巨噬細胞是免疫系統(tǒng)的重要組成部分，具有高度可塑性，能夠在不同微環(huán)境信號的刺激下發(fā)生極化，形成不同功能狀態(tài)的表型，主要包括促炎癥的M1型和抗炎癥的M2型。代謝重編程在巨噬細胞極化過程中發(fā)揮著關鍵作用，為其功能發(fā)揮提供能量和物質基礎。

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一、體外靜息狀態(tài)下的代謝基礎

在靜息狀態(tài)下，巨噬細胞的基礎代謝活動維持著細胞的正常功能。其能量產生和生物合成需求處于相對平衡狀態(tài)，為后續(xù)應對外界刺激時的極化反應儲備了代謝靈活性。

二、體外促炎癥（M1）極化的代謝特征

當受到如脂多糖（LPS）和干擾素-γ（IFN-γ）等信號刺激時，巨噬細胞向M1型極化。代謝上，M1巨噬細胞顯著增加糖酵解速率，即使在有氧條件下也優(yōu)先將葡萄糖轉化為乳酸，即 Warburg 效應。這快速產生ATP和代謝中間體，滿足其高能量需求以及合成炎癥介質的需求。

同時，戊糖磷酸途徑（PPP）活性增強，生成NADPH和核苷酸前體，NADPH不僅為活性氧（ROS）的產生提供還原當量，增強殺菌和炎癥反應，還參與脂質合成。此外，M1巨噬細胞中三羧酸循環(huán)（TCA）部分中斷，導致衣康酸等代謝物積累，具有抗菌和調節(jié)炎癥的作用。脂肪酸合成（FAS）也上調，為細胞膜合成和炎癥介質產生提供脂質原料。

三、體外抗炎癥（M2）極化的代謝特征

在IL-4和IL-13等細胞因子刺激下，巨噬細胞極化為M2型。M2巨噬細胞主要依賴氧化磷酸化（OXPHOS）和脂肪酸氧化（FAO）來產生能量。這種代謝方式高效且產生較少ROS，有助于維持抗炎癥和修復微環(huán)境。線粒體生物生成增加，確保充足的能量供應以支持其組織修復和免疫調節(jié)功能。同時，谷氨酰胺攝取和代謝增強，為TCA循環(huán)提供中間體，促進生物合成和能量產生。

四、體內組織損傷與再生中的代謝動態(tài)

在體內組織損傷和再生過程中，巨噬細胞極化的代謝特征隨時間和微環(huán)境變化而動態(tài)演變。急性炎癥階段（第1 - 2天），損傷組織釋放的信號促使巨噬細胞呈現M1型代謝特征，高糖酵解和炎癥介質大量產生，以清除病原體和損傷細胞。隨著炎癥逐漸消退，進入重塑和再生階段（第2 - 7天），微環(huán)境信號改變，巨噬細胞向M2型極化，代謝轉向OXPHOS和FAO，促進組織修復、血管生成和膠原合成，幫助組織恢復穩(wěn)態(tài)。

代謝重編程與巨噬細胞極化緊密相連、相互調控。代謝途徑產生的中間體和信號分子不僅為細胞功能提供支持，還參與調控極化相關基因的表達。