訓(xùn)練免疫在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用*

陳馨濃， 葛其卉， 趙一璇， 郭曉辰， 張軍平

（天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，天津300381）

1 概述

訓(xùn)練免疫是指固有免疫細(xì)胞［包括單核/巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞（dendritic cells，DC）等］接受抗原刺激后產(chǎn)生免疫記憶，當(dāng)再次受到相同或不同刺激時(shí)，產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答［1-2］。作為一種新的免疫模式，訓(xùn)練免疫與適應(yīng)性免疫記憶不同。適應(yīng)性免疫記憶是由T 和B 淋巴細(xì)胞誘導(dǎo)的長(zhǎng)期記憶，該過(guò)程對(duì)所涉及的抗原具有高度特異性，并由V-D-J基因重組介導(dǎo)；訓(xùn)練免疫由固有免疫細(xì)胞誘導(dǎo)，持續(xù)時(shí)間較短，且訓(xùn)練免疫通常為非特異性，免疫反應(yīng)增強(qiáng)與細(xì)胞內(nèi)代謝和組蛋白修飾水平的表觀(guān)遺傳調(diào)控有關(guān)，并不涉及基因突變和重組［3］。

組蛋白修飾是訓(xùn)練免疫的核心機(jī)制；此外，DNA甲基化及微小RNA（microRNA，miRNA）和（或）長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）表達(dá)調(diào)控可能發(fā)揮一定作用［4］。這些轉(zhuǎn)錄程序的變化不僅使細(xì)胞內(nèi)的免疫信號(hào)重新連接，而且誘導(dǎo)細(xì)胞代謝從氧化磷酸化向需氧糖酵解轉(zhuǎn)變，從而提高對(duì)刺激的反應(yīng)能力［2］。雖然訓(xùn)練免疫為機(jī)體的一種適應(yīng)性反應(yīng)，但當(dāng)其被不適當(dāng)?shù)丶せ顣r(shí)，可誘導(dǎo)慢性炎癥反應(yīng)，加劇組織損傷［1］。

2 訓(xùn)練免疫與動(dòng)脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）的相關(guān)性

AS 是缺血性心血管疾病的主要病理基礎(chǔ)，其特征是脂質(zhì)代謝失衡和動(dòng)脈壁炎癥反應(yīng)。脂質(zhì)和免疫細(xì)胞之間的相互作用是促進(jìn)AS 病程中慢性炎癥的主要因素，其中氧化型低密度脂蛋白（oxidized lowdensity lipoprotein，ox-LDL）和單核/巨噬細(xì)胞是關(guān)鍵［5］。最近研究發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練免疫與AS 關(guān)系密切，主要表現(xiàn)為單核/巨噬細(xì)胞受到ox-LDL 刺激后，通過(guò)細(xì)胞內(nèi)代謝和表觀(guān)遺傳重組，誘導(dǎo)長(zhǎng)期的促炎表型［4，6］。因此，靶向干預(yù)訓(xùn)練免疫相關(guān)單核/巨噬細(xì)胞功能、減少ox-LDL 的影響或調(diào)整訓(xùn)練免疫機(jī)制可能成為恢復(fù)AS免疫穩(wěn)態(tài)的有效策略。

2.1 單核/巨噬細(xì)胞與訓(xùn)練免疫的關(guān)系 單核/巨噬細(xì)胞作為AS 病變中最豐富的免疫細(xì)胞，可以協(xié)調(diào)脂質(zhì)代謝和炎癥反應(yīng)，對(duì)于調(diào)控斑塊的形成和穩(wěn)定性具有決定性作用［7-8］。當(dāng)單核細(xì)胞接受刺激誘發(fā)訓(xùn)練免疫時(shí)，可誘導(dǎo)促炎基因活化及細(xì)胞因子生成，在此過(guò)程中促炎細(xì)胞因子的表觀(guān)遺傳修飾起重要作用［6］。此外，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞可促進(jìn)糖酵解并增加谷氨酰胺分解，進(jìn)入三羧酸（tricarboxylic acid，TCA）循環(huán)，其中間代謝物共同調(diào)節(jié)表觀(guān)遺傳相關(guān)酶的活性，最終通過(guò)激活組蛋白標(biāo)記并增加染色質(zhì)可及性（chromatin accessibility），長(zhǎng)期誘導(dǎo)促炎基因轉(zhuǎn)錄［9-10］。臨床研究同樣發(fā)現(xiàn)，有癥狀的AS 患者的循環(huán)單核細(xì)胞具有促炎表型，且糖酵解酶表達(dá)增加，這些變化與組蛋白甲基化水平的表觀(guān)遺傳重塑相關(guān)［11］。

