综述：氨基酸代谢对干细胞功能的调控机制研究

本综述系统探讨了氨基酸代谢（Amino Acid Metabolism）在干细胞（Stem Cells）自我更新、多向分化（Multidirectional Differentiation）及代谢重编程中的核心作用，揭示了其通过调控细胞增殖（Proliferation）、静止（Quiescence）和糖脂代谢（Glucose/Lipid Metabolism）影响疾病治疗与干细胞培养的关键机制，为优化体外培养体系和靶向代谢治疗提供新视角。

　　

氨基酸代谢与干细胞功能调控

干细胞作为具有自我更新和多向分化潜能的未分化细胞，其生理病理机制研究对疾病发展及治疗至关重要。近年研究发现，氨基酸代谢（Amino Acid Metabolism）通过多重交叉路径深度参与干细胞命运决定。

代谢网络的枢纽作用

葡萄糖（Glucose）、脂质（Lipid）和氨基酸（Amino Acids）构成干细胞代谢三大支柱。其中氨基酸不仅是蛋白质合成底物，更通过代谢产物（如α-酮戊二酸^α-KG）直接调控表观遗传修饰酶（如TET甲基胞嘧啶双加氧酶）活性，影响干细胞表观基因组稳定性。实验证实，谷氨酰胺（Glutamine）代谢通过维持NADPH/GSH平衡保障干细胞抗氧化能力，而支链氨基酸（BCAAs）则通过mTORC1信号通路调控蛋白质合成速率。

分化与静止的代谢开关

在胚胎干细胞（ESCs）中，甲硫氨酸（Methionine）循环通过调节组蛋白甲基化（H3K4me3）维持多能性；而造血干细胞（HSCs）则依赖低水平mTOR活性保持静止态。相反，脯氨酸（Proline）代谢通过激活HIF-1α促进间充质干细胞（MSCs）成骨分化。这种代谢异质性提示不同干细胞亚群存在特异的"代谢指纹"。

疾病治疗与培养优化

肿瘤干细胞（CSCs）中异常升高的丝氨酸（Serine）合成通路（PHGDH过表达）成为化疗耐药新靶点。实验室培养体系优化方面，精氨酸（Arginine）和亮氨酸（Leucine）浓度调整可显著提升诱导多能干细胞（iPSCs）重编程效率。目前领域内尚未完全解析色氨酸（Tryptophan）代谢物通过芳烃受体（AhR）调控免疫干细胞功能的分子细节，这将是未来研究重点。

该领域研究仍面临三大挑战：①代谢通路交叉干扰的解析；②微环境代谢物浓度梯度监测技术；③体内外代谢差异的转化研究。突破这些瓶颈将推动干细胞治疗从实验室走向临床。