在炎症性疾病的研究中，衣康酸（Itaconate）作为一种具有潜力的抗炎代谢物，其免疫调节功能长期以来主要基于对离体培养的骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）或细胞系的研究。既往研究表明，衣康酸可抑制促炎细胞因子（如IL-6、IL-12）的产生，并抑制NLRP3炎症小体的激活，因而被视为多种炎症性疾病（如脓毒症、肺纤维化、COVID-19）的潜在治疗靶点。然而，这类研究忽视了一个关键问题：组织驻留巨噬细胞在体内独特微环境中对衣康酸的反应如何尚不清楚。

2025年6月，同济大学大学附属东方医院呼吸与危重症医学科王飞龙/郭忠良/李强教授团队在Cell Metabolism上在线发表题为“Itaconate promotes inflammatory responses in tissue-resident alveolar macrophages and exacerbates acute lung injury”的研究文章，通过代谢组学、单细胞测序等技术揭示衣康酸可促进肺泡巨噬细胞（AMs）中促炎细胞因子（如IL-6、IL-1β）的释放，并增强NLRP3炎症小体激活。肺泡微环境作为这一差异的核心驱动因素——将BMDMs移植至肺泡腔后，其对衣康酸的反应发生逆转。此外，衣康酸衍生物（二甲基衣康酸、4-辛基衣康酸）在AMs中表现出抗炎效应，与天然衣康酸作用相反。体内外实验证实，衣康酸会加剧急性肺损伤，表明其临床应用前需系统评估在不同组织驻留巨噬细胞中的作用。

2025年7月15日19:00，麦特绘谱特邀本篇研究第一作者单梦田博士做客绘谱学堂，带来关于《衣康酸促进肺泡巨噬细胞炎症反应加重急性肺损伤》的主题报告，为各位科研同仁分享研究成果及背后的故事。

【主讲嘉宾】

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单梦田

王飞龙/郭忠良教授课题组

呼吸内科住院医师，同济大学附属东方医院

规培并轨博士后，主要研究方向为巨噬细胞免疫代谢与急性肺损伤。相关研究成果以第一作者或共同第一作者（排名第一）发表于Cell Metabolism, Drug Design Development and Therapy, Respiratory Care, World Neurosurgery, 中华结核和呼吸杂志，中华急诊医学杂志。主持2024年院内青年科研培育基金项目1项。2023年欧洲呼吸学会ERS会议ePoster、2023和2024年中华医学会呼吸病学年会CTS多篇壁报交流。

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课后答疑环节交流热烈，探讨了诸多学术问题，现将相关内容整理如下，方便大家翻阅。

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Q1. 免疫代谢研究中选用的是哪种培养基？

在免疫代谢研究中，巨噬细胞培养基的选择需结合具体实验目标，并确保培养体系全程一致。常用培养基如RPMI-1640和DMEM，两者均可用于小鼠原代巨噬细胞培养，选择时可根据研究方向微调，若实验聚焦生理状态下的代谢稳态（如模拟组织低糖微环境）或需维持细胞的干细胞样特性，建议选用低糖DMEM；若研究高代谢病理状态（如炎症反应中的高代谢需求、肿瘤微环境代谢重编程），可选用高糖DMEM来满足能量需求。至于巨噬细胞系如RAW264.7，常规推荐使用高糖DMEM。特别需要强调的是，一旦确定了培养基类型（如DMEM）或葡萄糖浓度（低糖/高糖），建议在整个实验过程中严格保持一致，以防止因代谢状态波动而引入偏差。

Q2. 细胞内/外衣康酸浓度如何检测？推荐送检类型？

细胞内外衣康酸浓度的检测，推荐采用灵敏度高的液相色谱-质谱联用技术 (LC-MS/MS)。检测时，细胞样本（建议不低于1×10⁷个）和对应的培养上清液（即细胞外液）均需收集。细胞样本收集后需立即液氮速冻，并保存于-80°C。为确保检测结果的准确性和可靠性，样本的采集、保存及运输全过程必须严格遵循标准操作规程。具体的实验方案细节，建议提前咨询专业的代谢组学检测机构。