值得注意的是，訓(xùn)練免疫造成AS 的不利影響不僅限于產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子，還包括編碼基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）基因的表觀(guān)遺傳重編程增加了斑塊破裂的易損性、清道夫受體（scavenger receptor，SR）參與泡沫細(xì)胞形成、趨化因子負(fù)責(zé)招募循環(huán)免疫細(xì)胞等［12］。目前，關(guān)于A(yíng)S 相關(guān)訓(xùn)練免疫的體外研究主要集中在單核/巨噬細(xì)胞分化方面，即了解單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化之前和分化過(guò)程中如何積累免疫記憶［13］?？傊?，在A(yíng)S 背景下，針對(duì)單核/巨噬細(xì)胞的訓(xùn)練免疫機(jī)制，可開(kāi)發(fā)防治疾病的新藥理靶點(diǎn)。

2.2 ox-LDL 與訓(xùn)練免疫的關(guān)系 早先研究報(bào)道微生物及其產(chǎn)物（包括白色念珠菌或β-葡聚糖）是誘導(dǎo)訓(xùn)練免疫的刺激源。后來(lái)Bekkering 等［14-16］通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在沒(méi)有持續(xù)感染的情況下單核/巨噬細(xì)胞的訓(xùn)練免疫也可被誘導(dǎo)，即ox-LDL 可通過(guò)組蛋白修飾誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間的促炎表型。ox-LDL是一種損傷相關(guān)分子模式（damage-associated molecular patterns，DAMPs），與髓細(xì)胞表面受體CD36 結(jié)合，能夠使促AS 細(xì)胞因子和趨化因子［包括白細(xì)胞介素6（interleukin-6，IL-6）、IL-8、腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和單核細(xì)胞趨化蛋白 1］產(chǎn)生增加［15，17］。另外，在訓(xùn)練免疫的單核細(xì)胞中 MMP2 和MMP9 的mRNA 表達(dá)顯著增高，增加了斑塊的易損性；SR-A 和CD36的表達(dá)增高，而膽固醇流出轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ATP 結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1（ATP-binding cassette transporter A1，ABCA1）和ABCG1 的表達(dá)降低，從而促進(jìn)泡沫細(xì)胞形成［18-20］?？傊?，ox-LDL 作為AS 相關(guān)的內(nèi)源性無(wú)菌化合物，是促進(jìn)單核/巨噬細(xì)胞訓(xùn)練免疫的重要刺激源，而天然LDL 無(wú)法在體外誘導(dǎo)訓(xùn)練免疫［15］。

通路分析顯示，ox-LDL 誘導(dǎo)的訓(xùn)練免疫依賴(lài)于Toll 樣受體2（Toll-like receptor 2，TLR2）和TLR4，以及細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）和磷 脂 酰肌醇 3-激酶 的 激活［15］。Sohrabi 等［21］研究表明哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）依賴(lài)性活性氧簇（reactive oxygen species，ROS）的產(chǎn)生控制了ox-LDL 誘導(dǎo)人單核細(xì)胞來(lái)源巨噬細(xì)胞的訓(xùn)練免疫表型。藥理學(xué)調(diào)節(jié)相關(guān)通路可能為治療AS 過(guò)程中單核細(xì)胞異?；罨T導(dǎo)的慢性炎癥提供了一種潛在方法。

