营养物质调节T细胞的激活，部分是通过与信号1-3相互作用来驱动T细胞免疫。而营养物质作为T细胞激活的信号4，通过三个步骤来实现。
T细胞的激活需要某些细胞外营养物质的吸收和细胞内代谢的协调，这使细胞能够满足细胞生长和增殖的生物能量和生物合成需求。
对营养物质需求的增加部分是通过上调反式转运蛋白的表达来满足的，这需要信号1和信号2。例如，葡萄糖转运体1（GLUT1）的表达通过TCR和CD28信号通路的联合作用而上调，导致葡萄糖摄取增加。此外，raptor介导的mTORC1信号通路将TCR-CD28信号与代谢重编程相结合，包括增加糖代谢，以促进T细胞激活。
除了葡萄糖，氨基酸摄取促进了T细胞的活化，很大程度上是通过激活mTORC1。
TCR信号促进许多系统L氨基酸转运体的表达，包括异二聚体转运体SLC7A5-CD98，促进大型中性氨基酸进入细胞，SLC7A5缺陷损害mTORC1信号和T细胞激活。
此外，谷氨酰胺和亮氨酸的转运体，包括ASCT2（由Slc1a5编码）和SNAT1（由Slc38a1编码），将TCR-CD28信号与谷氨酰胺和亮氨酸摄取结合。
摄取其他氨基酸，包括蛋氨酸（通过SLC7A5)、天冬酰胺（通过ASCT2)和丙氨酸（可能通过SNAT1)，也会促进T细胞活化和细胞因子的产生。
相反，通过ccdc101相关的SAGA复合物限制葡萄糖和氨基酸转运体的上调，可以抑制TCR-CD28和葡萄糖诱导的mTORC1信号通路，以维持T细胞的静止状态。
除了信号1和信号2外，信号3（如IL-7、IL-2和IL-33）促进葡萄糖摄取和氨基酸转运体的表达，支持T细胞中的糖酵解能力。例如，IL-7促进葡萄糖代谢以促进静息T细胞存活。此外，一旦T细胞被激活，IL-2信号有助于维持GLUT1、GLUT3和系统L氨基酸转运体的表达。
重要的是，葡萄糖和氨基酸在T细胞活化中的作用是协调的，因为T细胞最佳GLUT1表达，需要氨基酸转运体表达，以上调葡萄糖摄取和糖酵解，可能是通过TCR诱导的mTORC1和-MYC激活。
此外，脂肪酸摄取和生物合成有助于T细胞活化、增殖和生存。
最后，矿物质，包括镁、钾、铁、钙，影响T细胞静止的退出和激活。
总的来说，营养物质摄取与信号1-3协调，有助于T细胞脱离静止状态和激活。
为了检测细胞内氨基酸、糖或脂质的水平，细胞表达与营养物质（或它们的下游流代谢物）结合并诱导下游信号事件的蛋白质，这一过程被称为感知。
氨基酸感应主要发生在溶酶体上，以调节mTORC1信号，这是T细胞静止出口的主控制器。机制上，溶酶体内的氨基酸丰度通过空泡H+-ATP酶和SLC38A9介导的由内而外信号机制调节mTORC1信号。
此外，亮氨酸、精氨酸和蛋氨酸的下游代谢物的胞质氨基酸传感器，分别包括Sestrins、CASTOR1和SAMTOR。
Sestrins、CASTOR1和SAMTOR是GATOR1和GATOR2复合物的上游调控因子。GATOR1通过作为RagA/B的GTPase激活蛋白（GAP），促进RagA或Rag B的RGP结合形式（RagA/B），从而抑制Rag的mTORC1复合物。
相比之下，GATOR2与GATOR1的结合会损害GATOR1的GAP活性，是mTORC1的正调控因子。亮氨酸和精氨酸分别与Sestrins或CASTOR1结合，破坏它们与GATOR2的相互作用，从而发挥抑制作用，使GATOR2（通过抑制GATOR1）促进mTORC1的激活。
SAM与SAMTOR的结合，破坏了与GATOR1和KICSTOR的相互作用，导致mTORC1的激活。最后，谷氨酰胺通过另一种GTPaseARF-1促进mTORC1的激活。
氨基酸传感器的下游事件是一系列的信号转导事件，以促进mTORC1信号。
Rag GTPase复合物由RagA/B与RagC或RagD配对（RagC/D）组成，当氨基酸水平足够高时，促进溶酶体上mTORC1的招募和激活。
Biochem Soc Trans . 2023
RagA还能感知细胞内的葡萄糖丰度，从而影响mTORC1在溶酶体上的募集和激活。
此外，谷氨酰胺分解促进RagB的GTP负载，导致mTORC1定位于溶酶体并随后激活。T细胞需要SEC31A和SEC13之间的相互作用，SEC13是GATOR2的组成部分，在GATOR1和RagA的上游作用于氨基酸和葡萄糖介导的mTORC1激活。
此外，RagA/B蛋白是氨基酸信号转导所必需的，以授权和维持TCR诱导的mTORC1活性，用于Treg细胞的激活、增殖和功能编程。
研究显示，活化的T细胞群中去除氨基酸或葡萄糖，会抑制mTORC1信号通路，添加会导致mTORC1的强劲激活，支持这些营养物质有助于维持活化的T细胞中的mTORC1信号通路。
在T细胞中，信号4（特别是由氨基酸介导的）与信号1和信号2之间存在着广泛的相互作用。
此外还有其他分子介质整合营养信号，以促进T细胞的信号传导和功能。如src家族蛋白酪氨酸激酶LCK感知细胞内天冬酰胺水平，增强LCK活性和TCR信号，促进T细胞激活和效应功能。
