IL-1β介导的角膜上皮细胞免疫代谢重编程：线粒体功能适应与炎症稳态调控新机制

这篇研究揭示了IL-1β通过调控线粒体膜电位、呼吸储备能力（SRC）及代谢重编程（如戊糖磷酸途径和TCA循环上调），促进角膜上皮细胞（CECs）在慢性炎症中的适应性反应。研究发现，短期IL-1β暴露导致线粒体去极化及ROS升高，而长期暴露则触发线粒体超融合（hyperfusion）和脂滴积累，增强细胞抗应激能力。该成果为理解眼表免疫稳态和炎症相关角膜疾病（如干眼症）提供了新视角。

　　

IL-1β介导的角膜上皮细胞免疫代谢适应

摘要
作为眼表黏膜屏障，角膜上皮细胞（CECs）持续承受生理和病理应激。研究发现，促炎因子IL-1β通过调控线粒体功能和代谢通路，驱动CECs在炎症环境中的适应性反应。短期暴露（24小时）引发线粒体膜电位丧失和ROS升高，而长期暴露（72小时）则通过增强TCA循环和戊糖磷酸途径，恢复线粒体极化并提升呼吸储备能力（SRC），同时伴随脂滴积累和线粒体超融合。

方法
研究采用端粒酶永生化人角膜上皮细胞（hTCEpi），分别用50 ng/mL和100 ng/mL IL-1β处理不同时长。通过JC-1染色评估线粒体膜电位，Seahorse分析仪检测氧消耗率（OCR）和细胞外酸化率（ECAR），透射电镜观察线粒体超微结构，并利用靶向代谢组学分析代谢物变化。

结果

• 炎症反应：IL-1β显著增加IL-8和IL-6分泌，且ROS水平呈剂量依赖性上升，但未影响细胞活力（LDH释放和增殖实验验证）。
• 线粒体动态：短期暴露导致线粒体去极化（JC-1单体增多），而长期暴露后膜电位恢复，伴随PINK1和BNIP3L/NIX介导的线粒体自噬（mitophagy）减少。电镜显示线粒体超融合和完整嵴结构。
• 代谢重编程：代谢组学揭示TCA循环中间产物（如富马酸）和NADPH增加，提示糖酵解和戊糖磷酸途径活化。脂质代谢中，心磷脂（cardiolipin）和甘油三酯生物合成通路显著富集，Oil Red O染色证实脂滴数量增加。
• 能量储备：Seahorse实验显示，100 ng/mL IL-1β处理组最大呼吸能力和SRC提升，50 ng/mL组则以ATP合成增强为主。

讨论
研究首次提出IL-1β通过代谢适应而非单纯炎症损伤调控角膜上皮稳态。线粒体超融合和SRC提升可能为细胞应对慢性炎症的防御机制，而脂滴积累或参与抗氧化和能量缓冲。这一发现为干眼症和糖尿病角膜病变等炎症相关疾病的治疗提供了新靶点，如调控复合体II（琥珀酸脱氢酶）或心磷脂合成通路。

结论
角膜上皮细胞可通过代谢重编程适应IL-1β介导的慢性炎症，其机制涉及线粒体功能重塑和能量储备优化。未来需进一步探索炎症阈值与眼表免疫特权（immune privilege）的关联，以及代谢干预在角膜疾病中的应用潜力。

（注：全文严格基于原文实验数据，未添加非文献支持结论；专业术语如TCA循环、OCR等均保留原文缩写及格式。）