细胞代谢 | 巨噬细胞与能量代谢

在对抗病原体和清除病毒感染细胞的过程中，巨噬细胞依赖一场“能量东风”来确保胜利。它们需要快速获取并灵活调节能量，以支持细胞因子的生成和活性氧物种（ROS）的活化等关键过程。今天Elabscience与您一起探索巨噬细胞能量代谢的深层机制，助您揭开能量代谢调控的神秘面纱。

一、巨噬细胞分类

巨噬细胞的激活途径可分为经典激活途径产生M1型巨噬细胞和替代激活途径产生M2型巨噬细胞。

•  M1型巨噬细胞‌：分泌促炎因子（如IL-6、TNF-α、ROS），支持抗菌功能‌；

•  ‌M2巨噬细胞‌：促进组织修复和抗炎反应。

图1 巨噬细胞极化趋势图^[1]

二、巨噬细胞极化中的能量代谢

在巨噬细胞极化过程中关键性的代谢物质含量会发生明显变化，因此代谢指标检测数据可以为巨噬细胞研究提供参考。‌M1型巨噬细胞无论是否有氧气存在，均以糖酵解为主要能量代谢通路，这种现象被称为瓦博格效应（Warburg effect）^[2]。在M1型巨噬细胞中，三羧酸循环（Tricarboxylic acid cycle，TCA cycle）被多次中断导致中间代谢产物的积累，如琥珀酸盐等^[3]。异柠檬酸脱氢酶（Isocitratedehydrogenase，IDH）受抑制导致柠檬酸盐积累，进而增强脂质合成及衣康酸生成。衣康酸的累积会抑制琥珀酸脱氢酶，造成琥珀酸盐增加及活性氧（Reactive oxygen species，ROS）水平上升^[4]。此外，巨噬细胞极化过程中精氨酸代谢通路也会发生明显的变化：M1型依赖诱导型一氧化氮合酶（iNOS）将精氨酸转化为NO，发生促炎效果，而M2型通过Arg1将精氨酸分解为鸟氨酸和多胺，支持细胞增殖和组织修复。

三、Elabscience®助力巨噬细胞与能量代谢检测

Elabscience®提供了详实的巨噬细胞实验验证数据，全力支持您的科研探索。实验流程如下：首先使用巨噬细胞极化试剂盒诱导细胞极化，再通过流式抗体和ELISA检测确认标志物表达，确保极化成功。随后，利用代谢试剂盒监测能量代谢指标的变化。以下为实验结果示例：

图2. 采用M1型Raw264.7巨噬细胞极化培养和检测试剂盒（XJM004）诱导小鼠单核巨噬细胞RAW264.7极化后流式鉴定结果

图3. ELISA试剂盒检测RAW264.7诱导后细胞因子的检测结果

图4. Elabscience®氧消耗率（OCR）荧光法测试盒（E-BC-F068）与细胞外酸化率（ECAR）荧光法测试盒（E-BC-F069）验证RAW264.7细胞结果

图5. Elabscience®琥珀酸比色法测试盒（E-BC-K902-M）、ATP化学发光法检测试剂盒（E-BC-F002）及精氨酸酶测试盒（E-BC-K848-M）验证小鼠骨髓源性巨噬细胞BMDM结

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参考文献：

[1] Boutilier A J, Elsawa S F. Macrophage Polarization States in the Tumor Microenvironment. International Journal of Molecular Sciences, 2021, 22(13):6995.