星形胶质细胞对炎症刺激的代谢反应受核因子-κB信号传导调控

摘要

cqvip:炎症和新陈代谢与引起细胞代谢变化的炎症刺激有着内在联系,代谢能力进而决定细胞水平炎症反应。尽管外周免疫细胞的特征已较为明晰,但对星形胶质细胞中这些“免疫代谢”反应的了解相对较少。本研究测试了以下假设:核因子-κB(NF-κB)信号驱动的星形胶质细胞炎性反应依赖于糖酵解代谢。我们用小鼠原代皮质星形胶质细胞培养物,以细胞因子ELISA和免疫印迹法来测量炎症反应,评估了星形细胞暴露于脂多糖(LPS)后细胞代谢的变化。结果表明,星形胶质细胞对促炎性刺激在时间上具有明显的代谢适应性:LPS处理3 h可增加糖酵解,但不会改变线粒体代谢;而LPS处理24 h后,我们观察到氧化磷酸化增加,糖酵解能力和葡萄糖摄取减少,部分原因是葡萄糖转运蛋白1的表达降低。用IKK-β抑制剂TPCA-1抑制NF-κB信号传导可防止LPS诱导的糖酵解和氧化磷酸化改变。此外,TPCA-1处理本身即改变了糖酵解和氧化磷酸化而与炎症刺激无关,表明NF-κB信号传导在星形胶质细胞基础代谢的调节中起作用。用2-脱氧葡萄糖抑制糖酵解可显著减弱LPS诱导的细胞因子释放和NF-κB磷酸化,表明完整的糖酵解过程是LPS诱导完全的炎症反应所必需的。总之,本研究数据表明星形胶质细胞对急性LPS的刺激产生免疫代谢反应,这可能代表了神经炎性疾病的潜在治疗靶标。