$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Макрофаги являются одними из наиболее важных клеток врожденной иммунной системы M1-подобной. Они участвуют в устранении инфекционных заболеваний, фагоцитозе, презентации антигенов и регуляции воспаления2. Кроме того, макрофаги необходимы для регуляции других иммунных клеток с помощью различных цитокинов, которые они выделяют3. Существует большой спектр фенотипов макрофагов4. В зависимости от сигналов, которым подвергаются макрофаги, они поляризуются в сторону различных воспалительных и метаболических состояний5. Макрофаги проявляют метаболические изменения при различных заболеваниях, в зависимости от того, в какой ткани находятся макрофаги6. Поляризованные макрофаги обладают способностью перепрограммировать или переключать свой гликолитический метаболизм, липидный обмен, метаболизм аминокислот и митохондриальное окислительное фосфорилирование (OXPHOS)7,8. Классически активированные М1-подобные макрофаги и альтернативно активированные М2-подобные макрофаги являются двумя наиболее изученными фенотипами макрофагов3. Неактивированные покоящиеся макрофаги называются макрофагами M0. Поляризация М0-макрофагов в сторону М1-подобного фенотипа может быть индуцирована стимуляцией наивных МПДМ бактериальным липополисахаридом (ЛПС)9. Сигнальный путь PI3K-AKT-mTOR-HIF1a может быть активирован в макрофагах в присутствии воспалительных цитокинов, интерферона-гамма (ИФН γ,) или фактора некроза опухоли (TNF)10. М1-подобные макрофаги имеют повышенный уровень метаболизма гликолиза, сниженный уровень окислительного фосфорилирования (OXPHOS), продукцию воспалительных цитокинов, участвующих в инфекционных и воспалительных заболеваниях8. С другой стороны, поляризация в сторону М2-подобного фенотипа может быть индуцирована интерлейкином (IL)-4 через пути JAK-STAT, PPAR и AMPK или (IL)-13 и TGFβ pathays11,12.
В отличие от М1-подобных макрофагов, М2-подобные макрофаги имеют пониженный гликолиз и повышенный OXPHOS, а также участвуют в антипаразитарной и тканевой репарирующей активности 8,13. МПДМ являются широко используемой системой для изучения макрофагов, полученных из стволовых клеток костного мозга. Гликолиз и OXPHOS являются двумя ведущими путями производства энергии в клетках14. В зависимости от микроокружения BMDM могут использовать любой из этих путей; В некоторых случаях переключайтесь с одного на другой или используйте оба пути14. В этом исследовании мы сосредоточились на метаболизме гликолиза в активированных провоспалительных макрофагах. Когда глюкоза в цитоплазме превращается в пируват, а затем в лактат, клетки вырабатывают в этой среде протоны, которые вызывают повышение скорости подкисления в окружающей среде М1-подобныхклеток. Для измерения скорости подкисления клеточных сред использовался анализатор внеклеточного потока. Результаты представлены в виде скорости внеклеточного закисления (ECAR) или скорости оттока протонов.
Оптимизированный, быстрый и простой метод доступа к уровням гликолиза в поляризованных макрофагах необходим для определения гликолитического фенотипа, изменений метаболитов и влияния ингибиторов/активаторов и лекарств на поляризованные макрофаги. Метод, описанный в данной рукописи, был оптимизирован для получения информации о конкретных факторах гликолиза (гликолиз, гликолитическая емкость, гликолитический резерв и негликолитическое подкисление), а также о метаболическом перепрограммировании гликолитического метаболизма. Ингибитор (2DG), который использовался в этом исследовании, явно нацелен на путь гликолиза.
Этот оптимизированный протокол был модифицирован и усовершенствован на основе комбинации опубликованного протокола16, анализа внеклеточного потока гликолитических анализов из руководств пользователя производителя и прямого общения с учеными производителя в области исследований и разработок.