Nature Metabolism 研究：利用 Seahorse 技术揭示 T 细胞耗竭的代谢开关

近日，斯坦福大学医学院免疫学系在 Nature Metabolism 发表了一项关于 T 细胞耗竭代谢机制的重要研究。该研究利用 Seahorse XF96 细胞外流量分析系统，系统比较了功能正常 T 细胞与耗竭 T 细胞的能量代谢差异，揭示了 PD-1 信号通路如何通过重塑线粒体代谢驱动 T 细胞功能衰退。 研究团队首先通过流式细胞术分选出 PD-1 高表达和低表达的肿瘤特异性 CD8+ T 细胞，然后利用 Seahorse 线粒体压力测试方案，依次注射寡霉素（2 μM）、FCCP（1.5 μM）和鱼藤酮/抗霉素 A（0.5 μM），精确测量了两组细胞的氧消耗率（OCR）参数。 实验结果显示，PD-1 高表达的耗竭 T 细胞在基础呼吸、ATP 生成、最大呼吸能力和储备呼吸能力四项指标上均显著低于功能正常的 T 细胞，其中储备呼吸能力下降幅度最为显著（约 60%）。进一步的糖酵解压力测试表明，耗竭 T 细胞的糖酵解功能也出现明显受损，胞外酸化率（ECAR）降低约 35%。 机制研究发现，PD-1 信号通过上调转录因子 TOX 的表达，抑制了线粒体电子传递链复合物 I 和 III 的活性，导致氧化磷酸化功能受损。阻断 TOX 表达可部分恢复 T 细胞的线粒体功能和抗肿瘤活性。 该研究为理解免疫检查点抑制剂的耐药机制提供了新的代谢视角，也为开发靶向 T 细胞代谢的联合免疫治疗方案奠定了理论基础。