Immunity｜DOCK8通过调节Th17/Treg功能限制黏膜肥大细胞扩增并缓解食物过敏反应

撰文 | 风

食物过敏反应是一种食物作为过敏原引起的I型超敏反应。过敏原引起IgE产生，后者致敏肥大细胞（mast cell， MC ）等效应细胞，当再次遇到过敏原，效应细胞脱颗粒释放效应介质导致过敏反应。肠道MC来源的效应介质可以增加肠道渗透性并促进食物抗原吸收和系统性MC的激活。肠道MC数量是决定食物过敏反应的重要因素【1,2】。因此，厘清影响肠道MC数量和活性的因素有助于更好的理解和治疗食物过敏。另外，肠道菌群也与食物过敏有关【3,4】。食物过敏婴幼儿分离出的某些特定菌群可以在小鼠促进IgE产生并诱导食物过敏模型【5】。某些特定肠道菌群调节IL-22和IL-17A等细胞因子产生，后者直接调节肠道上皮细胞（intestinal epithelial cells， IECs ）抗菌基因的表达和分泌，进一步引起肠道菌群紊乱【6】。

DOCK8是小GTP酶CDC42的鸟苷酸交换因子，可以通过调节肌动蛋白的多聚化影响细胞运动、定位和功能。近些年来，研究发现DOCK8与免疫调节和食物过敏相关。其中，DOCK8通过促进STAT3活化影响ILC3和Th17的发育和存活【7】。DOCK8也能通过影响IL-2依赖的STAT5激活影响Treg的发育、功能和稳定性【8】。不仅如此，DOCK8缺陷病人（75-85%）出现食物相关的IgE致敏，50%则会出现食物过敏症状【9】。然而，DOCK8与食物过敏相关的机制仍不甚清楚。

近日 ， 美国哈佛医学院和波士顿儿童医院免疫学系 Raif S. Geha和Erin Janssen 团队 在Immunity上发表了文章 DOCK8 in T cells promotes Th17 and Treg cell functionality to restrain mucosal mast cells and limit susceptibility to oral anaphylaxis 。 该研究揭示DOCK8缺陷患者容易发生口服过敏反应的生物学机制，即T细胞DOCK8缺陷导致17型免疫和Treg细胞受损，进而引起肠道菌群紊乱和IL-4介导的肥大细胞扩增，为后续治疗和干预提供新的策略 。

类胰蛋白酶（tryptase）是肥大细胞颗粒中的主要蛋白。作者发现DOCK8缺陷患者（研究前1个月未接触过敏原）的血清类胰蛋白酶水平显著高于正常对照，提示DOCK8缺陷患者MC数量或活性增加。类似的，作者同样发现8周龄Dock8 -/- 小鼠血清MCPT-1（来源于黏膜MCs）而非MCPT-4（选择性来源于结缔组织MCs）显著高于对照小鼠。相比于对照小鼠，Dock8 -/- 小鼠经皮内OVA免疫和再次口服OVA后，体温迅速下降且血清MCPT-1和抗OVA-IgE水平显著增加。考虑到Dock8 -/- 小鼠经黏膜免疫后获得高亲和力IgE，为了验证Dock8 -/- 小鼠对食物过敏的敏感并不依赖于IgE亲和力和水平，作者采用TNP-IgE腹腔注射被动免疫后再次口服TNP-BSA，发现Dock8 -/- 小鼠的体温下降和MCPT-1增加仍然显著。相反，再次腹腔TNP-BSA注射处理的WT和Dock8 -/- 小鼠体温和MCPT-1水平并无差异。因此， 这些结果表明 DOCK8缺陷促进机体食物过敏反应。

