2024年4月3日,牛津大学Fiona Powrie、Emily E. Thornton共同通讯在Nature发表题为Immune microniches shape intestinal Treg function的文章,探讨了胃肠道中的特异性免疫microniche如何影响调节性T细胞(Treg)的发育、稳定性和功能。
研究人员采用先进的体内活体成像技术,结合光激活引导的单细胞RNA测序和空间转录组学,追踪在耐受和炎症条件下对肝螺旋菌(H. hepaticus)反应的T细胞。他们发现,虽然抗原刺激发生在整个肠道组织中,但固有层(lamina propria)是支持效应Treg(effector Treg, eTreg)细胞功能的关键微层(microniche)。与淋巴聚集(LA)不同,固有层提供了一个独特的环境,eTreg细胞一旦建立就可以在这里保持稳定,但炎症破坏了这种区隔,导致CD103+SIRPα+DC占主导地位。
在健康的肠道中,固有层容纳了一个独特的细胞环境,其特征是eTreg细胞和各种抗原呈递细胞(APC),如CD103+树突状细胞、CD206+巨噬细胞、IL-1β+巨噬细胞和高表达IL10R的单核细胞。这些eTreg细胞对控制病理过程至关重要,并且可以在该生态位内局部扩张以发挥其抑制作用。然而,在炎症过程中,固有层的组成发生了改变,树突细胞从LA迁移到固有层,强调了其在维持粘膜耐受性中的核心作用。
作者鉴定并验证了CD206+巨噬细胞和固有层eTreg细胞之间潜在的耐受性相互作用,精确定位了可能控制这种伙伴关系的特异性受体-配体对。这项研究强调了固有层耐受维持的空间机制的存在,其中局部相互作用在协调免疫反应中发挥着关键作用。一个重要的发现是固有层与淋巴聚集中eTreg细胞的不同活性和分布。LP中的eTreg细胞显示出更强的功能,包括两调节蛋白(AREG)、颗粒酶B(GZMB)和白细胞介素-10(IL-10)的产生,从而支持了LP是增强eTreg细胞活性的主要场所的观点。
作者还深入研究了肠道内的髓系细胞区室,指出虽然没有发现专属的APC群体,但某些亚群,如IL-1β-hi CD103+SIRPα+树突状细胞,在LA中富集。相反,LP含有丰富多样的APC,由于其IL10R的高表达,具有高反应和刺激eTreg细胞的能力。在结肠炎期间,LP生态位内的微妙平衡被破坏。研究表明,eTreg细胞在发炎的LP中表现出更强的运动性和与CD206+巨噬细胞的优先相互作用。时间推移成像和计算分析表明,产生IL-10的Treg细胞广泛迁移,经常与CD206+巨噬细胞接触。
这些发现强调了eTreg细胞在其微环境中对局部线索的反应的可塑性和适应性。LP中特异性eTreg细胞-巨噬细胞相互作用的发现,以及在稳态和炎症过程中该生态位内eTreg细胞增殖的证明,为治疗提供了新的机会。通过调节这些已确定的途径,研究人员可能能够开发有针对性的干预措施,促进eTreg细胞的募集、激活、分化、存活和功能,从而恢复或增强炎症性肠病和其他器官系统的耐受性。
总的来说,这项研究为肠道中Treg细胞功能的时空调节以及免疫微细胞中Treg和髓系细胞之间的关键相互作用提供了新的见解。理解这些空间机制对于推进旨在诱导和维持免疫耐受的下一代疗法的设计至关重要。