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免疫代谢是近年来非常受关注的新领域，主要是发现了免疫细胞在发挥功能和其分化过程中，体内复杂的微环境对免疫细胞的代谢产生很重要的影响从而改变免疫细胞的命运。

v 免疫代谢的发生机制

免疫代谢的变化诱因是细胞被活化并接受了一定程度的抗原刺激，细胞代谢重编程，以支持下游的信号启动。一般来说，在刺激信号被转导至细胞内后， 启动下游信号的发生，从而进行细胞因子分泌变化或者其他与功能相关事件的发生。

图1  免疫代谢基本机制（图片来源于《Immunology》）

v 免疫代谢的信号通路（以T细胞为例）

1. 1. PI3K–AGC信号通路

磷脂代谢的一个主要调节因子是PI3K，Akt是免疫细胞中研究得最深入的AGC激酶，通过质膜募集而被激活。TCR、CD28和IL-2R的激活可诱导PI3K的磷酸化和激活，也可导致PI3K抑制分子如PTEN和PIK3IP1的失活。PIP2通过PI3K的活性转化为PIP3，PIP3促进质膜招募和激活下游信号分子，包括PDK1和Akt。mTORC2进一步激活Akt，促进代谢并增强T细胞效应功能。

图2  免疫代谢中的PI3K-AGC信号通路（图片来源于《Cell Research》）

1. mTOR信号通路

mTORC1信号对于T细胞在胸腺内的发育、外周动态平衡以及分化为效应CD4+ Th1，Th2和Th17细胞以及细胞毒性CD8+ T细胞至关重要。mTORC1通过S6K和eIF4E诱导细胞生长和蛋白质翻译，通过PPARγ和SREBP1诱导脂质合成。在营养充足的条件下，mTORC1通过ULK1抑制自噬。相比之下，mTORC2是由生长因子激活的，它主要通过Akt、SGK1和PKC调控生存和肌动蛋白重组。mTORC2在细胞生长、增殖和存活的环境或亚群特异性代谢重编程中也起着关键作用。

图3  免疫代谢中mTOR信号转导（图片来源于《Cell Research》）

1. LKB1–AMPK信号通路

LKB1-AMPK信号通路在调节细胞代谢、增殖和生存以应对营养和能量需求的改变方面起着核心作用。LKB1-AMPK信号通路促进产生ATP的分解代谢途径，使T细胞在应对能量压力时具有代谢可塑性。

图4 免疫代谢中的LKB1和AMPK信号通路（图片来源于《Cell Research》）

v 免疫代谢相关疾病

1. 炎症

在免疫细胞中一旦糖或者脂类代谢出现异常，免疫系统器官组织细胞新陈代谢受阻，免疫基本功能相对下降的情况下，非菌性炎症也会演变为慢性炎症，尤其是慢性炎症是许多慢性病的基本表现，也有以炎症为基本表现的自身免疫疾病如克罗恩病、多发性硬化、系统红斑狼疮和类风湿关节炎。

2. 风湿

近年来研究发现风湿病中免疫细胞的能量代谢异常导致机体免疫耐受的破坏及免疫稳态失衡，在风湿病发病过程中发挥十分重要的作用。干预能量代谢可通过恢复细胞的正常代谢,影响免疫细胞分化和功能,维持机体的免疫稳态，被认为是风湿病新的治疗策略。

3. 肿瘤

细胞代谢的改变是肿瘤的重要特征之一，其与肿瘤的发生发展互为因果。直到近年，随着对肿瘤代谢分子生物学基础研究的深入，越来越多的证据表明，肿瘤相关基因(致癌基因的激活或抑癌基因的丢失、灭活)、细胞微环境(低氧状态)、转录因子、非编码RNA等，以及代谢程序重编( metabolic reprogramming)，使肿瘤细胞具有特征性的代谢模式。

免疫代谢已逐渐成为免疫、代谢病与癌症研究的一个重要版块。对系统和细胞代谢以及特定细胞群代谢程序多样性的关注，增强了我们对基础生物学和代谢功能障碍的理解，并为抗炎和抗风湿以及抗肿瘤免疫治疗寻找新靶点提供了方向。

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