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Jeffrey C. Rathmell, Rebecca L. Elstrom, Ryan M. Cinalli 和 Craig B. Thompson 是本研究的主要作者，他们来自宾夕法尼亚大学Abramson家族癌症研究所的癌症生物学和医学系。该研究于2003年发表在《欧洲免疫学杂志》(European Journal of Immunology)上。

这项研究属于免疫学领域，特别是T细胞代谢和生长调控机制的研究。T细胞是适应性免疫系统的重要组成部分，其生长、增殖与死亡之间的平衡对维持机体健康至关重要。失衡可能导致肿瘤发生或自身免疫疾病。Akt（也称PKB）是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，在多种信号通路中起作用，包括IL-7R和CD28共刺激途径。已有研究表明Akt可以调节细胞大小和代谢，但其在造血细胞中的具体作用尚不明确。本研究旨在通过构建表达组成型活性Akt（myristoylated Akt, mAkt）的转基因小鼠，探讨Akt在T细胞大小、代谢和功能中的作用。

研究主要包括以下几个步骤：首先，生成并验证了表达mAkt的转基因小鼠模型。mAkt通过N端融合src豆蔻酰化序列和C端HA标签被克隆到pLck.E2载体中，并通过显微注射技术导入小鼠基因组。其次，分析了mAkt转录和蛋白表达水平及其活性。通过Western blot检测thymocytes和外周T细胞中HA标签、磷酸化Akt及Akt底物GSK3的表达情况。第三，比较了对照组和mAkt转基因T细胞的大小和糖酵解速率。使用流式细胞术测量CD4和CD8 T细胞的前向角光散射值，用粒子尺寸分析仪测定纯化T细胞体积；通过测定葡萄糖消耗率评估糖酵解速率。第四，检测了mAkt转基因T细胞对“忽视致死”（death-by-neglect）的抵抗能力。将纯化的脾脏和淋巴结T细胞在无刺激条件下培养，不同时间点测定细胞存活率。第五，分析了mAkt转基因T细胞对CD28共刺激依赖性的变化。利用CFSE标记的T细胞，在无刺激、仅抗CD3或抗CD3加抗CD28条件下培养，通过流式细胞术分析细胞分裂和大小变化。最后，研究了mAkt转基因小鼠随年龄增长的记忆表型T细胞积累、B细胞数量变化以及肿瘤和自身免疫病的发生情况。

研究结果表明，mAkt转基因T细胞显著增大，平均体积从130±5 fl增加到143±6 fl (p<0.0005)，糖酵解速率也显著提高，分别为4.2±0.4和3.2±0.6 nmoles glucose consumed/10^6 cells/hour (p<0.05)。此外，mAkt转基因T细胞对“忽视致死”的抵抗力增强，在悬浮培养中存活时间更长且保持较大体积。在CD28共刺激依赖性方面，mAkt转基因T细胞在仅抗CD3刺激下即可实现最大细胞生长和分裂，而对照组需要抗CD3和抗CD28共同刺激。在细胞因子产生方面，mAkt转基因T细胞在仅抗CD3刺激下即可产生高水平的IL-2和IFN-γ，分别是对照组的10倍以上，但不产生Th2细胞因子IL-4。随年龄增长，mAkt转基因小鼠积累了大量记忆表型CD4 T细胞和B细胞，并发展出自身免疫病和淋巴瘤。

本研究得出结论：Akt激活足以增加基础T细胞大小和代谢。Akt增强T细胞代谢和更快速的CD28非依赖性T细胞生长可能促进多余免疫细胞的积累，并导致淋巴瘤和自身免疫病的发生。这项研究揭示了Akt在T细胞大小、代谢和功能调控中的重要作用，为理解T细胞活化和相关疾病的发病机制提供了新的视角。其科学价值在于阐明了Akt信号通路在T细胞生物学中的核心地位，应用价值则体现在为治疗自身免疫病和淋巴瘤提供了潜在靶点。

本研究的亮点包括：首次在体内证实Akt可直接调控初级T细胞大小、存活和活化需求；发现Akt可通过促进糖酵解来增加细胞大小和生存能力；揭示了Akt在CD28非依赖性T细胞生长和细胞因子产生中的关键作用；观察到Akt持续激活可导致记忆表型T细胞积累、B细胞增多以及自身免疫病和淋巴瘤的发生。这些发现不仅丰富了我们对T细胞代谢调控的认识，也为开发新型免疫疗法提供了理论依据。

此外，本研究还强调了代谢调控在T细胞活化和疾病发展中的重要性。Akt介导的细胞存活依赖于其促进葡萄糖代谢的能力，但直接增加葡萄糖代谢是否足以促进类似Akt表型仍有待进一步研究。未来工作应着重分析直接增加葡萄糖代谢在T细胞活化及肿瘤和自身免疫病发展中的作用。