2.3 炎性體（inflammasome）激活在訓(xùn)練免疫中的作用 炎性體激活與AS 關(guān)系密切。最近有關(guān)炎性體通路的代謝調(diào)控和固有免疫的研究也逐漸受到重視［22］。斑塊巨噬細(xì)胞中細(xì)胞代謝紊亂多數(shù)與含pyrin結(jié)構(gòu)域的核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3）炎性體活化有關(guān)，包括釋放溶酶體組織蛋白酶、線(xiàn)粒體ROS、細(xì)胞外ATP 等［23］。一項(xiàng)關(guān)于功能性訓(xùn)練免疫的數(shù)量性狀位點(diǎn)分析研究表明，參與IL-1β信號(hào)傳遞的含胱天蛋白酶募集結(jié)構(gòu)域凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白（apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain，ASC）和IL-1受體輔助蛋白（IL-1 receptor accessory protein，IL1RAP）的單核苷酸多態(tài)性與ox-LDL 誘導(dǎo)訓(xùn)練免疫的能力顯著相關(guān)［24］。事實(shí)上，IL-1β 對(duì)調(diào)控表觀(guān)遺傳重編程至關(guān)重要［25］。炎性體是調(diào)節(jié)IL-1β 成熟和釋放機(jī)制的核心。Duewell 等［26］的離體研究表明膽固醇晶體激活巨噬細(xì)胞中的NLRP3 炎性體。ox-LDL攝取增加可通過(guò)CD36導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)膽固醇晶體成核，破壞溶酶體穩(wěn)定性，從而降低膽固醇和脂肪酸的新陳代謝，并且激活NLRP3炎性體，產(chǎn)生IL-1β［27］。

為了證明誘導(dǎo)訓(xùn)練免疫是否需要NLRP3 炎性體，Christ 等［28］進(jìn)行了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)喂養(yǎng)西方飲食可促進(jìn)低密度脂蛋白受體敲除（low-density lipoprotein receptor knockout，LDLR-/-）小鼠髓系祖細(xì)胞的表觀(guān)遺傳和轉(zhuǎn)錄重編程，誘導(dǎo)單核細(xì)胞促炎表型，且這些變化在小鼠換回常規(guī)飲食后仍然存在，所涉及的表觀(guān)遺傳修飾依賴(lài)于NLRP3 炎性體激活及IL-1β 分泌。這一研究結(jié)果表明新陳代謝、表觀(guān)遺傳重編程和炎性體之間存在交叉對(duì)話(huà)，共同驅(qū)動(dòng)高脂飲食誘導(dǎo)的訓(xùn)練免疫［24］。然而飲食誘導(dǎo)的訓(xùn)練免疫是否直接影響斑塊形成仍未被證實(shí)，針對(duì)二者相關(guān)性的研究對(duì)于確認(rèn)訓(xùn)練免疫影響AS 形成的機(jī)制至關(guān)重要，需要進(jìn)一步探索［13，29］。盡管高膽固醇促進(jìn)單核細(xì)胞訓(xùn)練免疫，但使用他汀類(lèi)藥物降脂并不會(huì)逆轉(zhuǎn)這種促炎表型［30］。需要注意的是，在高脂或高膽固醇環(huán)境下，固有免疫訓(xùn)練不僅在循環(huán)單核細(xì)胞中發(fā)生，也可見(jiàn)于骨髓祖細(xì)胞，其中髓樣前體細(xì)胞的長(zhǎng)期表觀(guān)遺傳重編程，確保了固有免疫細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間過(guò)度活化，促進(jìn)AS發(fā)展［31-32］。研究發(fā)現(xiàn)骨髓細(xì)胞中膽固醇的積累可以激活NLRP3炎性體，增加AS斑塊內(nèi)中性粒細(xì)胞積累和網(wǎng)狀病變數(shù)量［33］。此外，與AS 相關(guān)的醛固酮水平升高，可通過(guò)上調(diào)表觀(guān)遺傳介導(dǎo)的脂肪酸合成，誘導(dǎo)單核/巨噬細(xì)胞訓(xùn)練免疫［34］。

ox-LDL 或高脂飲食誘導(dǎo)NLRP3 炎性體激活和IL-1β 分泌，可促進(jìn)骨髓細(xì)胞表觀(guān)遺傳重編程和包括粒細(xì)胞/巨噬細(xì)胞祖細(xì)胞在內(nèi)的造血干細(xì)胞大量擴(kuò)增，從而驅(qū)動(dòng)訓(xùn)練免疫［24］。因此，抑制NLRP3炎性體或IL-1β 及其誘導(dǎo)的訓(xùn)練免疫，可能是治療AS 或減輕其影響的一個(gè)有吸引力的靶點(diǎn)［1，24，35］。與 IL-1β 相比，IL-1α在促進(jìn)固有免疫與增加細(xì)胞代謝壓力方面具有更重要的作用，易于誘導(dǎo)AS 無(wú)菌性炎癥，提示IL-1α作為AS的治療靶點(diǎn)值得進(jìn)一步研究［22，36-37］。

