DOI: https://doi.org/10.3892/ijmm.2026.5823
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41930580
تاريخ النشر: 2026-04-03
المؤلف: Tong Zhao وآخرون
الموضوع الرئيسي: الخلايا المناعية في السرطان
نظرة عامة
تسلط المراجعة الضوء على الدور الحاسم لإعادة برمجة التمثيل الغذائي للبلعميات في مسببات الإنتان، وهو متلازمة تتميز بخلل في وظائف الأعضاء بسبب العدوى وترتبط بمعدلات وفيات مرتفعة. تحدد الآليات الجزيئية الرئيسية، بما في ذلك محور هدف الثدييات من رابيمايسين – عامل نقص الأكسجة 1α (HIF-1α) – كيناز البيروفات M2، الذي ينظم النشاط الجليكولي وإنتاج السيتوكينات المؤيدة للالتهابات. بالإضافة إلى ذلك، تناقش العواقب الناتجة عن اضطراب دورة حمض ثلاثي الكربوكسيل، مما يؤدي إلى تراكم السكسينات الذي يزيد من الالتهاب، وضعف أكسدة الأحماض الدهنية التي تتوسطها مستقبلات التحفيز المعبر عنها على خلايا النخاع 2 – بروتين الفوسفاتاز التيروزين SH2 المحتوي على 1. تؤكد المراجعة على الحاجة إلى التحول نحو تدخلات دقيقة في التمثيل الغذائي المناعي في علاج الإنتان، نظرًا للوفيات العالمية الكبيرة المرتبطة بهذه الحالة.
في استنتاجاتها، تفترض المراجعة أن إعادة برمجة التمثيل الغذائي للبلعميات هي جزء لا يتجزأ من الاستجابة المناعية في الإنتان، حيث تنتقل من الالتهاب الأولي إلى الشلل المناعي. تقترح إطار عمل للعلاج يتماشى مع التدخلات الأيضية مع المراحل الديناميكية للإنتان، مدعومة بالعلامات الحيوية السريرية ومسارات الإشارة الأساسية. يدعو المؤلفون إلى تطبيق تقنيات متعددة الأوميات لفهم أفضل للملفات الأيضية المناعية وتطوير أدوات للرصد الأيضي في الوقت الحقيقي لدى المرضى. ويشددون على أهمية تحديد العلامات الحيوية الأيضية الموثوقة لتحسين العلاجات المستهدفة، مؤكدين أن التلاعب بالتمثيل الغذائي المناعي هو أمر أساسي لتقدم أبحاث الإنتان واستراتيجيات العلاج.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث الإنتان كاستجابة التهابية نظامية حرجة ناتجة عن عدوى شديدة، مما يساهم بشكل كبير في الاعتلال والوفيات العالمية. في عام 2021، تم الإبلاغ عن حوالي 166 مليون حالة من الإنتان، مما أدى إلى 21.4 مليون وفاة، وهو ما يمثل 31.5% من إجمالي الوفيات العالمية. لقد تفاقم المشهد الوبائي، خاصة بسبب جائحة COVID-19، التي زادت من معدلات الوفيات المرتبطة بالإنتان. علاوة على ذلك، يتم التعرف على الإنتان بشكل متزايد كتعقيد شديد للأمراض غير المعدية، مع مساهمات ملحوظة في الوفيات من حالات مثل السكتة الدماغية ومرض الانسداد الرئوي المزمن.
تسلط الورقة الضوء على اختلال المناعة العميق الذي يتميز به الإنتان، والذي يتسم بإفراز مفرط للسيتوكينات، أو “عواصف السيتوكينات”، التي يمكن أن تؤدي إلى تلف الأنسجة وفشل الأعضاء. تلعب البلعميات دورًا محوريًا في تنظيم الاستجابات المناعية خلال الإنتان، حيث تظهر إعادة برمجة أيضية كبيرة تؤثر على وظيفتها. تهدف المراجعة إلى إعادة صياغة فهم التمثيل الغذائي للبلعميات في الإنتان، حيث تفترض أن هذه إعادة البرمجة الأيضية تدفع بنشاط وظيفة البلعميات بدلاً من أن تكون مجرد منتج ثانوي للتفعيل. تقترح نموذجًا متكاملًا يربط بين مسارات الأيض المختلفة ومراكز الإشارة بالعلامات الحيوية السريرية، مما يبرز الحاجة إلى استراتيجيات أيضية مناعية مستهدفة لتطوير علاجات أكثر فعالية وشخصية للإنتان.
نقاش
ت outlines قسم النقاش في ورقة البحث مراجعة منهجية لإعادة برمجة التمثيل الغذائي للبلعميات في الإنتان، مؤكدًا على أهمية فهم التحولات الظاهرية الأيضية للبلعميات ومسارات الأيض خلال المرض. استخدمت عملية البحث في الأدبيات منطق بولياني لتحديد المقالات ذات الصلة التي تمت مراجعتها من قبل الأقران، مع التركيز على الدراسات التي توضح الآليات الجزيئية لتمثيل البلعميات في الإنتان. تكشف النتائج أنه في المرحلة الحادة للغاية من الإنتان، تظهر البلعميات نمط M1 المؤيد للالتهابات المدفوع بمسارات مثل NF-κB وPI3K/Akt/mTOR، مما يمكن أن يؤدي إلى اختلال المناعة الشديد وفشل الأعضاء. مع تقدم الإنتان، تنتقل البلعميات إلى حالة شبيهة بـ M2 تحت تأثير الوسائط المضادة للالتهابات، والتي، على الرغم من كونها إصلاحية، يمكن أن تؤدي إلى شلل مناعي وزيادة القابلية للإصابة بالعدوى الثانوية.
