《International Immunopharmacology》：Targeting MCT1 suppresses humoral response and autoimmunity
via the NAD(H) redox state
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•MCT1在活化B细胞和生发中心B细胞中高表达。•靶向MCT1抑制了体液免疫应答和自身免疫。•靶向MCT1通过调节NAD(H)氧化还原状态抑制B细胞存活。引言B细胞通过执行多种功能在适应性免疫应答中发挥关键作用。然而，B细胞的失控活化、异位生发中心的形成以及自身免疫性抗体的产
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MCT1在活化B细胞和生发中心B细胞中高表达。
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靶向MCT1抑制了体液免疫应答和自身免疫。
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靶向MCT1通过调节NAD(H)氧化还原状态抑制B细胞存活。
引言
B细胞通过执行多种功能在适应性免疫应答中发挥关键作用。然而，B细胞的失控活化、异位生发中心的形成以及自身免疫性抗体的产生是多种自身免疫疾病的标志性特征。B细胞的活化、增殖、分化和抗体分泌由细胞内和细胞外信号的组合进行精密调控[1]。为了满足能量和生物合成需求，信号转导通路在B细胞活化、增殖和分化过程中重塑其代谢谱[1]。不出所料，处于不同发育和成熟阶段的B细胞表现出代谢活性的显著差异[2]。通过TLR4或BCR激活的B细胞同时增强了糖酵解和氧化磷酸化（OXPHOS）[2]、[3]、[4]、[5]，而尽管生发中心B细胞增殖活跃，却主要依赖脂肪酸获取能量，糖酵解利用极少[5]。对于浆细胞而言，由长链脂肪酸供给的OXPHOS、糖酵解产生的丙酮酸以及氨基酸代谢均被认为对其最佳分化和抗体分泌至关重要[2]、[4]、[6]。
信号传导与代谢之间的关系绝非单向的[1]。新兴证据表明，细胞内和细胞外代谢物浓度对免疫细胞（如巨噬细胞极化和辅助性T细胞分化）的命运决定产生深远影响，超越其满足生物能量和生物合成需求的范畴[1]。乳酸传统上被认为是糖酵解过程中由丙酮酸产生的代谢废物，但它可作为一种强效信号分子调节免疫应答中的各种细胞过程[7]。事实上，乳酸已被证明可通过代谢和表观遗传重编程促进Th17细胞分化或抑制其功能[8]、[9]、[10]。此外，乳酸通过调节NAD(H)代谢抑制效应T细胞的增殖[11]。除了对T淋巴细胞的影响外，乳酸还能调节树突状细胞和巨噬细胞的免疫应答[12]、[13]、[14]。
溶质载体转运蛋白（SLCs）是一个庞大的转运蛋白家族，负责各种小分子（包括代谢物）跨越生物膜的内化和外化[15]。不断积累的证据表明，特定的SLC在特定的免疫细胞亚型中优先表达，并通过调节不同的代谢通路和平衡不同代谢物的水平，在调节免疫应答中发挥重要作用[15]。乳酸的转运主要依赖于执行质子-乳酸同向转运或钠依赖性转运的单羧酸转运蛋白（MCTs）[10]。事实上，只有MCT1（由SLC16A1基因编码）和MCT4（由SLC16A3基因编码）对乳酸具有高特异性且组织表达广泛[10]。然而，迄今为止，关于B细胞表达哪种单羧酸转运蛋白以及这些单羧酸转运蛋白如何精细调节B细胞的免疫应答仍知之甚少。
在此，我们展示了单羧酸转运蛋白1（MCT1）在活化B细胞和生发中心B细胞中被诱导表达以促进乳酸的外排。药理学阻断MCT1显著废除了B细胞的存活、增殖和抗体产生，并抑制了体液免疫应答和抗体介导的自身免疫。机制上，阻断MCT1导致细胞内NAD+水平下降，而维持活化B细胞存活对这一水平至关重要。总体而言，我们的研究结果概述了MCT1在调节B细胞活化和存活中的重要作用，并为抗体介导的自身免疫疾病的治疗提供了潜在候选靶点。
章节摘要
动物
8至9周龄的C57BL/6 J小鼠和6至8周龄的雌性Lewis大鼠分别购自山东百鹏生物技术有限公司和北京维通利华实验动物技术有限公司。所有动物均在SPF设施中饲养，光照/黑暗周期为12小时，自由摄食饮水。所有动物实验均经山东第一医科大学第一附属医院实验动物管理与伦理委员会审查批准。
生发中心B细胞中糖酵解相关基因上调
处于不同发育和成熟阶段的B细胞表现出代谢活性的显著差异。为深入了解不同B细胞亚型的代谢特征，我们重新分析了B细胞的单细胞转录组数据（GSM6705063）[17]。无监督聚类识别出八种主要细胞群（图1A）。第1群细胞中Ighd、Cd55、Sell和Btla表达水平最高，被标记为静息B细胞（图S1A）。第0群与之密切相关。
讨论
B细胞在活化、增殖和分化过程中经历精细调控的代谢重编程[1]、[2]。代谢通路的调控已被证明对体液免疫应答产生深远影响，并已被证明是提高疫苗接种效率或治疗自身免疫疾病的关键[1]、[2]。在此，我们提供了直接证据表明MCT1在生发中心B细胞中高表达，并在维持细胞内NAD/NADH平衡中发挥关键作用。
作者贡献
Rui-Sheng Duan设计了实验并提供总体指导。Chun-Lin Yang设计、执行并分析了实验，撰写了论文。Shu-Li Wei、Ying Yang和Cong-Cong Wang执行并分析了实验。Peng Zhang、Xiao-Li Li、Yang Zhou和Tong Du执行了实验。Ruo-Nan Duan、Ru-Tao Liu和Bing Yang分析了实验。所有作者均参与了实验。
CRediT作者贡献声明
Shu-Li Wei：撰写 – 初稿、可视化、方法学、调查研究。Ying Yang：可视化、软件、方法学、调查研究。Cong-Cong Wang：方法学、调查研究、经费获取。Xue-Min Li：可视化、验证、软件、方法学、调查研究。Yuan-Wei Li：软件、方法学。Xiao-Li Li：撰写 – 审阅与编辑、资源、数据管理。Yang Zhou：撰写 – 审阅与编辑、方法学、调查研究。Tong Du：撰写 – 审阅与编辑。
出版同意
本稿件未在其他地方部分或全部发表或呈交，且未提交至其他期刊审阅。所有作者均已批准本稿件并同意投稿至贵刊。
伦理批准与同意参与
所有实验均经山东第一医科大学第一附属医院伦理委员会审查批准。所有参与者均已签署知情同意书。
基金资助
本研究受国家自然科学基金资助（82501614、82101421、82371356）；山东省自然科学基金资助（ZR2021QH019、ZR2024QH270、ZR2020QH111、ZR2021MH285）；山东省泰山学者工程资助（tsqn202211334）；山东省博士后创新项目资助（SDCX-ZG-202302016）；以及山东第一医科大学第一附属医院与山东省千佛山医院科研培育基金
利益冲突声明
作者声明，不存在已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
Shu-Li Wei|Ying Yang|Cong-Cong Wang|Xue-Min Li|Yuan-Wei Li|Xiao-Li Li|Yang Zhou|Tong Du|Ru-Tao Liu|Ying Liu|Bing Yang|Rui-Sheng Duan|Peng Zhang|Chun-Lin Yang