3 AS的訓(xùn)練免疫機(jī)制

3.1 表觀(guān)遺傳調(diào)控 表觀(guān)遺傳調(diào)控是指獨(dú)立于DNA 序列基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控，發(fā)生在DNA 和組蛋白修飾水平，也可以涉及RNA 的調(diào)節(jié)［31］。表觀(guān)遺傳變化控制組織和DNA 編碼信息的特定表達(dá)，它們共同設(shè)置“組蛋白代碼”，以控制選定轉(zhuǎn)錄因子的相互作用和功能［38］。在染色質(zhì)結(jié)構(gòu)水平上的表觀(guān)遺傳重編程作為訓(xùn)練免疫的核心機(jī)制，參與AS 形成過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。

3.1.1 單核/巨噬細(xì)胞中表觀(guān)遺傳的變化 表觀(guān)遺傳機(jī)制可以調(diào)控單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化、極化和活化過(guò)程，也可以控制單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞對(duì)全身和局部炎癥刺激（如脂質(zhì)、細(xì)胞因子、DAMPs等）的直接反應(yīng)［31，39-40］。全表觀(guān)基因組分析顯示，體外單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化過(guò)程中5-羥甲基胞嘧啶（5-hydroxymethylcytosine，5hmC）丟失［41］。盡管 DNA 甲基化與基因組調(diào)控有密切聯(lián)系，但人們對(duì)DNA 甲基化在固有免疫記憶中的潛在作用知之甚少。最近報(bào)道m(xù)iRNA 和lncRNA 在建立和維持訓(xùn)練免疫表觀(guān)遺傳修飾方面也具有重要作用［42-44］。然而，目前研究最為深入的是組蛋白修飾對(duì)訓(xùn)練免疫的影響。

組蛋白乙酰化中和賴(lài)氨酸殘基的正電荷，刺激轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合，從而激活基因轉(zhuǎn)錄［4，6］。研究發(fā)現(xiàn)在促AS 溶血磷脂酰膽堿激活的人主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞中編碼訓(xùn)練免疫酶的基因組區(qū)域，組蛋白H3第14位賴(lài)氨酸乙?；℉3K14ac）水平升高［45］。與組蛋白乙?；啾龋M蛋白甲基化對(duì)基因轉(zhuǎn)錄或抑制的作用更為復(fù)雜，且具有特異性［4，6］。組蛋白甲基化水平的表觀(guān)遺傳重編程對(duì)于ox-LDL 體外誘導(dǎo)人單核細(xì)胞的訓(xùn)練免疫是至關(guān)重要的，其特征是促炎細(xì)胞因子和趨化因子的啟動(dòng)子上富集的組蛋白H3第4位賴(lài)氨酸三甲基化（H3K4me3），逆轉(zhuǎn)組蛋白的甲基化使ox-LDL 誘導(dǎo)的訓(xùn)練免疫表型完全消失［1，31］。此外，粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF）可以誘導(dǎo)訓(xùn)練免疫，隨后在脂多糖刺激下，增加TNF-α 生成，這個(gè)過(guò)程依賴(lài)于絲裂原激活蛋白激酶、ERK1 和 ERK2［1，46］。針對(duì)GM-CSF 的抗體可能發(fā)揮抑制訓(xùn)練免疫的作用［1，47］。

