巨噬细胞“挑食”：死细菌“有营养”，活细菌“要警惕”

巨噬细胞是人体免疫系统中的“清道夫”，它们通过吞噬和消化病原体来保护身体免受感染。然而，最新的研究发现，巨噬细胞并非“来者不拒”，而是会根据吞噬的细菌死活启动不同的“消化”进程。这一发现不仅刷新了我们对巨噬细胞功能的认识，还为临床治疗提供了新的思路。

巨噬细胞的“挑食”行为

巨噬细胞在吞噬细菌时，会根据细菌的死活做出不同的反应。研究发现，死细菌（如死大肠杆菌，KEC）对巨噬细胞来说更有营养。它们被吞噬后，会释放出碳源和氨基酸，这些物质可以为巨噬细胞的合成代谢和线粒体氧化磷酸化提供能量，帮助巨噬细胞更好地生存和发挥功能。

相反，活细菌（如活大肠杆菌，EC）则让巨噬细胞保持警惕。吞噬活细菌后，巨噬细胞会启动强烈的免疫反应，增加活性氧（ROS）的产生和白细胞介素-1β（IL-1β）的分泌，以应对潜在的感染威胁。

简而言之，死细菌为巨噬细胞提供了丰富的“营养”，而活细菌则触发了巨噬细胞的防御机制。

死细菌的“营养”机制

研究团队通过一系列实验揭示了死细菌为巨噬细胞提供能量的具体机制。当巨噬细胞吞噬死细菌后，其代谢途径会发生显著变化：

1. 代谢物的利用：死细菌中的代谢物（如cAMP）会在巨噬细胞内积累。cAMP是ATP生物合成途径中的关键物质，它的存在促进了AMPK通路的激活，并抑制了mTORC1的活性。
2. 能量代谢的改变：吞噬死细菌后，巨噬细胞的耗氧率（OCR）显著提高，表明其线粒体氧化磷酸化功能增强，能够更高效地利用能量。
3. 抗氧化能力的提升：吞噬死细菌的巨噬细胞中，谷胱甘肽（GSH）相关代谢物更加丰富，氧化应激水平较低，说明其抗氧化能力得到了增强。

这些变化表明，巨噬细胞能够将死细菌的代谢物转化为自身所需的能量，从而更好地维持其功能。

活细菌的“警惕”机制

与死细菌不同，活细菌会触发巨噬细胞的免疫防御机制。研究发现，活细菌能够激活巨噬细胞的模式识别受体（如TLR4），从而启动免疫反应：

1. 活性氧的产生：吞噬活细菌后，巨噬细胞会增加活性氧的产生，以杀死细菌。
2. 细胞因子的分泌：巨噬细胞会分泌更多的IL-1β等细胞因子，以招募其他免疫细胞共同应对感染。
3. 代谢途径的差异：与吞噬死细菌相比，吞噬活细菌的巨噬细胞代谢途径发生显著变化，显示出更强的免疫防御功能。

这种差异表明，巨噬细胞能够根据细菌的死活做出精准的反应，既能利用死细菌提供的营养，又能警惕活细菌带来的潜在威胁。

临床应用前景：从炎症到耐药菌

这项研究不仅揭示了巨噬细胞“挑食”的有趣现象，还为临床治疗提供了新的思路：

1. 炎症控制：慢性炎症是多种疾病（如心血管疾病、糖尿病和自身免疫性疾病）的共同特征。通过调节巨噬细胞的代谢途径，或许可以开发出新的抗炎疗法，减轻慢性炎症对身体的损害。
2. 耐药菌感染：随着抗生素耐药菌的增加，传统的抗菌治疗面临巨大挑战。巨噬细胞的“挑食”行为提示我们，或许可以通过调节巨噬细胞的免疫反应，增强其对耐药菌的清除能力，从而为耐药菌感染的治疗提供新的策略。

总结

巨噬细胞的“挑食”行为为我们揭示了一个全新的免疫代谢机制。死细菌为巨噬细胞提供了丰富的营养，而活细菌则触发了其免疫防御机制。这一发现不仅丰富了我们对巨噬细胞功能的认识，还为炎症控制和耐药菌感染的治疗提供了新的方向。如果对这一研究感兴趣，建议阅读原文，以获取更详细的信息。

参考文献

Juliette, Lesbats., Aurélia, Brillac., Julie A, Reisz., Parnika, Mukherjee., Charlène, Lhuissier., Mónica, Fernández-Monreal., Jean-William, Dupuy., Angèle, Sequeira., Gaia, Tioli., Celia, De La Calle Arregui., Benoît, Pinson., Daniel, Wendisch., Benoît, Rousseau., Alejo, Efeyan., Leif Erik, Sander., Angelo, D'Alessandro., Johan, Garaude.(2025). Macrophages recycle phagocytosed bacteria to fuel immunometabolic responses. Nature, 0(0), 0. doi:10.1038/s41586-025-08629-4