科研最前沿 | 整合应激反应通路调控组织驻留记忆CD4+T细胞因子的产生

发表期刊: Nature Immunology

影响因子:27.7

发表时间:2025年3月6日

研究疾病:自身免疫性肾脏疾病、炎症性肠病

样本类型:人类样本(肾脏组织、外周血、结肠活检样本)、动物模型(小鼠)

样本数量:队列1:8名健康供体

队列2:5名健康供体

队列3:5名ANCA-GN患者

欧洲肾cDNA库:21例健康、22例ANCA-GN、32例狼疮性肾炎、27例IgA肾病

结肠样本数据集:2名健康供体、2名克罗恩病患者

样本分组:人类样本分组·:健康供体 vs. 自身免疫性肾病患者(ANCA-GN、狼疮性肾炎、IgA肾病)

小鼠样本分组:野生型C57BL/6小鼠vs. IL-17AMI小鼠、WTMI小鼠、cGNMI小鼠

应用技术:scRNA-seq、CITE-seq、FISH、FACS

研究背景

组织驻留记忆T(TRM)细胞是一类特殊的T细胞亚群,它们在组织中长期驻留,不重新进入循环系统,并在再次遇到抗原时迅速提供保护性免疫反应。CD4+ TRM细胞在多种组织中表达促炎细胞因子mRNA,但在稳态下这些mRNA并不翻译成蛋白质。然而,不同TRM细胞亚群在细胞因子mRNA存储和翻译调控方面的差异尚不完全清楚。整合应激反应(ISR)通路在多种细胞应激中调控翻译,但其在TRM细胞中的功能未被探索。本文旨在揭示ISR如何调控TRM细胞的细胞因子翻译及其在自身免疫性疾病中的意义。

研究思路

研究结论

该研究通过scRNA-seq、CITE-seq和FISH发现,人类和小鼠的CD4+ TRM细胞高表达IL-17A、IFNγ、TNF等促炎细胞因子mRNA,但稳态下这些mRNA未被翻译成蛋白质。多聚体分析显示,仅20%的促炎细胞因子mRNA处于翻译状态,而应激相关基因(如ATF4)的翻译不受抑制,表明TRM细胞通过主动抑制翻译储存细胞因子mRNA。这种储存的mRNA使得CD4+ TRM细胞在激活时能够迅速产生细胞因子,从而快速响应局部免疫反应。

进一步研究发现,ISR通路通过其核心调节因子eIF2α的磷酸化抑制CD4+ TRM细胞中细胞因子mRNA的翻译。在激活CD4+ TRM细胞时,eIF2α被去磷酸化,导致储存的细胞因子mRNA进行快速翻译,立即产生细胞因子。通过遗传或药物激活ISR-eIF2α通路可以减少TRM细胞因子的产生,并在小鼠模型中减轻自身免疫性肾脏疾病的症状。

此外,与健康对照组相比,患有免疫介导的肾脏和肠道疾病的患者的CD4+ TRM细胞中ISR通路的活性降低,这种下调可能导致细胞因子mRNA的翻译增加,同时伴随细胞因子响应基因表达升高,从而加剧组织炎症。小鼠实验中,过表达磷酸化eIF2α(S51D)或口服Raphin1显著减轻肾小球新月体形成和蛋白尿,表明靶向 ISR-eIF2α 通路可能是治疗T细胞介导的炎症性疾病的有效策略。

研究意义

该研究揭示了CD4+ TRM细胞在免疫反应中的独特调控机制,特别是ISR通路在其中的关键作用,ISR通路通过动态调控eIF2α磷酸化,控制TRM细胞中储存细胞因子mRNA的翻译,从而平衡快速免疫应答与病理损伤。这些发现不仅增进了对TRM细胞功能的理解,还为开发针对自身免疫性和炎症性疾病的新疗法提供了潜在的靶点,具有重要的临床转化意义。

百奥锐评

1.文章创新性地揭示了CD4+ TRM细胞中细胞因子mRNA的储存和翻译调控机制,为理解TRM细胞在免疫反应中的作用提供了新的视角。但研究主要集中在CD4+ TRM细胞上,其他类型的TRM细胞(如CD8+ TRM细胞)在免疫反应中的作用可能也需要进一步探讨。

2.文章主要关注ISR通路在短期激活和静息状态下的作用,这种局限性可能使研究结果无法全面解释ISR通路在慢性疾病中的调控机制,ISR通路在TRM细胞中的激活是否影响其长期存活或记忆功能仍需验证,以更全面地理解其调控机制。

3.文章的人类样本集中于肾脏和肠道疾病,而 T 细胞在皮肤、中枢神经系统等器官的免疫病理中同样关键,研究结论是否适用于其他组织或疾病类型仍需验证。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41590-025-02105-x

本文原文链接:

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