B细胞是适应性免疫的核心成员，通过产生抗体来抵御病原体感染。基于这一特性，B细胞耗竭疗法（如利妥昔单抗）已成功用于治疗B细胞恶性肿瘤和多种自身免疫病（如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮）。然而，B细胞是否在免疫系统之外还承担着其他生理功能，此前鲜为人知。

运动能力是机体健康的重要指标，涉及肌肉、肝脏、神经、心血管等多系统协同。已知肝脏在运动中通过糖异生和酮体生成提供能量，而谷氨酸作为丰富的兴奋性神经递质和代谢中间体，也在肌肉能量代谢中发挥作用。但免疫细胞如何远程调控运动表现，长期是未解之谜。

2026年4月，中国科学家团队在《Cell》发表研究，首次揭示B细胞通过分泌TGF-β1，远程“指挥”肝脏重编程谷氨酸代谢，从而增强骨骼肌功能和运动耐力。这一发现将免疫系统与运动生理学直接联系起来，为理解运动能力的调控提供了全新维度。

研究人员首先构建了B细胞缺陷小鼠模型（μMT小鼠），发现这些小鼠在跑台测试中的运动距离和持续时间显著低于野生型小鼠，同时骨骼肌力量（握力测试）和耐力也明显减弱。补充B细胞（通过脾细胞移植）可完全恢复运动能力，证明B细胞对维持正常肌肉功能至关重要。

机制解析：B细胞→TGF-β1→肝脏谷氨酸代谢→肌肉钙信号

B细胞通过TGF-β1调控肝脏谷氨酸生成：运动时，B细胞被激活并大量分泌转化生长因子TGF-β1。TGF-β1作用于肝细胞，转录上调两个关键基因：谷氨酰胺酶2（GLS2）和溶质载体家族7成员5（SLC7A5，一种中性氨基酸转运蛋白）。GLS2将谷氨酰胺分解为谷氨酸，SLC7A5则促进谷氨酸向血液外排。因此，B细胞来源的TGF-β1显著增加了肝脏的谷氨酸产量，进而提升血液和肌肉中的谷氨酸水平。

谷氨酸激活肌肉钙信号与线粒体生物合成：谷氨酸进入骨骼肌后，通过与代谢型谷氨酸受体（mGluR）或通过谷氨酸-胱氨酸反向转运体（system xc⁻）等途径，诱导肌细胞内钙离子浓度发生振荡。钙振荡激活钙调蛋白依赖性蛋白激酶（CaMK）信号通路，最终促进线粒体生物合成（增加PGC-1α、线粒体DNA拷贝数和氧化磷酸化蛋白表达），从而增强肌肉耐力。

因果验证：直接给B细胞缺陷小鼠注射谷氨酸或TGF-β1，可部分恢复其运动能力；而敲除肝细胞中的GLS2或SLC7A5，则阻断B细胞对运动能力的促进作用。

该研究描绘了一条全新的调控轴：B细胞 → TGF-β1 → 肝脏谷氨酰胺分解 → 血液谷氨酸升高 → 骨骼肌钙振荡/CaMK激活 → 线粒体生物合成 → 运动耐力提升。这一轴独立于B细胞的经典免疫功能（如抗体产生），揭示了免疫系统作为“代谢指挥官”的新角色。

临床应用展望

目前用于治疗自身免疫病和B细胞肿瘤的B细胞耗竭药物（如利妥昔单抗、奥妥珠单抗）可能意外地损害患者的运动能力和肌肉功能。临床医生在使用这类药物时，应关注患者的运动耐力下降、易疲劳等症状，并考虑辅以谷氨酸补充或运动康复训练。

老年性肌肉减少症（sarcopenia）、恶病质、慢性疲劳综合征等疾病常伴有谷氨酸代谢异常。本研究发现，通过补充谷氨酸或其前体（谷氨酰胺），或激活TGF-β1信号通路，可能成为改善肌肉功能的新策略。

运动员和健身人群可能从维持B细胞健康或适量补充谷氨酸/谷氨酰胺中获益。未来可开发靶向B细胞-肝-肌肉轴的营养补充剂（如谷氨酸盐、TGF-β1类似物或GLS2激活剂）来提升运动表现。

癌症、慢性感染、自身免疫病患者常出现难以解释的严重疲劳。本研究提示，这些疾病的B细胞功能障碍可能导致谷氨酸代谢异常，进而引发肌肉无力。恢复B细胞功能或补充谷氨酸可能成为缓解疲劳的新方法。

此外，血液谷氨酸水平或B细胞分泌TGF-β1的能力，可作为评估个体运动潜力和肌肉健康状态的潜在生物标志物。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Youxiang Mao et al, B cell deficiency limits exercise capacity by remodeling liver glutamate metabolism, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.03.039.