巨噬细胞是机体损伤修复系统的重要组成部分，它们在创伤愈合的不同阶段会表现出不同的功能。具体来说，在早期阶段（促炎阶段），巨噬细胞会表现出促炎和促血管新生的表型（M1型），以抵御病原微生物的入侵并促进组织的再生。而在晚期阶段（促修复阶段），巨噬细胞则转变为促伤口愈合的表型（M2型），促进疤痕形成和创伤修复。
线粒体代谢在巨噬细胞功能转变中的作用
线粒体代谢被揭示为巨噬细胞功能转变的关键“控制器”。这一观点主要基于以下几方面的证据：
代谢类型的转变：
研究表明，在伤口愈合的过程中，巨噬细胞的代谢类型会由M1型（糖酵解）向M2型（氧化磷酸化）转变。这种代谢类型的转变是巨噬细胞功能转变的重要特征之一。
线粒体呼吸链的作用：
线粒体呼吸链（MRC）在调控巨噬细胞极化的代谢重编程中发挥重要作用。例如，Dars2基因编码线粒体天冬氨酸-tRNA合成酶2，是调控线粒体内的呼吸链相关蛋白质合成的关键基因。当Dars2基因被敲除时，巨噬细胞的线粒体呼吸链功能受损，进而影响其促炎和促修复功能。
活性氧（ROS）的产生：
在早期阶段，巨噬细胞不仅需要糖酵解功能，还依赖线粒体产生的活性氧（mtROS）来稳定HIF-1α（缺氧诱导因子-1α），从而促进促炎症和促血管生长。而在晚期阶段，mtROS的产生可能不再是必需的，巨噬细胞更多地依赖于氧化磷酸化途径来增强修复功能。
2型细胞因子的作用：
在晚期阶段，2型细胞因子（如IL-4和IL-13）会通过激活线粒体的应激反应（包括UPRmt和mitoISR）来刺激线粒体的毒物兴奋效应，从而改善线粒体的功能并促进巨噬细胞的创伤修复能力。
研究证据与实验模型
为了研究线粒体代谢在巨噬细胞功能转变中的作用，科学家们采用了多种实验模型和方法。例如，使用C57BL/6野生型小鼠构建背部皮肤全层切除手术模型，从炎症早期和瘢痕形成晚期的创面组织中分离出巨噬细胞，并进行代谢组学分析和单细胞转录组分析。这些实验不仅揭示了巨噬细胞在不同阶段的代谢特征差异，还揭示了线粒体代谢在其中的关键作用。
线粒体代谢是巨噬细胞功能转变的关键“控制器”。通过调节线粒体代谢类型、呼吸链功能以及活性氧的产生等机制，巨噬细胞能够在创伤愈合的不同阶段表现出不同的功能表型。未来的研究将进一步深入探索线粒体代谢在巨噬细胞功能调控中的具体机制和应用价值，为相关疾病的治疗和组织修复提供新的思路和方法。