清華新聞網(wǎng)4月21日電 B細(xì)胞是適應(yīng)性免疫的重要組分，為體液免疫核心執(zhí)行細(xì)胞，在抗體產(chǎn)生、抗原呈遞和免疫調(diào)控中發(fā)揮關(guān)鍵作用，其活化、增殖或分化異常與自身免疫性疾病、B細(xì)胞腫瘤等多種疾病相關(guān)。目前，靶向B細(xì)胞的治療策略（如抗CD20抗體利妥昔單抗）已廣泛應(yīng)用于B細(xì)胞淋巴瘤、慢性淋巴細(xì)胞白血病及自身免疫性疾病等的治療，但迄今為止B細(xì)胞已知可能的生理和病理功能均與免疫調(diào)節(jié)相關(guān)。
4月17日，清華大學(xué)生命學(xué)院/清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心江鵬副教授研究組在《細(xì)胞》（Cell）發(fā)表題為“B細(xì)胞缺陷通過(guò)重塑肝臟谷氨酸代謝限制運(yùn)動(dòng)能力”（B-cell deficiency limits exercise capacity by remodeling liver glutamate metabolism）的研究論文。研究揭示了B細(xì)胞全新的非免疫功能，鑒定出一條代謝物驅(qū)動(dòng)的肝臟-骨骼肌調(diào)控通路，并提出“免疫運(yùn)動(dòng)”（immunoexercise）新概念，用以描述運(yùn)動(dòng)能力受免疫細(xì)胞及免疫系統(tǒng)調(diào)控的現(xiàn)象。
運(yùn)動(dòng)能力是機(jī)體健康的重要指標(biāo)，依賴(lài)骨骼肌、心血管與呼吸系統(tǒng)協(xié)同作用。既往研究顯示，運(yùn)動(dòng)可通過(guò)肌源性因子（myokines）調(diào)控免疫系統(tǒng)功能，但免疫系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的反向調(diào)控尚無(wú)明確報(bào)道。研究人員通過(guò)基因敲除與抗體清除等方式清除或降低小鼠B細(xì)胞后，小鼠跑步耐力、轉(zhuǎn)棒表現(xiàn)、自發(fā)活動(dòng)及握力均顯著降低，能量代謝水平下降，骨骼肌線(xiàn)粒體數(shù)量與結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷。上述改變未伴隨體重及心臟功能的顯著變化，表明運(yùn)動(dòng)能力下降由系統(tǒng)性代謝調(diào)控紊亂所致。
機(jī)制研究顯示，B細(xì)胞缺失可引發(fā)機(jī)體氨基酸代謝重編程，血清及骨骼肌谷氨酸水平顯著降低。值得注意的是，該項(xiàng)研究的對(duì)象是免疫系統(tǒng)中經(jīng)典的B細(xì)胞，而非罕見(jiàn)的某種組織駐留亞群。進(jìn)一步研究表明，B細(xì)胞來(lái)源的TGF-β1減少，可下調(diào)肝臟GLS2和SLC7A5表達(dá)，重塑肝臟谷氨酸代謝，是外周谷氨酸水平降低的主要原因。骨骼肌谷氨酸水平降低可產(chǎn)生兩方面效應(yīng)：一是擾亂Ca2?振蕩并抑制CaMK信號(hào)通路，影響肌肉收縮相關(guān)信號(hào)；二是減少線(xiàn)粒體數(shù)量、破壞線(xiàn)粒體嵴結(jié)構(gòu)并損傷電子傳遞鏈功能，進(jìn)而系統(tǒng)性降低肌肉能量代謝能力。因此，谷氨酸作為關(guān)鍵代謝信號(hào)分子，在肝臟與骨骼肌間的分配對(duì)維持運(yùn)動(dòng)能力具有重要作用。
B細(xì)胞非免疫依賴(lài)性調(diào)控肝臟谷氨酸代謝維持運(yùn)動(dòng)能力和表現(xiàn)
研究提出由B細(xì)胞TGF-β1介導(dǎo)的肝臟-骨骼肌代謝軸，可調(diào)控機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力。該發(fā)現(xiàn)揭示了B細(xì)胞的免疫非依賴(lài)新功能，拓展了B細(xì)胞的功能范疇，為免疫系統(tǒng)非經(jīng)典功能研究開(kāi)辟了新方向；證實(shí)B細(xì)胞除參與免疫防御外，還可通過(guò)代謝物遠(yuǎn)程調(diào)控器官功能。研究闡明免疫系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的主動(dòng)調(diào)控作用，更新了免疫僅受運(yùn)動(dòng)被動(dòng)調(diào)控的傳統(tǒng)認(rèn)知。
清華大學(xué)生命學(xué)院/清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心副教授江鵬為論文通訊作者，清華大學(xué)生命學(xué)院博士后毛優(yōu)翔、2023級(jí)博士生夏子言，清華大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院2023級(jí)博士生潘旭為論文共同第一作者。研究得到清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心、國(guó)家自然科學(xué)基金委、錢(qián)塘科學(xué)發(fā)展基金的資助。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00340-5
供稿：生命學(xué)院
編輯：李華山
審核：郭玲