Q3. 衣康酸孵育浓度如何确定？体内来源是什么？

体外实验中衣康酸浓度的确定需结合文献参考和实验验证。已有研究显示，衣康酸的使用浓度通常在1-15mM范围内，具体浓度需根据细胞类型（如巨噬细胞、中性粒细胞）和实验模型（体外/体内）进行优化。若参考依据不足，建议通过浓度梯度实验评估其功能效应（促炎/抗炎表型、代谢流变化）和细胞毒性（CCK-8/XTT/MTT细胞活性检测实验）。同时，在疾病模型（如脓毒症、动脉粥样硬化）中，衣康酸水平可能显著升高，建议分别检测生理、病理条件下的细胞内外衣康酸浓度，以提高体外实验的生理相关性。

衣康酸在体内主要由激活的髓系免疫细胞合成，主要是炎症状态下的巨噬细胞和中性粒细胞产生。其生物合成关键依赖于免疫应答基因1（IRG1），该基因编码的乌头酸脱羧酶在线粒体中催化TCA循环中间产物顺乌头酸脱羧生成衣康酸。

Q4. 除本研究中的衣康酸外，还有哪些线粒体能量代谢小分子可能具有促炎作用？

除了衣康酸外，线粒体能量代谢过程中产生的其他一些小分子也被发现具有潜在的促炎作用，尤其是在巨噬细胞等免疫细胞中。这些分子通常作为代谢中间体或信号分子，在特定条件下（如炎症刺激、缺氧）积累，并通过多种机制影响炎症信号通路。例如丙酮酸、乳酸、乙酰辅酶A、琥珀酸、α-酮戊二酸、柠檬酸等。具体要结合实验设计和疾病模型具体分析。如果个人实验中有关注的代谢物也可以进一步通过代谢组学技术进行样本检测。

Q5. 请问研究中巨噬细胞提取经验可以分享一下吗？

骨髓源性巨噬细胞（BMDMs）是小鼠原代巨噬细胞相关研究所用较多的细胞类型，其提取方法已经比较成熟，主要步骤包括骨髓细胞分离、体外诱导分化以及BMDM成熟与收获，具体的细节步骤可以参考本研究方法部分或相关protocol；在我们的研究中，肺泡巨噬细胞（AMs）主要是采用支气管肺泡灌洗进行收集，即获取肺泡灌洗液中的细胞。收集后通过贴壁法纯化AMs，再进行后续分子生物学实验。具体的贴壁纯化方法，我们在文章的补充图中已详细展示。也有对提取的纯度进行流式分析验证。同时，我们也通过流式细胞术对提取的AMs纯度进行了分析验证，补充图中相关结果可一并参考。

Q6. 请问体内注射衣康酸后，如何区分驻留vs循环巨噬细胞？

区分体内驻留巨噬细胞与循环来源巨噬细胞的方法主要是根据其特异性表面marker进行流式细胞术分析。在LPS造模的急性肺损伤模型中确实会存在两种细胞在体内共同存在并发挥作用，在本研究中主要聚焦于LPS诱导早期主要发挥作用的组织驻留AMs，我们采取了以下关键实验策略：首先我们采用了低于常规造模剂量的低浓度LPS (1 mg/kg)，以减少对循环系统中单核细胞的招募。其次，我们选择早期时间点（6-12小时）收集组织样本进行检测。在此早期阶段，肺泡腔内的巨噬细胞群体仍以组织驻留型 AMs 为主。这一点在我们的补充图中已通过流式细胞术鉴定结果（LPS造模6h）明确展示。此外，我们结合流式细胞术（基于特定标志物组合）以及单细胞转录组测序技术，对细胞来源进行了深入分析和验证（参考文中补充图部分）。

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