柠檬酸转运载体（Citrate carrier, CIC），也被称为SLC25A1，主要功能为转运线粒体中柠檬酸，在细胞质中经柠檬酸裂解酶作用转化为乙酰辅酶A，进一步加工并被纳入脂质的生物合成中。CIC在癌症中的作用已被广泛研究，异常活跃的CIC通过代谢调节支持癌细胞的增殖和侵袭。虽然在免疫细胞中，CIC表达异常以及柠檬酸输出被证明可以调节炎性因子水平，但与TCA循环的耦合作用尚不清楚。由此推测被转运的柠檬酸和生成的乙酰辅酶A有可能作为代谢信号分子，参与调节代谢重编程以支持炎性反应。

在LPS活化的巨噬细胞中，代谢重编程增强有氧糖酵解支持炎性反应，而线粒体氧化磷酸化被抑制。该研究发现阻断线粒体柠檬酸转运可驱动M1极化的巨噬细胞向M2表型转化。机制研究发现，CIC在活化的巨噬细胞中表达上调，促进柠檬酸从线粒体输出，增强组蛋白乙酰化水平。给予CIC特异性抑制剂或Slc25a1基因敲降可降低组蛋白H3K9和H3K27的乙酰化水平，阻断HIF-1α与糖酵解相关基因转录启动子区域的结合，从而抑制糖酵解。

通过荧光素酶报告基因实验和ChIP-qPCR技术进一步研究发现HIF-1α还转录上调Irg1，介导衣康酸生成并降低TCA循环代谢通量，而阻断柠檬酸转运可逆转这一变化。通过[U-¹³C₆]葡萄糖同位素示踪实验表明，阻断柠檬酸转运可通过降低糖酵解代谢通量减少柠檬酸的积累和衣康酸的产生；巨噬细胞活化时伴有琥珀酸蓄积，而[U-¹³C₅]谷氨酰胺同位素示踪实验表明，阻断柠檬酸转运可有效阻断谷氨酰胺分解和γ-氨基丁酸分流引起的琥珀酸蓄积，从而提高细胞的氧化磷酸化水平。在光化学诱导的小鼠脑梗塞模型中发现：药物阻断柠檬酸转运可通过抑制外周巨噬细胞炎性活化来减少脑血栓形成（图1）。

图1. 阻断柠檬酸转运防止巨噬细胞TCA循环碎片化的作用机制图

该研究不仅为活化的巨噬细胞中有氧糖酵解增强和线粒体氧化磷酸化受损提供了解释，且为代谢重塑抑制炎性反应的药物研究策略提供了借鉴。

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https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110391