2024年3月20日,美国NIH Dorian B. McGavern、剑桥大学Menna R. Clatworthy共同通讯在Nature发表题为Venous-plexus-associated lymphoid hubs support meningeal humoral immunity的文章,揭示了脑脊膜外层硬脑膜在支持天然免疫反应和适应性免疫反应中的作用。这项研究证明了硬脑膜中存在有组织的淋巴结构,并命名为硬脑膜相关淋巴组织(dural-associated lymphoid tissues, DALT),此结构与静脉丛和骨髓密切相关。
研究人员鉴定了一种特别复杂的DALT结构,称为吻-鼻静脉淋巴中心(rostral-rhinal venolymphatic hub),它围绕在鼻窦的吻鼻汇合处。该中心与颅骨骨髓和颅底类似的静脉丛相互连接,为免疫细胞的相互作用提供了丰富的环境。在体内平衡过程中,rostral-rhinal hub中枢含有由B细胞、T细胞和髓系细胞组成的免疫聚集体,这些细胞的数量随着年龄的增长而增加。这些结构能够快速获得血液来源的抗原并对其作出反应,表明它们在监测系统免疫中的作用。有趣的是,rostral-rhinal hub也位于筛状板(cribriform plate)附近,这使其能够协调对鼻腔病原体的局部免疫反应。当小鼠被水泡性口腔炎病毒(VSV)鼻内攻击时,rostral-rhinal hub显著扩张,形成CXCR5+B细胞和CXCL13表达细胞簇。这表明rostral-rhinal hub支持VSV特异性B细胞反应的激活和扩增。
此外,rostral-rhinal hub被证明是体细胞超突变和类别转换的位点,这是产生高亲和力抗体的关键过程。单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析证实了多种免疫细胞的存在,包括生发中心B细胞、浆细胞、T卵泡辅助细胞(TFH)和T卵泡调节细胞(TFR)。该研究还表明,rostral-rhinal hub可以独立于循环免疫细胞输入维持生发中心(GC)反应,突出了其支持局部B细胞反应的自主能力。实验观察到在VSV攻击时给予抗LFA1/VLA4抗体,可以阻断初始B细胞募集到rostral-rhinal hub以阻止GC B细胞发育。然而,如果稍后给予抗体,则会继续发生类别转换(class switching)和浆细胞形成,这表明一旦B细胞被局部激活,rostral-rhinal hub就可以在没有进一步免疫细胞流入的情况下维持GC反应。
总之,这些发现强调了脑脊膜中rostral-rhinal venolymphatic hub的关键作用。这项研究不仅促进了我们对中枢神经系统免疫防御机制的理解,而且对设计旨在调节脑脊膜免疫反应的新免疫治疗策略也有意义。