2024年4月10日，阿拉巴马大学伯明翰分校Casey T. Weaver、Carlene L. Zindl共同通讯在Nature发表题为Distal colonocytes targeted by C. rodentium recruit T-cell help for barrier defence的文章 ，阐明了特定肠上皮细胞（IEC）亚群和T细胞相互作用在防御鼠柠檬酸杆菌（Cr）感染中的关键作用，而这是一种了解人类肠道致病性感染的小鼠模型。作者发现IL-22在维持肠道屏障的完整性和协调抵抗Cr入侵结肠隐窝的免疫反应方面发挥着关键作用。
研究表明，中远端结肠内一个独特的吸收IEC亚群是Cr感染的主要目标。这些结肠细胞对IL-22信号表现出不同的反应性，这对抑制Cr的侵袭能力至关重要。值得注意的是，这些细胞表达的主要组织相容性复合体II类（MHCII）对于触发Cr特异性T细胞更长的IL-22信号传导至关重要，这突出了MHCII介导的抗原呈递在招募T细胞中的重要性。Cr感染后，结肠增生发生，其特征是隐窝延长，未分化的隐窝基柱状干细胞和转运扩增细胞扩张。这种反应是区域性的，分化的结肠细胞（DCC）发生了实质性的变化。虽然一些DCC表现出促衰老的迹象，但其他DCC转化为“病原体诱导的簇细胞”（P-ICC），表达IL-22可诱导的防御基因，并通过快速成熟和增强免疫活性在宿主防御中发挥关键作用。
值得注意的是，DCC是Cr定殖的首选生态位，与作为人类肠道致病性大肠杆菌感染位点的回肠肠上皮细胞形成对比。尽管细菌粘附素（如intimin亚型和宿主受体）的变化可能是物种和组织特异性取向的基础，控制Cr和其他A/E肠道病原体的附着和定植偏好的具体机制尚待完全阐明。在免疫反应分层方面，DCC和有丝分裂后结肠细胞（PCC）对IL-22刺激表现出不同的反应。PCC不是Cr直接靶向的，它不会像Reg3家族中的那些一样显著上调某些抗菌肽基因，这表明它在病原体耐药性中起着间接作用。相反，DCC对IL-22的反应更为强烈，上调了负责产生如结合细菌铁载体并限制铁有效性的脂运载蛋白-2（Lcn2），以及阻碍细菌金属离子摄取的钙卫蛋白（S100a8/9）的基因。此外，DCC释放趋化因子，如CXCL2和CXCL5，以招募中性粒细胞，从而增强局部抗菌活性。
该研究表明，表达MHCII的DCC与T细胞存在共生关系，以维持保护性IL-22信号传导，这对于将Cr限制在结肠中远端并防止更深地侵入隐窝是必要的。这一发现强调了MHCII依赖性T细胞辅助在协调肠道上皮内免疫保护方面的重要性。此外，研究结果表明，DCC代表了一个独特的吸收IEC谱系，能够适应结肠中远端环境，能够对共生微生物群做出反应，并可能通过金属离子螯合调节屏障功能。
总之，这项工作强调了特定的结肠细胞亚群和T细胞之间复杂的相互作用，使其对柠檬酸杆菌产生有效的免疫反应。这项研究将DCC定位为对抗Cr感染的核心参与者，并强调了MHCII驱动的T细胞支持在维持肠道屏障完整性和对抗肠道病原体方面的必要性。DCC和PCC对IL-22的不同反应性为旨在增强针对胃肠道特定区域的免疫防御的潜在治疗策略提供了有价值的见解。