تناقش الورقة أيضًا التغيرات الأيضية في البلعميات، مع تسليط الضوء بشكل خاص على التحول من الفسفرة التأكسدية إلى الجليكوليز الهوائي، المعروف بتأثير واربورغ، خلال الإنتان المبكر. تلعب المنظمات الأيضية الرئيسية مثل كيناز البيروفات M2 (PKM2) وعامل نقص الأكسجة 1-alpha (HIF-1α) أدوارًا حاسمة في هذه إعادة البرمجة، مما يعزز الاستجابات المؤيدة للالتهابات ويستمر في النشاط الجليكولي. بالإضافة إلى ذلك، يتم الإشارة إلى اضطراب دورة حمض ثلاثي الكربوكسيل (TCA) ومسار الفوسفات البنتوز (PPP)، مع آثار على إنتاج الطاقة وتوازن الأكسدة والاختزال في البلعميات. تختتم القسم بمناقشة التمثيل الغذائي للدهون ومسارات الأحماض الأمينية، مما يبرز مساهماتها في الاستجابة الالتهابية وكبت المناعة في الإنتان، وتقترح أهداف علاجية محتملة لتعديل وظيفة البلعميات وتحسين النتائج السريرية.
DOI: https://doi.org/10.3892/ijmm.2026.5823
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41930580
Publication Date: 2026-04-03
Author(s): Tong Zhao et al.
Primary Topic: Immune cells in cancer
Overview
The review highlights the critical role of macrophage metabolic reprogramming in the pathogenesis of sepsis, a syndrome characterized by organ dysfunction due to infection and associated with high mortality rates. It identifies key molecular mechanisms, including the mammalian target of rapamycin-hypoxia inducible factor-1α (HIF-1α)-pyruvate kinase M2 axis, which regulates glycolytic activity and pro-inflammatory cytokine production. Additionally, it discusses the consequences of tricarboxylic acid cycle disruption, leading to succinate accumulation that exacerbates inflammation, and the impairment of fatty acid oxidation mediated by the triggering receptor expressed on myeloid cells 2-SH2-containing protein tyrosine phosphatase-1 axis. The review emphasizes the need for a shift towards precise immune metabolism interventions in sepsis treatment, given the significant global mortality associated with the condition.
In its conclusions, the review posits that macrophage metabolic reprogramming is integral to the immune response in sepsis, transitioning from initial inflammation to immune paralysis. It proposes a treatment framework that aligns metabolic interventions with the dynamic stages of sepsis, supported by clinical biomarkers and basic signaling pathways. The authors advocate for the application of multi-omics techniques to better understand immunometabolic profiles and the development of tools for real-time metabolic monitoring in patients. They stress the importance of identifying reliable metabolic biomarkers to optimize targeted therapies, framing the manipulation of immunometabolism as essential for advancing sepsis research and treatment strategies.
Introduction
The introduction of the research paper discusses sepsis as a critical systemic inflammatory response syndrome resulting from severe infections, which significantly contributes to global morbidity and mortality. In 2021, approximately 166 million cases of sepsis were reported, leading to 21.4 million deaths, accounting for 31.5% of total global mortality. The epidemiological landscape has worsened, particularly due to the COVID-19 pandemic, which has exacerbated sepsis-related mortality rates. Furthermore, sepsis is increasingly recognized as a severe complication of non-communicable diseases, with notable mortality contributions from conditions such as stroke and chronic obstructive pulmonary disease.
The paper highlights the profound immune dysregulation characteristic of sepsis, marked by excessive cytokine release, or “cytokine storms,” which can lead to tissue damage and organ failure. Macrophages play a pivotal role in regulating immune responses during sepsis, exhibiting significant metabolic reprogramming that influences their function. The review aims to reframe the understanding of macrophage metabolism in sepsis, positing that this metabolic reprogramming actively drives macrophage function rather than being a mere byproduct of activation. It proposes an integrated model that connects various metabolic pathways and signaling hubs to clinical biomarkers, emphasizing the need for targeted immunometabolic strategies to develop more effective and personalized therapies for sepsis.
Discussion
The discussion section of the research paper outlines a systematic review of macrophage metabolic reprogramming in sepsis, emphasizing the importance of understanding macrophage phenotypic transitions and metabolic pathways during the disease. The literature search employed Boolean logic to identify relevant peer-reviewed articles, focusing on studies that elucidate the molecular mechanisms of macrophage metabolism in sepsis. The findings reveal that in the hyper-acute phase of sepsis, macrophages exhibit a pro-inflammatory M1 phenotype driven by pathways such as NF-κB and PI3K/Akt/mTOR, which can lead to severe immune dysregulation and organ dysfunction. As sepsis progresses, macrophages transition to an M2-like state under the influence of anti-inflammatory mediators, which, while reparative, can result in immune paralysis and increased susceptibility to secondary infections.
The paper further discusses the metabolic alterations in macrophages, particularly highlighting the shift from oxidative phosphorylation to aerobic glycolysis, known as the Warburg effect, during early sepsis. Key metabolic regulators such as pyruvate kinase M2 (PKM2) and hypoxia-inducible factor 1-alpha (HIF-1α) play critical roles in this reprogramming, promoting pro-inflammatory responses and sustaining glycolytic activity. Additionally, the disruption of the tricarboxylic acid (TCA) cycle and the pentose phosphate pathway (PPP) is noted, with implications for energy production and redox balance in macrophages. The section concludes by addressing lipid metabolism and amino acid pathways, underscoring their contributions to the inflammatory response and immune suppression in sepsis, and suggesting potential therapeutic targets to modulate macrophage function and improve clinical outcomes.