近日，一篇發(fā)表在國際雜志Nature Metabolism上題為“Dual roles of hexokinase 2 in shaping microglial function by gating glycolytic flux and mitochondrial activity”的研究報告中，來自中國浙江大學等機構(gòu)的科學家們通過研究揭示了己糖激酶2（hexokinase 2）在機體小膠質(zhì)細胞活性發(fā)揮中所扮演的關(guān)鍵角色。

小膠質(zhì)細胞是大腦中的主要免疫細胞和大腦活性的關(guān)鍵守護者，其能不斷監(jiān)測微環(huán)境來維持大腦的動態(tài)平衡，當遭受急性消耗或處于疾病狀態(tài)下時，其就會進行快速增殖，從而就會導(dǎo)致機體自我平衡池的恢復(fù)以及疾病部位周圍小膠質(zhì)細胞集群的形成。此外，小膠質(zhì)細胞還會快速遷移到機體損傷位點并引起免疫反應(yīng)來抑制和修復(fù)損傷，然而，目前研究人員并不清楚在代謝和生物能量方面塑造小膠質(zhì)細胞功能的具體分子決定因素。

科學家揭示己糖激酶2在調(diào)節(jié)大腦小膠質(zhì)細胞活性上所扮演的關(guān)鍵角色。

圖片來源：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為葡萄糖-6-磷酸，其是葡萄糖利用的第一限速酶，四種主要的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。這項研究中，通過系統(tǒng)性地分析不同類型腦細胞中的代謝調(diào)節(jié)子，研究人員意外地發(fā)現(xiàn)，作為與線粒體膜功能相關(guān)的最具活性的同工酶，HK2能在大腦的小膠質(zhì)細胞中被選擇性地表達。

文章中，研究者發(fā)現(xiàn)，HK2的遺傳性消融或能減少小膠質(zhì)細胞的糖酵解通量和能量產(chǎn)生，并抑制小膠質(zhì)細胞群的產(chǎn)生，同時還能削弱雄性小鼠機體的小膠質(zhì)細胞監(jiān)視和損傷所誘發(fā)的細胞遷移功能。HK2水平的升高在免疫挑戰(zhàn)或疾病相關(guān)的小膠質(zhì)細胞中尤為突出，然而，在缺血性中風模型中，HK2的剔除還會促進機體的神經(jīng)炎癥并會加重大腦損傷；因此，小膠質(zhì)細胞HK2消融后所增強的炎癥過程或許與機體異常的線粒體功能和活性氧的積累有關(guān)。

綜上，本文研究結(jié)果表明，HK2能同時控制糖酵解通量和線粒體活性，從而來塑造小膠質(zhì)細胞的功能，進而促進大腦疾病的代謝異常和不適應(yīng)的炎癥表現(xiàn)；這或許就能為研究人員對如何在多種神經(jīng)性疾病中治療性靶向作用小膠質(zhì)細胞打開大門，在這些疾病中往往會出現(xiàn)HK2水平的升高以及代謝異常表現(xiàn)。（Bioon.com）

原始出處：

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