⽬前,全球仍有近四分之⼀的⼈⼝感染蠕⾍,许多蠕⾍会在肠道中停留数⽉甚⾄数年时间。这些寄⽣⾍已经进化到可以被感染宿主耐受,使它们能够逃避免疫反应。这种免疫反应是基于⼀些特定细胞产⽣的 2 型免疫相关的细胞因⼦,其中⽩细胞介素 (IL-)4 是最重要的细胞因⼦之⼀。虽然 IL-4 与其他炎症介质⼀起努⼒刺激宿主防御以驱除寄⽣⾍,但这种细胞因⼦也作⽤于特定的细胞毒性 T 淋巴细胞群,也称为“虚拟记忆”CD8+T 淋巴细胞(Virtualmemory T cells,TVM)【1-5】。这些 TVM 的特殊之处在于它们能够有效控制某些病毒感染【5】,但它们在寄⽣⾍感染中的作⽤仍然是个谜。
2025 年2 ⽉7 ⽇,⽐利时列⽇⼤学兽医学院Benjamin G. Dewals实验室在Science Immunology上发表了题为IL-4 Induces CD22 Expression to Restrain the Effector Program of Virtual Memory T Cells的⽂章,研究观察到寄⽣⾍感染期间产⽣的 IL-4 强烈激活 TVM 并诱导其在脾脏和淋巴结中扩增。通过研究这种调节激活的机制,作者发现 IL-4 反应性 TVM 表达⼀种称为“CD22”的受体,这种受体通常仅由 B 淋巴细胞表达,它能显著调节 IL-4 对 TVM 的激活。此外,寄⽣⾍感染期间,激活并表达 CD22 受体的 TVM 还能够控制其他 T 细胞的激活⽔平并控制炎症。
⾸先,作者使⽤了E8iCre IL-4ralox/lox⼩⿏模型来研究 IL-4 介导的外周 TVM 扩增,该模型呈现出特异性地外周CD8+T细胞上IL-4Ra的表达受损。通过对蠕⾍ (Heligmosomoides polygyrus) 感染等不同处理的⼩⿏的脾脏及肠系膜淋巴结CD8+T细胞进⾏单细胞测序分析,揭示了外周 TVM 的转录组特征。意外地发现了,蠕⾍感染期间IL-4 诱导TVM 扩增的同时,上调了Cd22 等基因的表达。再结合使⽤Il4ra−/−,Stat6−/− ⼩⿏以及构建的⼩⿏嵌合模型,进⼀步确认了CD22 的表达上调仅存在于IL-4 诱导扩增的TVM上。接着对从不同处理组⼩⿏中分选出的TNAIVE, CD22+和CD22− TVM细胞进⾏测序分析,发现CD22+ TVM细胞呈现激活表型,且具有⾃反应性特征,同时显著上调多个抑制性受体基因的表达。在进⼀步研究TVM 上CD22的功能后,作者发现CD22能显著抑制IL-4刺激TVM激活及扩增。TVM上CD22信号的损坏会诱导TVM呈现效应样,⾼表达KLRG1,在IL-4 的刺激下⾼表达IFN-γ 和GZMB,从⽽加剧对病毒感染的免疫反应。此外,CD22+TVM 还能够显著调节免疫病理反应,减轻⼩⿏⾃发炎症性肠病的症状。
总的来说,该研究⾸次在单细胞⽔平上阐明了IL-4 驱动的TVM 的特征,并⾸次发现了:CD22 作为⼀种抑制性受体,可限制蠕⾍感染期间 IL-4 驱动的 TVM 激活,从⽽使CD22+TVM的反应性显著降低并呈现出强⼤的调节功能。该研究揭示了⼀种新的外周耐受调节机制,从⽽向公众展示了免疫系统的灵活性,其中适应性免疫系统的两个分⽀(即 B 和 T 淋巴细胞)可以通过 CD22 的上调在其调节机制中融合。虽然这项研究帮助我们更好地理解了如何控制 TVM 激活,但这些特定细胞在针对寄⽣⾍的免疫反应中的作⽤仍有待深究。
仰彬博⼠为该⽂章的第⼀作者,该研究在多个实验平台的帮助与⽀持下完成。
https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.adk4841
制版人:十一
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