Nat Metabol：科学家揭示己糖激酶2在调节大脑小胶质细胞活性上所扮演的关键角色

近日，一篇发表在国际杂志Nature Metabolism上题为“Dual roles of hexokinase 2 in shaping microglial function by gating glycolytic flux and mitochondrial activity”的研究报告中，来自中国浙江大学等机构的科学家们通过研究揭示了己糖激酶2（hexokinase 2）在机体小胶质细胞活性发挥中所扮演的关键角色。

小胶质细胞是大脑中的主要免疫细胞和大脑活性的关键守护者，其能不断监测微环境来维持大脑的动态平衡，当遭受急性消耗或处于疾病状态下时，其就会进行快速增殖，从而就会导致机体自我平衡池的恢复以及疾病部位周围小胶质细胞集群的形成。此外，小胶质细胞还会快速迁移到机体损伤位点并引起免疫反应来抑制和修复损伤，然而，目前研究人员并不清楚在代谢和生物能量方面塑造小胶质细胞功能的具体分子决定因素。

科学家揭示己糖激酶2在调节大脑小胶质细胞活性上所扮演的关键角色。

图片来源：Nature Metabolism (2022). DOI:10.1038/s42255-022-00707-5

己糖激酶（HK，hexokinase）能催化葡萄糖的磷酸化成为葡萄糖-6-磷酸，其是葡萄糖利用的第一限速酶，四种主要的HK同工酶包括HK1、HK2、HK3和HK4，其具有不同的生化特征以及催化特性。这项研究中，通过系统性地分析不同类型脑细胞中的代谢调节子，研究人员意外地发现，作为与线粒体膜功能相关的最具活性的同工酶，HK2能在大脑的小胶质细胞中被选择性地表达。

文章中，研究者发现，HK2的遗传性消融或能减少小胶质细胞的糖酵解通量和能量产生，并抑制小胶质细胞群的产生，同时还能削弱雄性小鼠机体的小胶质细胞监视和损伤所诱发的细胞迁移功能。HK2水平的升高在免疫挑战或疾病相关的小胶质细胞中尤为突出，然而，在缺血性中风模型中，HK2的剔除还会促进机体的神经炎症并会加重大脑损伤；因此，小胶质细胞HK2消融后所增强的炎症过程或许与机体异常的线粒体功能和活性氧的积累有关。

综上，本文研究结果表明，HK2能同时控制糖酵解通量和线粒体活性，从而来塑造小胶质细胞的功能，进而促进大脑疾病的代谢异常和不适应的炎症表现；这或许就能为研究人员对如何在多种神经性疾病中治疗性靶向作用小胶质细胞打开大门，在这些疾病中往往会出现HK2水平的升高以及代谢异常表现。（Bioon.com）

原始出处：

Hu, Y., Cao, K., Wang, F. et al. Dual roles of hexokinase 2 in shaping microglial function by gating glycolytic flux and mitochondrial activity. Nat Metab 4, 1756–1774 (2022).doi：10.1038/s42255-022-00707-5