科学家揭示:葡萄糖如何维持T细胞功能和抗肿瘤能力,意外的重要性!

B站影视 欧美电影 2025-09-02 18:12 1

摘要:而拿捏T细胞也很简单,掐断葡萄糖在细胞内的运作即可,研究表明限制葡萄糖的利用或抑制糖酵解会损害T细胞的存活、增殖和细胞因子的产生。不过,葡萄糖具体对T细胞动了什么手脚,其中的门道十分复杂,仍未完全解释清楚。

*仅供医学专业人士阅读参考

在免疫治疗中,CD8+T细胞被视为抗肿瘤免疫反应的主力军,其增殖、细胞毒性及肿瘤清除能力,依赖于代谢途径的精准调控。

而拿捏T细胞也很简单,掐断葡萄糖在细胞内的运作即可,研究表明限制葡萄糖的利用或抑制糖酵解会损害T细胞的存活、增殖和细胞因子的产生。不过,葡萄糖具体对T细胞动了什么手脚,其中的门道十分复杂,仍未完全解释清楚。

近日发表在《细胞·代谢》期刊上的一篇论文,揭示了葡萄糖调节T细胞功能的新机制。

美国范安德尔研究所的Russell G. Jones等人发现,葡萄糖通过合成鞘糖脂,维持T细胞的脂筏完整性,从而优化T细胞受体的信号传导,增强T细胞的增殖、细胞毒性功能和抗肿瘤免疫反应。

当这一代谢途径被中断时,无论是通过药物抑制还是基因敲除鞘糖脂合成关键酶,都会显著影响T细胞的肿瘤控制能力,导致荷瘤小鼠生存期缩短。

论文首页截图

在这项研究中,为解析葡萄糖在T细胞中扮演的角色,研究者们采用了稳定同位素标记技术,追踪葡萄糖在CD8+T细胞中的代谢过程。结果发现,在CD8+效应T细胞中,葡萄糖主要被用于合成UDP-Glc,这一代谢物是鞘糖脂合成的关键前体。

基因敲除实验结果显示,如果靶向抑制鞘糖脂合成关键酶的活性,比如UDP-Glc焦磷酸酶2(UGP2)、UDP-半乳糖-4-表异构酶(GALE)、UDP-Glc神经酰胺葡萄糖基转移酶(UGCG),可以观察到CD8+T细胞在病原感染下的增殖能力和细胞毒性反应受损。不仅如此,在UGCG缺失的小鼠中,CD8+T细胞表现出明显的功能障碍,颗粒酶表达减少,肿瘤控制能力显著下降。

这些证据说明CD8+T细胞要想正常“工作”,依赖于鞘糖脂的合成。

从机制来看,鞘糖脂能够通过维持脂筏的完整性支持T细胞受体(TCR)的信号传递。脂筏是细胞膜中脂质富集的微区,能聚集TCR信号转导所需的关键蛋白,当TCR与抗原结合时,脂筏可以帮助聚集并激活下游的信号分子,从而引发T细胞的免疫反应。研究者们观察到,UGCG缺失的CD8+T细胞的脂筏聚集能力显著下降,导致TCR信号传导受损,T细胞中与细胞杀伤相关的多个基因(如Il2ra、Gzmb)的表达显著下降。

研究者们还尝试了药理学手段,使用药物Eliglustat来抑制UGCG的活性。Eliglustat是一种UGCG抑制剂,在体外细胞培养实验中,Eliglustat对T细胞增殖表现出浓度依赖性的抑制作用。在4μM的浓度下,Eliglustat显著降低了鞘糖脂的丰度,并抑制了T细胞的增殖和颗粒酶B水平。

在小鼠实验中,研究者将UGCG缺失的CD8+T细胞过继转移到肿瘤小鼠体内,结果发现UGCG缺失的T细胞在肿瘤控制方面几乎完全失效,肿瘤生长速度加快、小鼠生存期缩短。这再次验证了鞘糖脂在CD8+T细胞抗肿瘤免疫中的核心作用。

这项研究的重要性在于揭示葡萄糖不仅是T细胞能量的来源,更通过参与鞘糖脂的合成,支持TCR信号的传递和T细胞的细胞毒性反应。这项研究成果为未来优化免疫疗法提供了新思路,即通过调控鞘糖脂合成途径,可能增强T细胞的抗肿瘤能力,从而提高肿瘤免疫治疗的效果。

参考文献:

[1]Longo J, DeCamp LM, Oswald BM, et al. Glucose-dependent glycosphingolipid biosynthesis fuels CD8+ T cell function and tumor control. Cell Metab. Published online July 30, 2025. doi:10.1016/j.cmet.2025.07.006

本文作者丨张艾迪

来源:科学单人论

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