基于1H核磁共振波谱的代谢分析显示未成熟树突状细胞被GM-CSF/IL-4诱导成熟过程中代谢通路变化

【作者】 吴励歌； 梁伟； 黄夏宁； 何坚； 彭宜； 刘丽赏； 苏婧； 胡楠； 张莹； 卢小玲； 赵永祥；

【机构】 国家生物靶向诊治国际联合研究中心； 广西生物靶向诊治研究重点实验室； 广西医科大学生物靶向诊治研究中心；

【摘要】 目的 :利用1H核磁共振波谱研究小鼠树突状细胞(Dendritic Cells,DC)成熟过程中改变的代谢通路及可能的调控机制。方法 :体外培养小鼠骨髓来源前体细胞,使用10ng/ml浓度的粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(Granulocytemacrophage colony-stimulating factor,GM-CSF)和10 ng/ml浓度的白细胞介素-4(Interleukin-4,IL-4)诱导其分化为未成熟DC,继续培养得到成熟DC。提取DC细胞内水溶性代谢物并用1H核磁共振波谱对代谢物进行检测。通过主成分分析、偏最小二乘判别分析和隐变量正交投影判别分析等模式识别算法筛选未成熟与成熟DC的差异代谢物;经与KEGG和HMDB等数据库进行比较,分析DC在整个成熟过程中动态变化的相关代谢通路。结果 :经分析发现成熟DC的细胞内葡萄糖、丙酮酸、乳酸、琥珀酸、谷氨酰胺、谷氨酸赖氨酸和精氨酸等代谢物的含量高于未成熟DC,而丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、乙酸和甘油的含量低于未成熟DC。结论 :模式识别方法成功筛选出了成熟DC与未成熟DC之间的差异代谢物。糖酵解和谷氨酰胺回补三羧酸循环与DC成熟有关,而精氨酸的升高可能参与DC的免疫调节。本研究结果为进一步阐明DC的成熟机制及其免疫功能调控作用奠定了重要的理论基础。更多还原