Metabolic Regulation of Immune Responses

Annual Review of Immunology - Tập 32 Số 1 - Trang 609-634 - 2014
Kirthana Ganeshan1, Ajay Chawla1,2
1Cardiovascular Research Institute,
2Departments of Physiology and Medicine, University of California, San Francisco, California 94158-9001;

Tóm tắt

The immune system defends against pathogens and maintains tissue homeostasis for the life of the organism. These diverse functions are bioenergetically expensive, requiring precise control of cellular metabolic pathways. Although initial observations in this area were made almost a century ago, studies over the past decade have elucidated the molecular basis for how extracellular signals control the uptake and catabolism of nutrients in quiescent and activated immune cells. Collectively, these studies have revealed that the metabolic pathways of oxidative metabolism, glycolysis, and glutaminolysis preferentially fuel the cell fate decisions and effector functions of immune cells. Here, we discuss these findings and provide a general framework for understanding how metabolism fuels and regulates the maturation of immune responses. A better understanding of the metabolic checkpoints that control these transitions might provide new insights for modulating immunity in infection, cancer, or inflammatory disorders.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1038/nrm1837

Levene P, 1912, J. Biol. Chem., 12, 265, 10.1016/S0021-9258(18)88701-4

10.1042/bj2080743

10.1113/expphysiol.1985.sp002935

10.1126/science.1164097

10.1038/nri1710

10.1016/j.cmet.2007.10.002

10.1159/000223920

10.1126/science.1160809

10.1038/nature07201

10.1016/j.immuni.2013.04.001

10.1146/annurev.immunol.20.083001.084359

10.1146/annurev.immunol.23.021704.115653

Valentine W, 1951, J. Lab. Clin. Med., 38, 39

Sbarra A, 1959, J. Biol. Chem., 234, 1355, 10.1016/S0021-9258(18)70011-2

10.1532/IJH97.06131

10.4049/jimmunol.170.4.1964

10.1172/JCI110647

10.1007/BF00916406

10.1002/jcp.1040910110

10.1016/S0899-9007(00)00228-8

10.1177/0148607194018002128

10.1126/science.1092385

10.1155/2012/849136

10.1016/S0092-8674(03)00154-5

10.1172/JCI23865

10.4049/jimmunol.169.11.6401

10.1189/jlb.0211062

10.1038/sj.cdd.4401320

10.4049/jimmunol.0903002

Sher R, 1983, Clin. Exp. Immunol., 51, 525

10.1002/eji.200939370

10.1016/S0954-6111(03)00143-4

10.1073/pnas.98.4.1717

10.1038/nri2782

10.1038/nature07204

10.1016/0014-2999(79)90001-3

10.1111/j.1600-0773.1983.tb01132.x

10.1038/1941182a0

10.1111/j.1748-1716.1974.tb05689.x

10.1038/nature12034

10.1016/j.immuni.2012.12.001

10.1016/j.immuni.2013.04.004

10.1126/science.1204351

10.1126/science.1178331

10.1038/nri978

10.1038/nri3073

10.1146/annurev-pathol-011110-130138

10.1172/JCI101045

10.1042/bj2390121

10.1042/bj2610211

10.1083/jcb.17.3.487

10.1042/bj2420631

Barghouthi S, 1995, J. Immunol., 154, 3420, 10.4049/jimmunol.154.7.3420

10.1016/0026-0495(92)90130-3

10.1084/jem.144.6.1484

10.4049/jimmunol.178.12.7516

10.1101/gad.1553007

10.1038/nature09973

10.1016/j.smim.2009.05.009

10.1038/nature09663

10.1038/ni.1980

10.1038/nature11986

10.1016/j.cmet.2006.05.011

10.1152/ajpcell.00368.2011

10.1371/journal.pbio.0020288

10.1016/j.cell.2008.06.051

10.1038/nature00904

10.1371/journal.pbio.0020294

10.1038/nature05894

10.1016/j.cmet.2008.04.003

10.1016/j.cmet.2008.04.002

10.4049/jimmunol.0901698

10.1016/j.cmet.2012.04.023

10.1016/j.smim.2006.12.001

10.1038/ni.2370

10.4049/jimmunol.180.7.4697

10.1182/blood-2009-10-249540

10.1182/blood-2012-03-419747

10.1146/annurev-immunol-032712-095956

10.1016/S1097-2765(00)00066-6

10.4049/jimmunol.167.12.6869

10.4049/jimmunol.0902593

10.1182/blood-2007-06-096297

10.1084/jem.20040789

10.1016/0005-2787(66)90171-7

10.1016/0014-4827(68)90174-2

10.1016/0014-4827(73)90561-2

10.1016/0304-4165(70)90182-0

10.1042/bj1740703

10.1016/S1074-7613(02)00323-0

10.1002/eji.200324048

10.1091/mbc.E06-07-0593

10.1128/MCB.25.21.9543-9553.2005

10.1084/jem.20090847

10.4049/jimmunol.0903586

10.1016/j.immuni.2011.09.021

10.1016/j.cell.2013.05.016

10.1016/0026-0495(88)90036-4

10.1074/jbc.270.6.2755

10.1074/jbc.R300025200

10.1016/j.immuni.2012.10.020

10.1146/annurev-immunol-030409-101212

10.1016/j.immuni.2009.04.014

10.4049/jimmunol.1003613

10.1016/j.intimp.2007.08.027

10.1182/blood-2004-10-3932

10.4049/jimmunol.177.2.944

10.1189/jlb.1207851

10.1016/j.cell.2012.03.017

10.1038/ni.2005

10.1016/j.immuni.2010.06.002

10.1016/j.immuni.2013.09.015

10.1084/jem.20110278

10.1038/nature08097

10.1016/j.immuni.2011.12.007

10.1038/nature08155

10.1016/j.immuni.2009.10.010

10.1182/blood-2005-12-4788

10.4049/jimmunol.179.8.4953

10.3389/fimmu.2012.00228

10.1038/nm1116

10.1038/nature09595