3.1.2 表觀(guān)遺傳酶的影響 組蛋白修飾是可逆的，因此可以通過(guò)藥理學(xué)靶向調(diào)節(jié)表觀(guān)遺傳酶的活性，起到相應(yīng)治療目的［40］。組蛋白脫乙酰酶（histone deacetylases，HDACs）調(diào)節(jié)染色質(zhì)的乙?；癄顟B(tài)，在巨噬細(xì)胞促炎和抗炎表型的轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮不同的功能。HDAC3 是AS 中巨噬細(xì)胞表型的主要調(diào)節(jié)因子，小鼠骨髓特異性刪除HDAC3 使巨噬細(xì)胞獲得抗炎和促纖維化特征，穩(wěn)定AS 斑塊［48］。且在這些巨噬細(xì)胞中，IL-4 和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β 信號(hào)通路受到抑制［48-49］。HDAC3 促進(jìn)巨噬細(xì)胞向 M1 表型極化，缺乏HDAC3則誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞M2型極化［9，38］。 此 外 ，HDAC9 也與增加載脂蛋白E 敲除（apolipoprotein E knockout，ApoE-/-）小鼠 AS 病變大小相關(guān)［50］。在LDLR-/-小鼠模型中，全身和骨髓缺失HDAC9 與限制AS有關(guān)。巨噬細(xì)胞缺失HDAC9減少促炎基因表達(dá)，增加ABCA1、ABCG1 和過(guò)氧化物酶體增殖激活受體γ 等活性轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)，增強(qiáng)膽固醇外排，減少泡沫細(xì)胞形成［51］。相比之下，HDAC4 可以在小鼠 DC 分化過(guò)程中，誘導(dǎo)IL-4 信號(hào)通路中精氨酸酶1 表達(dá)，從而起到抗炎性極化的作用［52］。綜上所述，這些發(fā)現(xiàn)表明藥物靶向或細(xì)胞特異性干預(yù)HDACs 可以抑制AS炎癥反應(yīng)。

調(diào)控組蛋白甲基化的表觀(guān)遺傳酶對(duì)于巨噬細(xì)胞炎癥也具有重要影響。研究發(fā)現(xiàn)阻斷特定的H3K27組蛋白去甲基化酶——含Jumonji 結(jié)構(gòu)域蛋白3（Jumonji domain-containing protein 3，JMJD3），可以抑制巨噬細(xì)胞的激活以及炎癥細(xì)胞因子產(chǎn)生［53］。組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑5'-脫氧-5'-甲基硫代腺苷（5'-deoxy-5'-methylthioadenosine，MTA）預(yù)處理單核細(xì)胞可使 ox-LDL 衍生的細(xì)胞重編程失效［9］。TNF-α 誘導(dǎo)核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）基因表達(dá)，需要混合譜系白血病蛋白1（mixed-lineage leukaemia protein 1，MLL1；具有組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶活性）向組蛋白H3K4 中添加甲基基團(tuán)［54］。組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶——含 SET 和 MYND 結(jié)構(gòu)域蛋白 5（SET and MYND domain-containing protein 5，SMYD5）在 NF-κB 靶基因中維持抑制標(biāo)記H4K20me3，受到刺激時(shí)這些抑制機(jī)制被消除，進(jìn)而誘導(dǎo)啟動(dòng)子和增強(qiáng)子中激活表觀(guān)遺傳標(biāo)記的積累［55-56］。總之，組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶可以調(diào)控巨噬細(xì)胞炎癥，其在訓(xùn)練免疫中的作用值得進(jìn)一步研究。

此外，10-11 易位（ten-eleven translocation，TET）甲基胞嘧啶雙加氧酶作為關(guān)鍵的DNA 去甲基化酶，也可通過(guò)與核染色質(zhì)修飾酶相互作用，促進(jìn)組蛋白的修飾［44］。例如，TET2 招募 HDAC2，通過(guò)組蛋白去乙?；种拼傺谆騃L-6轉(zhuǎn)錄［57］。巨噬細(xì)胞內(nèi)TET2缺失，使IL-1β基因啟動(dòng)子組蛋白 H3 乙?；黾樱?8］。最近多項(xiàng)證據(jù)表明TET2 具有抗AS 和保護(hù)血管作用［4，35］。其中，TET2 不僅在血管平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中發(fā)揮作用，而且影響單核/巨噬細(xì)胞分化、極化、表達(dá)炎癥基因等多個(gè)方面［4］。值得注意的是，F(xiàn)uster 等［58］發(fā)現(xiàn)在LDLR-/-小鼠模型中TET2基因缺失，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞中NLRP3 炎性體介導(dǎo)的IL-1β分泌增多。TET2突變促進(jìn)造血干細(xì)胞和干細(xì)胞衍生單核細(xì)胞的增殖，且AS 斑塊面積顯著增加［58-60］。因此探索造血細(xì)胞克隆是否會(huì)誘導(dǎo)訓(xùn)練免疫非常有意義［6］。

