Взаимодействие глюкозного метаболизма, продукции лактата и регуляции иммунного ответа

Метаболиты гликолиза, помимо своей основной функции — обеспечения энергией и субстратами для биосинтеза, — участвуют в передаче сигналов и регуляции экспрессии генов. После активации иммунные клетки перестраивают метаболические пути в соответствии с потребностями в энергии и биосинтезе. Большинство лимфоцитов, включая провоспалительные макрофаги M1, преимущественно переключаются с окислительного фосфорилирования на гликолиз, тогда как регуляторные Т-клетки и макрофаги M2 отдают предпочтение циклу трикарбоновых кислот и характеризуются менее выраженным гликолизом. Недавние исследования выявили «неметаболические» сигнальные функции промежуточных продуктов митохондриального пути и гликолиза. Показана роль цитрата, сукцината и итаконата в иммунном ответе, включая посттрансляционные модификации белков и активацию макрофагов. Как конечный продукт гликолиза лактат привлекает значительное внимание исследователей. В этом обзоре основное внимание уделено исследованиям, посвящённым включению лактата в биологию иммунных клеток и связанным с этим патологическим процессам. Лактат может оказывать двоякое действие. С одной стороны, активированные иммунные клетки предпочитают использовать лактат для поддержания своих функций. С другой стороны, накопление лактата в тканевом микроокружении приводит к передаче сигналов, ограничивающих функцию иммунных клеток. Недавно было предложено понятие нового эпигенетического изменения, опосредованного лактилированием лизина гистонов. Растущее число исследований подтверждает участие лактилирования гистонов в разнообразных клеточных процессах. В обзоре описан гликолитический метаболизм, включая иммунорегуляторные функции метаболитов цикла трикарбоновых кислот и лактата. Эти новые данные углубляют понимание опухолевых и хронических воспалительных заболеваний и открывают потенциальные возможности для их лечения.