線粒體抗發炎秘密力量大揭秘

線粒體，常被視為細胞的發電廠，在免疫調節方面竟扮演著令人驚訝的角色。研究人員發現，線粒體複合體III會產生活性氧（ROS），這些活性氧能幫助免疫細胞釋放出一種名為IL - 10的抗發炎蛋白。要是線粒體功能不佳，免疫反應就會失調，導致發炎反應持續時間拉長，感染後的恢復也會變慢。

美國西北大學（Northwestern University）納維德·錢德爾（Navdeep Chandel）博士實驗室的科學家們，揭開了線粒體如何透過影響關鍵細胞訊息傳導途徑來調節免疫系統的奧秘。他們的研究成果於1月22日發表在《科學進展》（Science Advances）期刊上，該研究指出，針對免疫細胞中的線粒體功能進行調控，也許能開發出治療發炎性疾病的新方法。

錢德爾也是西北大學生物化學與分子遺傳學教授，以及羅伯特·H·盧裡綜合癌症中心成員。他表示，旨在提升線粒體活性的療法，能增強免疫系統調節發炎的能力，對像炎症性腸病、敗血癥和慢性感染等發炎性疾病有益。

線粒體最為人知的功能是作為細胞的能量製造工廠，它們含有電子傳遞鏈（ETC），這是一個由蛋白質複合體組成的網路，能夠產生ATP。除了能量產生之外，電子傳遞鏈在控制巨噬細胞方面也扮演著關鍵角色。巨噬細胞是一種特殊的免疫細胞，負責對抗感染和調節發炎反應。巨噬細胞還會釋放出一種稱為IL - 10的抗發炎蛋白，這種蛋白可以減少發炎，防止過度的免疫反應對身體造成傷害。然而，線粒體電子傳遞鏈控制巨噬細胞免疫反應的潛在機制，一直以來都鮮為人知。

科學家們利用大量RNA測序技術，對線粒體電子傳遞鏈複合體III缺陷的巨噬細胞小鼠進行研究。他們發現，線粒體複合體III產生的一種稱為超氧化物的活性氧（ROS，即含有氧且易與細胞內其他分子發生反應的不穩定分子），對於巨噬細胞釋放IL - 10至關重要。研究還發現，線粒體複合體有缺陷的小鼠在感染和發炎後難以恢復，原因是它們的細胞釋放的IL - 10較少。不過，根據研究結果，啟用細胞中特定的依賴活性氧的訊息傳導途徑，能夠恢復IL - 10的釋放。

錢德爾表示，這一發現揭示了線粒體活性、發炎控制以及調節它們的訊息傳導途徑之間先前未知的聯絡。總的來說，這些研究結果強調了線粒體除了能量產生之外的重要作用，並表明線粒體可能是治療一系列發炎性疾病和提升現有療法效果的有前景的治療目標。

透過線粒體途徑提高IL - 10的水平，對於類風濕性關節炎和狼瘡等自體免疫疾病的治療帶來了希望，因為在這些疾病中，免疫系統會錯誤地攻擊身體。增強線粒體複合體III的功能，或者模擬其效果，也可能改善嚴重感染後的恢復情況。此外，錢德爾還指出，抑制線粒體複合體III可以減少IL - 10對發炎的抑制作用，並且可能與現有的免疫療法產生協同作用。

參考文獻：《線粒體複合體III產生的超氧化物對巨噬細胞分泌IL - 10至關重要》，作者為約書亞·S·斯圖爾曼（Joshua S. Stoolman）、羅根·A·格蘭特（Rogan A. Grant）、莉婭·K·比林厄姆（Leah K. Billingham）、泰勒·A·普爾（Taylor A. Poor）、塞繆爾·E·溫伯格（Samuel E. Weinberg）、馬德琳·C·哈丁（Madeline C. Harding）、盧子彥（Ziyan Lu）、傑森·米斯卡（Jason Miska）、馬滕·西博爾（Marten Szibor）、GR·斯科特·布丁格（GR Scott Budinger）和納維德·S·錢德爾（Navdeep S. Chandel），發表於2025年1月22日的《科學進展》期刊，DOI：10.1126/sciadv.adu4369。

該研究的第一作者是錢德爾實驗室的研究助理約書亞·斯圖爾曼博士。共同作者包括西北大學施密特科學獎學金獲得者羅根·格蘭特博士、實驗病理學部門病理學助理教授塞繆爾·溫伯格（2019年獲得醫學博士和哲學博士學位）、神經外科助理教授傑森·米斯卡博士，以及醫學系氣道疾病埃內斯特·S·巴茲利教授兼肺臟與重症醫學主任斯科特·布丁格醫生。這項研究得到了美國國家衛生研究院（National Institutes of Health）的多項資助（編號分別為2P01AG049665 - 06、5P01HL154998、NI2T32AI083216 - 11、1S10OD011996 - 01、5P01HL154998和5T32HL076139 - 18）、美國國家癌症研究所的資助（編號分別為CCSG P30 CA060553、CCSG P30 CA060553和1S10OD011996 - 01），以及與羅茲信託合作的施密特科學獎學金的支援。