3.2 免疫代謝的調(diào)控 細(xì)胞內(nèi)代謝改變引起表觀(guān)遺傳重編程，可誘導(dǎo)訓(xùn)練免疫表型，促進(jìn)炎癥反應(yīng)。斑塊微環(huán)境中DAMPs、修飾的脂蛋白、缺氧等因素驅(qū)動(dòng)單核/巨噬細(xì)胞的代謝和功能重組。細(xì)胞內(nèi)糖酵解的激活、戊糖磷酸途徑、脂肪酸合成、脂肪酸氧化的減少伴隨著脂質(zhì)溶酶體處理的復(fù)雜變化，似乎都有助于A(yíng)S 的發(fā)生，這些過(guò)程也推動(dòng)了訓(xùn)練免疫的發(fā)展［61］。利用巨噬細(xì)胞代謝的可塑性平衡炎癥反應(yīng)，恢復(fù)AS中保護(hù)性免疫功能，是目前研究的熱點(diǎn)［23］。

巨噬細(xì)胞中葡萄糖、膽固醇、脂肪酸和氨基酸代謝重編程在A(yíng)S 過(guò)程中促進(jìn)炎癥反應(yīng)［62］。研究發(fā)現(xiàn)葡萄糖代謝和氧化反應(yīng)不僅滿(mǎn)足巨噬細(xì)胞活化所需能量，而且與細(xì)胞免疫代謝反應(yīng)有關(guān)。葡萄糖代謝從氧化磷酸化轉(zhuǎn)變?yōu)橛醒跆墙徒?、谷氨酰胺代謝增加、膽固醇合成等過(guò)程在免疫信號(hào)誘導(dǎo)的細(xì)胞代謝重組中起著至關(guān)重要的作用［63］。不同的代謝途徑滿(mǎn)足不同巨噬細(xì)胞表型的能量代謝需求。M1 型巨噬細(xì)胞很大程度上依賴(lài)糖酵解，其特征是線(xiàn)粒體氧化磷酸化受損以及TCA 循環(huán)的合成代謝再利用［63-64］。此外，丙酮酸通過(guò)缺氧誘導(dǎo)因子1（hypoxia-inducible factor 1，HIF1）依賴(lài)的途徑發(fā)酵成乳酸，而不是進(jìn)入TCA 循環(huán)，最終為氧化磷酸化提供能量［64］。M2 型巨噬細(xì)胞依賴(lài)于氧化磷酸化進(jìn)行代謝，且增加脂肪酸攝取，促進(jìn)β 氧化［63］。兩種不同的亞型顯示出氨基酸代謝和脂肪酸合成與利用的差異［64］。

訓(xùn)練免疫過(guò)程中伴隨細(xì)胞內(nèi)代謝通路的深度重組，包括糖酵解、氧化磷酸化、谷氨酰胺分解和膽固醇合成。例如，β-葡聚糖刺激單核細(xì)胞后，激活組蛋白H3K3me3 和H3K27ac 修飾在幾個(gè)關(guān)鍵糖酵解酶的啟動(dòng)子上富集［61］。訓(xùn)練的巨噬細(xì)胞代謝重組導(dǎo)致琥珀酸和富馬酸顯著升高［64］。富馬酸鹽刺激可形成一種類(lèi)似于β-葡聚糖誘導(dǎo)的訓(xùn)練免疫的表觀(guān)遺傳程序。由于谷氨酰胺補(bǔ)充的TCA 循環(huán)，富馬酸的積累整合免疫和代謝回路，通過(guò)抑制賴(lài)氨酸特異性去甲基化酶5（lysine-specific demethylase 5，KDM5）誘導(dǎo)單核細(xì)胞表觀(guān)遺傳重編程［61-62］。總之，訓(xùn)練后的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的代謝變化是訓(xùn)練免疫表型的重要組成部分，且代謝和表觀(guān)遺傳變化之間具有緊密聯(lián)系［3］。代謝物濃度的波動(dòng)調(diào)節(jié)表觀(guān)遺傳基因組，干預(yù)染色質(zhì)動(dòng)力學(xué)，從而影響基因的持續(xù)表達(dá)。許多研究發(fā)現(xiàn)，消耗表觀(guān)遺傳反應(yīng)中代謝產(chǎn)物的酶，可以整合代謝信息和控制轉(zhuǎn)錄［64］。

