《自然》：巨噬细胞挺“挑食”!科学家发现，巨噬细胞会根据吞噬的细菌死活启动不同“消化”进程，死细菌更“有营养”，活细菌要警惕应对

《自然》：巨噬细胞挺“挑食”！科学家发现，巨噬细胞会根据吞噬的细菌死活启动不同“消化”进程，死细菌更“有营养”，活细菌要警惕应对

来源：奇点糕 2025-03-03 16:08

吃死细菌让巨噬细胞生存更有力，活细菌却让巨噬细胞免疫防御更警惕。

一直以来，我们视角中的巨噬细胞拿的都是 清道夫 的剧本。巨噬细胞能够通过内吞和随后的降解来清除外来物质，比如细菌等病原体。

然而实际上，巨噬细胞也是个 美食家 ，这些被吞噬消化的病原体，并没有凭空消失，而是转化为了能够为巨噬细胞供能的各种营养物质，发挥剩余价值。

有趣的是，巨噬细胞还表现出了一定的 挑食 个性，对不同的 食物 会做出不同的反应。对巨噬细胞来说，死细菌似乎更有营养，其降解后释放的碳源和氨基酸能够给细胞的合成代谢和线粒体氧化磷酸化提供新鲜燃料；而活细菌就没那么 容易消化 了，巨噬细胞会在吞噬活细菌后产生强烈的反应，增加活性氧的产生和IL-1 分泌。

简单来说，吃死细菌让巨噬细胞生存更有力，活细菌却让巨噬细胞免疫防御更警惕。

这项研究来自波尔多大学科研团队，论文发表在《自然》杂志上。

哺乳动物细胞普遍倾向于使用低分子量的营养物质作为能量来源，这些物质主要来自于环境摄取，但部分细胞也有能力自己创造能源。

巨噬细胞敢用这个名字，它的吞噬能力绝对是非常出众的。巨噬细胞能够将吞噬的微生物包裹在吞噬体中，随后与溶酶体融合，通过各种酶的综合作用降解。

有人认为，巨噬细胞形成的吞噬溶酶体是一个完全封闭的囊泡，可以防止潜在的有害物质扩散。但也有研究发现，降解产生了部分物质，是可以作为细胞过程的燃料被利用的。

为了确认巨噬细胞是否具有这种能力，研究者用死大肠杆菌（KEC）处理了巨噬细胞，并追踪了后续的转录变化。RNA测序结果显示，在处理后4个小时，巨噬细胞有大约1200个差异表达基因，且表达模式与单纯的脂多糖（LPS）刺激有很大区别，可以观察到很多与代谢过程和代谢物膜转运有关的基因高表达。

也就是说，吞噬KEC对巨噬细胞的代谢和营养处理途径是有影响的。

KEC影响巨噬细胞代谢途径

通过基因表达分析和同位素标记追踪，研究者确定，巨噬细胞 消化 KEC产生的氨基酸和碳源能够作为线粒体的燃料，支持氧化磷酸化。实验中，摄入KEC后，巨噬细胞的耗氧率（OCR）确实显著提高了。

有趣的是，活细菌（EC）却没有这么 美味 了。

分析结果显示，摄取EC与摄入KEC的巨噬细胞代谢有显著差异，摄取KEC时谷胱甘肽（GSH）相关代谢物更加丰富。GSH是一种重要的抗氧化剂，吞噬KEC的巨噬细胞氧化应激水平的确也比较低。

为什么会这样呢？

研究者对比了EC和KEC的代谢组学，发现KEC中cAMP有着显著的积累，这是ATP生物合成途径中的关键代谢物。

cAMP是KEC中积累的少数物质之一

cAMP正是KEC好吃的关键了。

研究者进一步分析背后机制发现，在摄取EC的情况下，EC触发了巨噬细胞的模式识别受体（PRR），如TLR4等，激活了免疫反应，产生活性氧和IL-1 等细胞因子，协助清除感染。

cAMP的存在则促进了AMPK通路的激活，抑制了mTORC1的活性，减少了活性氧和IL-1 的分泌。

也就是说，在吞吃EC的时候，巨噬细胞保持着相当高的警惕，更倾向于调动免疫，以控制感染和炎症；对KEC就可以放心很多了，大胆利用敌人的 遗产 为自己供能。

慢性炎症参与多种疾病，研究者认为，本项研究将有助于我们开发控制炎症的新疗法。同时，或许也对解决耐药菌有一定帮助。

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