摘要：范安德尔研究所的最新研究颠覆了科学界对葡萄糖在免疫系统中作用的传统认知。研究发现，这种最常见的糖类不仅为T细胞提供能量，更重要的是充当构建抗癌分子机械的原材料，为癌症免疫治疗开辟了全新思路。

信息来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250907172618.htm

范安德尔研究所的最新研究颠覆了科学界对葡萄糖在免疫系统中作用的传统认知。研究发现，这种最常见的糖类不仅为T细胞提供能量，更重要的是充当构建抗癌分子机械的原材料，为癌症免疫治疗开辟了全新思路。

这项发表在《细胞代谢》杂志上的研究表明，T细胞将相当比例的葡萄糖用于合成名为糖鞘脂的复杂分子，这些分子对于T细胞识别和摧毁癌细胞的能力至关重要。这一发现不仅改写了我们对细胞代谢的理解，也为提升癌症免疫治疗效果提供了新的分子靶点。

研究团队通过精确的代谢标记实验发现，当T细胞被激活开始对抗癌症时，它们会显著增加糖鞘脂的产量。这些分子随后在细胞膜上形成特殊的脂质结构域，称为脂质筏，这些结构如同细胞表面的"通讯中心"，将各种信号蛋白聚集在一起，协调T细胞的抗癌活动。

分子机制的精密解析

博士后研究员约瑟夫·朗戈解释道："我们长期以来都知道T细胞需要葡萄糖才能正常工作，但过去的研究主要关注葡萄糖作为能源的作用。我们的新发现表明，T细胞实际上将葡萄糖作为构建关键功能分子的原料，这些分子对T细胞的抗癌特性不可或缺。"

葡萄糖不仅仅是燃料，它还能为T细胞提供所需的工具，使其能够更好地追踪和摧毁癌细胞。图片来源：Shutterstock

糖鞘脂是由鞘氨醇骨架、脂肪酸链和复杂糖链组成的两亲性分子。在T细胞中，这些分子主要通过鞘氨醇从丝氨酸和棕榈酰辅酶A合成，而糖链部分则直接来源于葡萄糖代谢产物。研究团队使用同位素标记的葡萄糖追踪发现，活化的T细胞能够将高达15-20%的葡萄糖碳原子整合到糖鞘脂分子中。

更重要的是，当研究人员通过基因编辑技术阻断糖鞘脂合成通路时，T细胞的抗肿瘤活性显著下降。这些缺乏糖鞘脂的T细胞无法有效形成免疫突触——T细胞与靶细胞接触时形成的特殊结构，导致细胞毒性信号传导受损。

脂质筏作为细胞膜上的功能微区域，富集了多种关键的信号蛋白，包括T细胞受体复合物、共刺激分子和细胞内信号转导酶。糖鞘脂通过其独特的物理化学性质，帮助维持这些脂质筏的稳定性和功能完整性。当糖鞘脂缺失时，这些信号蛋白无法有效聚集，导致T细胞激活信号的减弱。

肿瘤微环境的代谢竞争

这一发现对理解肿瘤免疫逃逸机制具有重要意义。肿瘤细胞通常表现出高度的葡萄糖依赖性，通过糖酵解途径快速消耗葡萄糖以支持其快速增殖。在肿瘤微环境中，癌细胞和T细胞之间存在激烈的葡萄糖竞争。

当肿瘤快速消耗局部葡萄糖时，T细胞不仅面临能量供应不足的问题，更严重的是无法获得足够的葡萄糖来合成糖鞘脂，从而削弱了其抗肿瘤功能。这种代谢竞争可能是肿瘤免疫逃逸的重要机制之一。

研究主任拉塞尔·琼斯教授指出："T细胞和癌细胞都依赖不同的营养物质来支持各自的功能。我们越了解这些营养需求的差异，就越能更好地支持T细胞的天然抗癌能力，同时开发出让癌细胞更容易受到免疫攻击的方法。"

近年来的研究表明，肿瘤微环境的代谢重编程不仅影响癌细胞本身，也深刻改变了免疫细胞的功能状态。除了葡萄糖竞争外，氨基酸代谢、脂质代谢和其他代谢途径的改变都可能影响T细胞的抗肿瘤活性。

临床应用前景

这项研究为癌症免疫治疗的优化提供了新的理论基础。目前广泛应用的CAR-T细胞疗法和检查点抑制剂治疗在某些患者中效果有限，部分原因可能与T细胞在肿瘤微环境中的代谢适应不良有关。

基于新发现，研究团队正在探索通过营养补充或代谢调节来增强T细胞功能的策略。例如，通过提供特定的糖鞘脂前体分子或调节糖鞘脂合成酶活性，可能有助于维持T细胞在低葡萄糖环境下的抗肿瘤能力。

另一个潜在的应用方向是开发新型的肿瘤代谢靶向药物。如果能够选择性地干扰癌细胞的葡萄糖代谢而不影响T细胞的糖鞘脂合成，就可能实现"饿死"肿瘤的同时保护免疫功能的双重目标。

此外，糖鞘脂水平可能成为评估T细胞功能状态和预测免疫治疗效果的新型生物标志物。通过检测患者T细胞中的糖鞘脂含量和分布，可以为个体化免疫治疗方案的制定提供参考。

代谢免疫学的新视野

这项研究代表了代谢免疫学领域的重要进展。传统上，细胞代谢被认为主要服务于能量产生和基本的细胞维持功能。然而，越来越多的证据表明，代谢途径不仅提供能量和构建材料，还直接调节细胞功能和命运决定。

在T细胞生物学中，不同的代谢状态与不同的功能状态密切相关。效应T细胞倾向于使用糖酵解途径快速产生ATP，而记忆T细胞则更多依赖氧化磷酸化途径。调节性T细胞则表现出独特的脂肪酸氧化偏好。这些代谢特征不仅反映了细胞的功能状态，实际上也在塑造这些功能。

糖鞘脂合成途径的发现进一步丰富了我们对T细胞代谢多样性的理解。它揭示了葡萄糖在T细胞中的作用远比我们之前认识的复杂，既是能量来源，又是结构材料，还是功能调节因子。

这一发现也提醒我们，在设计基于代谢调节的治疗策略时，必须全面考虑营养物质的多重功能。简单地限制或补充某种营养物质可能产生意想不到的后果，需要更加精细和系统的方法来调节细胞代谢。

随着研究的深入，代谢免疫学可能为癌症治疗、自身免疫性疾病和感染性疾病的治疗提供全新的思路和工具。

来源：人工智能学家