在訓(xùn)練免疫的單核細(xì)胞中另一個(gè)重要的代謝事件是TCA 循環(huán)的合成代謝再利用，從檸檬酸鹽和乙酰輔酶A 合成膽固醇和磷脂，甲羥戊酸的合成在這一過(guò)程中起著核心作用［1］。激活膽固醇合成途徑，而不是膽固醇本身，對(duì)骨髓細(xì)胞的訓(xùn)練免疫必不可少［65］。甲羥戊酸鹽作為膽固醇生物合成途徑的第一個(gè)代謝產(chǎn)物，它在細(xì)胞內(nèi)的積累，可以通過(guò)激活胰島素樣生長(zhǎng)因子1 受體（insulin-like growth factor-1 receptor，IGF-1R）和 mTOR 誘導(dǎo)單核細(xì)胞訓(xùn)練免疫［4，29，65］。他汀類(lèi)藥物阻斷甲羥戊酸生成能夠阻止訓(xùn)練免疫表型，此外，用雷帕霉素抑制mTOR 和用MTA 抑制組蛋白甲基化，也可防止甲羥戊酸誘導(dǎo)的訓(xùn)練免疫，表明訓(xùn)練免疫中代謝和表觀(guān)遺傳控制之間存在微妙平衡［1，4］。膽固醇生物合成和（或）甲羥戊酸，是成熟髓系細(xì)胞或造血祖細(xì)胞先天性免疫訓(xùn)練的重要調(diào)停者。在訓(xùn)練免疫期間，膽固醇依賴(lài)性免疫代謝串?dāng)_也可能與血脂異?；蚋吣懝檀佳Y相關(guān)的造血功能變化密切相關(guān)，后者可導(dǎo)致AS 過(guò)程中骨髓生成增強(qiáng)［59］。進(jìn)一步明確膽固醇合成對(duì)于訓(xùn)練免疫的影響，對(duì)于了解代謝重組在A(yíng)S 中的作用具有一定意義。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

訓(xùn)練免疫是先天宿主防御機(jī)制的重要特征，提示固有免疫細(xì)胞存在免疫記憶，表觀(guān)遺傳和代謝重編程是其中的核心機(jī)制。在A(yíng)S過(guò)程中，單核/巨噬細(xì)胞受到ox-LDL 刺激可通過(guò)細(xì)胞代謝和表觀(guān)遺傳重組，誘導(dǎo)長(zhǎng)期的促炎表型，加速疾病進(jìn)程，說(shuō)明AS 作為一種慢性炎癥性疾病與訓(xùn)練免疫關(guān)系密切，靶向干預(yù)訓(xùn)練免疫相關(guān)機(jī)制可能是恢復(fù)AS 免疫穩(wěn)態(tài)的可行策略。例如:（1）探索訓(xùn)練免疫過(guò)程中單核/巨噬細(xì)胞分化所涉及的相關(guān)機(jī)制，并進(jìn)行藥理學(xué)干預(yù)；（2）針對(duì)單核/巨噬細(xì)胞接受刺激后表觀(guān)遺傳變化相關(guān)機(jī)制進(jìn)行靶向干預(yù)，包括改變表觀(guān)遺傳酶的活性調(diào)節(jié)組蛋白及DNA 修飾、或通過(guò)改變非編碼RNA 水平調(diào)整相關(guān)基因表達(dá)；（3）調(diào)整單核/巨噬細(xì)胞訓(xùn)練免疫過(guò)程中細(xì)胞的代謝情況，如糖酵解、氧化磷酸化、谷氨酰胺分解、膽固醇合成等；（4）靶向干預(yù)ox-LDL或高脂飲食刺激誘導(dǎo)單核/巨噬細(xì)胞表觀(guān)遺傳和代謝改變涉及的分子通路；（5）抑制NLRP3炎性體活化及IL-1β 生成；（6）尋找AS 過(guò)程中新的訓(xùn)練免疫細(xì)胞亞群及抗原刺激物，開(kāi)發(fā)針對(duì)不同亞群或刺激物的治療方法。最后需要明確的是，雖然干預(yù)訓(xùn)練免疫為AS 在內(nèi)的免疫相關(guān)疾病提供了新的診療策略，但同時(shí)需注意監(jiān)測(cè)機(jī)體感染風(fēng)險(xiǎn)。