能量代谢是生命活动的基础特征之一，为细胞的多种生命过程提供能量，涉及糖酵解、脂肪酸β氧化、三羧酸循环及氧化磷酸化等重要代谢通路。能量代谢的检测在众多研究领域得到广泛应用，如线粒体功能、代谢疾病和癌症代谢等。已有研究表明，免疫细胞的功能与其能量代谢状态息息相关。本文将关注两类关键免疫细胞——T细胞和巨噬细胞，探讨它们的能量代谢如何影响其免疫功能。

巨噬细胞是机体重要的固有免疫细胞，凭借强大的吞噬能力支持免疫防御、自稳和监视。它们在肿瘤、心血管疾病、感染及炎症等多种病理状态中发挥重要作用。根据微环境的不同，巨噬细胞可极化为M1型或M2型，分别承担促炎和抗炎职能，并表现出不同的代谢特征。研究发现，M1巨噬细胞通过诱导一氧化氮合酶（iNOS）表达，利用精氨酸生成一氧化氮，表现为增强的糖酵解和脂肪酸合成，同时出现三羧酸循环和氧化磷酸化功能损伤。具体而言，M1巨噬细胞在TCA循环的特定步骤中出现显著偏离，导致细胞内柠檬酸和琥珀酸浓度升高，并通过氧化磷酸化的障碍引发电子传递链的泄漏，从而在有氧环境中产生大量活性氧以杀伤病原体。

与此相对，M2巨噬细胞通过精氨酸酶1途径将精氨酸转化为鸟氨酸和尿素，表现出增强的氧化磷酸化、脂肪酸合成和谷氨酰胺代谢。研究顯示，谷氨酰胺代谢通过多重机制驱动M2极化，且谷氨酰胺合成酶在M2细胞中高度表达，而在M1细胞中几乎不表达。

T细胞作为适应性免疫系统的核心组成部分，负责识别和清除病原体感染的细胞及癌细胞。T细胞的功能依赖于其能量代谢状态，从静息状态到被激活，再到分化成不同亚型时，其代谢模式会发生显著变化。在静息状态下，T细胞主要依赖氧化磷酸化通过线粒体电子传递链稳定产生ATP。在抗原呈递细胞的刺激下，T细胞的代谢模式迅速从氧化磷酸化向糖酵解转变，以快速产生大量ATP，支撑细胞增殖和分化。活化后的T细胞可分化为效应T细胞（如Th1、Th2、Th17等）或调节性T细胞（Treg），效应T细胞以高糖酵解活性为特征，而Treg主要依赖脂肪酸氧化。

此外，记忆T细胞在糖酵解与氧化磷酸化之间取得平衡，既能在需求时快速反应，又能在缺乏刺激时持久存活。能量代谢不仅支持免疫细胞的生存，还调控其功能和命运。在巨噬细胞中，糖酵解与氧化磷酸化的平衡直接影响其促炎特性；而在T细胞中，有氧糖酵解和谷氨酰胺代谢促进Th1和Th17细胞分化，而抑制乳酸生成、增强氧化磷酸化或提高脂肪酸摄取则有助于调节该过程。相反，抑制糖酵解或谷氨酰胺的利用则促进Treg的分化。

最后，免疫检查点分子PD-L1/PD-1和CTLA-4不仅调节T细胞活性，也影响其代谢状态。阻断这些检查点有助于逆转T细胞的耗竭，恢复其抗肿瘤功能。因此，能量代谢是免疫细胞功能的基础和调控关键，免疫细胞能够感知外部环境变化，启动相应的免疫反应。在需要大量代谢物进行生物合成和分泌时，例如在M1巨噬细胞和活化的T细胞中，优先选择有氧糖酵解；相比之下，M2巨噬细胞和Treg细胞因需求较低，主要依赖氧化磷酸化和脂肪酸氧化。深入研究T细胞和巨噬细胞的代谢机制，可能为癌症、感染和自身免疫疾病等提供新的治疗思路。

想要更深入地探索免疫细胞的能量代谢？人生就是博-尊龙凯时提供全系列能量代谢检测试剂盒，助您轻松解锁免疫细胞的代谢密码！各类产品包括氧消耗率（OCR）测试盒、细胞外酸化率测试盒、糖酵解压力测试盒、脂肪酸氧化测试盒、谷氨酰胺测试盒及琥珀酸测试盒等，欢迎访问我们的官方网站获取更多信息。