黏膜MCs定居于肠道上皮层和固有层。免疫染色、转录组以及流式染色分析均证实 Dock8 -/- 小鼠肠道MCs数量显著增多，且此表型并不依赖于IgE。另外，Dock8 -/- 小鼠肠道渗透性高于对照小鼠。Dock8 pri/pri 小鼠表达 鸟苷酸交换因子功能缺陷的Dock8，也具有和Dock8 -/- 小鼠相似的表型，提示Dock8对CDC42的鸟苷酸交换因子功能对于肠道MC稳态至关重要。值得注意的是，Mcpt5- Cre Tg Dock8 flox/flox 小鼠（MCPT5表达于MC前体细胞，可以分化为黏膜MC和结缔组织MC）肠道MCs数量以及血清MCPT-1水平并无差异。然而，Cd4- Cre Tg Dock8 flox/flox 小鼠（T细胞Dock8选择性缺陷）和Dock8 -/- 小鼠表型类似，表明 T细胞来源DOCK8，而非肥大细胞内源性DOCK8，促进机体肠道肥大细胞扩增和食物过敏。 因此，作者接下来直接检测 Dock8 -/- 小鼠肠道免疫细胞。结果发现相比于对照小鼠，8周龄Dock8 -/- 小鼠空肠固有层CD45 + 免疫细胞整体无差异，但CD4 + T细胞数量增多，其中Th2细胞比例增多而Th17细胞比例降低，Th1细胞无差异。另外，ILC3比例降低而ILC2比例增加。转录组学数据证实Dock8 -/- 小鼠空肠Il4和Il13表达增加，而Il17a、Il17f和Il22表达降低。肠道Tuft细胞是唯一产生IL-25的IECs，分析发现Dock8 -/- 小鼠肠道Tuft细胞和Il-25表达均增加。由于IL-17和IL-22调节IECs抗细菌基因的表达进而影响肠道菌群，作者发现Dock8 -/- 小鼠肠道Reg3b、Reg3g1、Lyz2和Nos2缺失表达降低。16s rRNA测序进一步证实Dock8 -/- 小鼠与正常小鼠肠道菌群并不一致，表现为富集分节丝状菌、布劳特氏菌属、葡萄球菌、粪球菌和链球菌属。类似的，Cd4- Cre Tg Dock8 flox/flox 小鼠也富集同样的细菌。因此， DOCK8缺陷引起肠道Th2、ILC2和Tuft细胞增加，而Th17和ILC3细胞降低，并伴随肠道菌群紊乱。 值得注意的是，4周龄 Dock8 -/- 小鼠并无肠道MCs数量、Il4、Il13、Ifng和Il25表达、肠道菌群构成和血清MCPT-1的差异，但Il17a、Il17f和Il22表达水平已经显著降低，提示17型细胞因子表达缺陷的发生先于肠道菌群和MCs紊乱。与此同时，给与4周龄Dock8 -/- 小鼠腹腔注射IL-22和IL-17可以抑制肠道MCs的扩增、血清MCPT-1增加和肠道菌群紊乱。此外，使用抗生素清除4周龄Dock8 -/- 小鼠肠道菌群也能抑制肠道MCs的扩增和血清MCPT-1增加。这些结果提示 肠道17型细胞因子表达降低介导的肠道菌群紊乱可能导致DOCK8缺陷引起的MCs数量增加和口服过敏反应。

为了探究IL-25在MCs扩增和口服过敏反应中的作用，作者在4周龄Dock8 -/- 小鼠中给予IL-25封中和抗体，4周后发现小鼠肠道MCs数量和IL-4表达以及血清MCPT-1水平得到抑制，提示IL-25促进IL-4表达。此外，IL-4中和抗体也能抑制Dock8 -/- 小鼠肠道MCs数量和血清MCPT-1水平，提示IL-4阻断可能用于治疗DOCK8缺陷病人。随后，作者使用Rora Cre 和Cd4 Cre 小鼠选择性分别在ILCs和T细胞中敲除IL-4和IL-13发现，只有T细胞中敲除IL-4和IL-13可以抑制肠道MCs的扩增、血清MCPT-1增加和口服过敏反应，表明 肠道T细胞来源的IL-4和IL-13促进DOCK8缺陷引起的MCs数量增加和口服过敏反应。 紧接着，作者使用Mcpt5- Cre /Il4ra flox/flox /Dock8 -/- 小鼠中发现MCs中选择性敲除IL-4受体可以降低肠道MCs数量、血清MCPT-1水平和口服过敏反应。研究表明肠道ROR γ t + Treg细胞抑制MCs增殖和食物过敏（）。值得注意的是， Dock8 -/- 小鼠肠道Treg数量降低，尤其是ROR γ t + Treg细胞比例降低，而GATA3 + Treg细胞比例增加。此外，Tgfb1而非Il10的表达在 Dock8 -/- 小鼠肠道Treg细胞中降低。既往研究表明Treg的TGF- β1 抑制IgE介导的MCs脱颗粒，作者确实发现Dock8 -/- 小鼠肠道Treg相比于对照组小鼠Treg的MCs脱颗粒抑制效果明显减弱。IL-4信号抑制Treg细胞 Tgfb1的表达和 ROR γ t + Treg的分化，因此，作者检测 Dock8 -/- 小鼠 Treg细胞IL-4信号。使用Foxp3-YFP- Cre /Il4ra flox/flox Dock8 -/- 小鼠选择性敲除Treg细胞的IL-4R，发现 ROR γ t + Treg细胞比例显著增加，且降低MCs数量和血清MCPT-1水平并改善口服过敏反应。 总之，这些结果表明 IL-4信号通过抑制ROR γt + Treg细胞增加肥大细胞数量并促进口服过敏反应。

综上所述，这 项 研究 揭示T细胞DOCK8维持Th17和ROR γt + Treg细胞数量，进而平衡肠道菌群并抑制IL-4驱动的肠道肥大细胞扩增，并改善食物过敏反应，为DOCK8缺陷患者口服过敏反应的发生机制和药物干预提供新的理解和策略。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.06.004

制版人： 十一

参考文献

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