撰文|雪月
组织驻留记忆T细胞( tissue-resident memory T cells,TRM)是近年免疫学领域受到高度关注的关键细胞亚群。它们长期滞留于非淋巴组织,通过快速反应在局部提供免疫保护。然而,越来越多的证据显示, TRM 在慢性炎症及组织损伤过程中亦发挥重要作用,尤其在气道、肠道、皮肤等黏膜组织中,其持续的促炎信号可导致疾病反复与炎症加重。尽管 CD8⁺ TRM 的形成与调控机制已有较多研究,但 CD4⁺ TRM 的分化途径、组织驻留机制及功能调控因素仍缺乏系统性的阐述。
来自日本千叶大学的Kiyoshi Hirahara团队在 Science 上发表题为
Hepatic leukemia factor directs tissue residency of proinflammatory memory CD4 T cells的文章。 该研究揭示HLF( Hepatic leukemia factor )是决定CD4⁺组织驻留记忆T细胞驻留及促炎功能的核心转录因子,通过同时增强驻留程序并抑制组织外流机制,在慢性炎症中发挥关键调控作用。
研究团队构建了重复暴露 Aspergillus fumigatus 抗原的小鼠慢性气道炎症模型,诱导肺组织中形成大量 CD4⁺ TRM 。通过体内抗体标记区分组织内与血管内 T 细胞,并进行单细胞 RNA 测序 。 作者发现 HLF 在组织驻留的 CD4⁺ T 细胞中高度表达 。 CD4⁺ TRM 中显著高表达的基因包括: Bhlhe40 Il5 、 Il13 、 Il17a 、 Ifng HLF (表达差异最显著的转录因子之一) 。 相比循环中的 CD4⁺ T 细胞, TRM 明显上调 HLF ,而后者几乎不表达。进一步的免疫组织化学证实, HLF⁺ CD4⁺ TRM 聚集于炎症组织中的诱导性支气管相关淋巴组织( iBALT )。
分析 公共 数据集显示,在寄生虫感染肺组织 , 食物过敏小肠组织 , 流感感染肺组织(尤其 Th17 型 TRM ) , 自免性脑炎( EAE )小鼠脑组织 模型中 的 CD4⁺ TRM 中 可观察到 HLF 的选择性表达 。 这些证据表明, HLF 是稳定存在于 CD4⁺ TRM 的特征性转录因子。
作者 使用 Hlf⁻/⁻ 小鼠,进行抗原重复暴露后发现 CD4⁺ TRM 的数量显著减少 。 Hlf 缺失导致组织内 CD4⁺ TRM 数量大幅下降,而循环记忆 T 细胞影响较小。 HLF 缺失改变关键分子 的表达,其中 S1PR1 上调(促进细胞离开组织) 以及 CD69 下调(失去驻留优势) 。 这意味着 HLF 缺失导致细胞无法留在组织内 , 促炎反应明显减弱 。 HLF 缺失的 CD4⁺ TRM 显著减少 IL-5 、 IL-13 、 IL-17A 、 IFN-γ 的产生 ; 降低肺部嗜酸性粒细胞浸润 , 减轻组织纤维化 。 这些结果表明 HLF 是维持 CD4⁺ TRM 促炎功能与组织驻留的关键因子。
研究结合 RNA-seq 、 ATAC-seq 、 ChIP-seq 等技术,系统解析了 HLF 的作用机制。 作者发现 HLF 直接促进组织驻留程序 。 HLF 直接结合并上调关键基因 CD69 , 抑制 S1PR1 介导的组织外流 ; 上调 Bhlhe40 , 调控炎症因子表达与代谢平衡 ; 并上调 其他驻留相关转录因子( Fosb 、 Rbpj 、 Rora 等) 。 这些基因在 TRM 形成中具有重要作用。 另外 HLF 结合并抑制如下基因的开放染色质区域,以减少其表达 S1pr1 Klf2 Ccr7 Tcf7 。 通过这一机制, HLF 形成类似 “ 驻留锁定机制 ” :既增强驻留信号,又抑制外流信号。这种双向调控解释了为何 HLF 对 TRM 形成具有决定性影响。
研究进一步分析了嗜酸性鼻炎患者鼻息肉组织 ,发现 HLF⁺ CD4⁺ TRM 在病灶组织中高度富集 。 免疫染色显示 CD4⁺ T 细胞中大量表达 HLF ; 明显共表达 CD69 ; 同时伴随 IL-5 、 IL-13 、 BHLHE40 的高表达 。 而外周血 T 细胞几乎不表达 HLF 。 作者在 多种慢性炎症疾病中 也 观察到 HLF⁺ TRM , 包括特发性肺纤维化 , 炎症性肠病 , 重度过敏性结膜炎 , 原发性硬化性胆管炎 。 这些数据均 表明 HLF 是跨组织、跨疾病的 CD4⁺ TRM 促炎调控因子。
该项研究首次揭示了HLF如何通过调控染色质开放状态和关键基因表达,决定CD4⁺ TRM的组织驻留特性和促炎潜能,从而在慢性炎症中发挥核心作用。作为连接组织微环境与免疫应答的重要调控节点, HLF 的发现不仅深化了对 TRM 生物学的理解,也为未来开发针对慢性炎症的新型免疫调控策略提供了坚实基础。
10.1126/science.adp0714
制版人: 十一
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