TH17细胞是一种产生白细胞介素17的CD4 T细胞。它们是长寿细胞，需要大量的生物能量和资源来实现自身的增殖，并产生细胞因子。因此，TH17细胞的新陈代谢方式引起了研究人员的兴趣。
TH17细胞的代谢有两种：一种是通过氧化磷酸化的方式，一种是通过糖酵解。这种代谢的差异不但会影响它们的生长速度，而且会影响它们抵抗感染和肿瘤的能力。
当人体有慢性炎症或感染，TH17细胞使用称为氧化磷酸化的过程来产生细胞因子。氧化磷酸化也称为线粒体氧化磷酸化，是将食物转化为能量的主要途径之一。它发生在线粒体内，其中的氧化酶系统将来自食物的电子转移给氧气，以产生能量和水。在TH17细胞中，氧化磷酸化过程被用来产生细胞因子，这些细胞因子帮助维持炎症反应并引导免疫系统的反应。
采用这种方式的TH17细胞更依赖于线粒体活性，此时它们的生长速度比使用糖酵解时更慢。即使在研究人员试图通过将氧化磷酸化细胞置于促进糖酵解的溶液中来改变它们的新陈代谢之后，细胞的新陈代谢和生长速率仍然保持不变。这表明细胞在早期发育过程中的新陈代谢对其生长速度的影响大于后期新陈代谢的任何变化。
虽然不同代谢途径对于TH17细胞的分化和功能影响不大，但它们对于细胞的代谢活性、氧化应激反应和细胞凋亡有显著影响。当TH17细胞使用不同的代谢过程时，会影响其抵抗有害分子活性氧的能力，这可能导致细胞死亡。
当暴露在氧化应激下时，糖酵解TH17细胞比氧化磷酸化TH17细胞更容易死亡。这是因为，糖酵解途径会促使TH17细胞吞噬更多的线粒体，从而减少了细胞中的抗凋亡调节剂。相反，氧化磷酸化途径则没有太多的线粒体自噬，使得更多的线粒体得以积累，因此细胞中抗凋亡调节剂较多，促凋亡激活剂则减少。
研究人员在体内实验中观察到了氧化磷酸化TH17细胞的抗细胞凋亡特征，与糖酵解TH17细胞相比，氧化磷酸化TH17细胞持续存在的比例更高。这表明氧化磷酸化途径为细胞提供了生存优势。
为了检查在两种途径是否会赋予TH17细胞不同的存活率和持久性，研究人员进行了竞争性共转移实验。结果表明，氧化磷酸化TH17细胞在体内具有更长的持久性。此外，研究人员还发现，将氧化磷酸化TH17细胞转移到荷瘤小鼠体内后，会导致肿瘤生长减慢，改变肿瘤浸润T细胞的组成和效应功能，表明氧化磷酸化TH17细胞引起了持续的抗肿瘤免疫反应。
深入了解免疫细胞代谢能量的机制，可能会为治疗由TH17细胞驱动的疾病开辟新的疗法。通过寻找促进这些细胞氧化磷酸化的方法，研究人员可以延长其寿命并增强其抵御疾病的能力。
参考文献：
Hong H S, Mbah N E, Shan M, et al. OXPHOS promotes apoptotic resistance and cellular persistence in TH17 cells in the periphery and tumor microenvironment[J]. Science Immunology, 2022, 7(77): eabm8182.
