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让人又爱又恨的T淋巴细胞(T细胞)

2021-09-27 10:59:00

来源/作者:普拉特泽生物-医学整体课题外包

——说好一起战斗,你竟然叛变了!

让人又爱又恨的T淋巴细胞(T细胞)

免疫系统吧,它不强你就老生病;它太强你就老过敏;它投敌反杀,那我们村口吃席。

你:怎么回事儿啊,我怎么这么热?

免疫系统:我不管,今天你和病毒必须死一个!

你:怎么回事儿啊,又过敏了?

免疫系统:亲爱的,一切外来之物都会对你造成伤害,我要360度无死角环绕守护你。

你:怎么回事儿啊,我快不行了!

免疫系统:对不起,我们里头出叛徒了。

所以这个故事告诉我们,找对象要找强的,但不要太强的,会窒息。背叛你的,一脚踹了。一切以和平相处,相爱一生为宗旨,阿门。

让人又爱又恨的T淋巴细胞(T细胞)


在高考重点的细胞和体液免疫一章中,就有熟悉的T淋巴细胞(T lymphocyte)简称T细胞。它是由来源于骨髓的淋巴干细胞,在胸腺中分化、发育成熟后,通过淋巴和血液循环而分布到全身的免疫器官和组织中发挥免疫功能,是人体的第三大防线。在脑梗研究中,并不是所有T细胞都是“好人”,有一小群T细胞叛变了!它们这一行为会导致缺血性中风后的神经炎症和脑损伤加重。

下面就和小编一起来看下到底怎么回事儿吧~

文章选自著名期刊PANS ( IF:9.6)。

让人又爱又恨的T淋巴细胞(T细胞)


背景小知识介绍:

T细胞分为多种亚型,不同的亚型对应不同的标记物:

  • CD3+,为成熟的T细胞

  • CD3+CD4+, 辅助性T细胞,调控免疫反应最重要枢纽细胞

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  • CD3+CD8+,杀伤性T细胞,免疫反应种直接杀伤性细胞

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  • CD3+CD4-CD8-,双阴性T细胞(对比标记物一看你就知道这厮既不辅助也不偷塔),今天的叛变主角就在文中详细介绍,占T细胞的1-5%。

文章摘要:

在本文中,发现CD3 +CD4−CD8−T细胞(双阴性T细胞,DNT细胞),与年龄匹配的健康受试者相比,急性脑卒中患者外周血中DNT比例显著提高。有趣的是,在脑卒中患者和大脑中动脉闭塞小鼠的缺血脑组织中,浸润性DNT主要位于小胶质细胞附近。DNT使小胶质细胞像促炎小胶质细胞发展,进而增强了神经炎症,加重了缺血性脑卒中后的脑损伤。机制上,DNT固有的FasL和PTPN2通过TNF-α的产生协同调节促炎小胶质细胞的发展。

综上,

浸润的DNT是促进小胶质细胞介导的神经炎症和缺血性脑损伤的关键驱动力。

结果解读:

Fig1.脑卒患者和脑梗小鼠造模的大脑和外周血中 DNT 的水平增加

让人又爱又恨的T淋巴细胞(T细胞)


注:Iba-1为小胶质细胞标记物

图1A-B:流式检测手段说明脑卒患者中CD3+CD4-CD8-的DNT细胞相较于正常人明显上调

图1C-D:免疫荧光共定位发现DNT更多定位于Iba-1+小胶质细胞周围

图1E-F:流式检测的结果表明,小鼠脑梗造模后辅助性T细胞(CD3+CD4+),杀伤性T细胞(CD3+CD8+)和DNT(CD3+CD4-CD8-)的数量都有所上调(1E)。而仅有DNT在T细胞中的占比升高。

结论:脑卒患者和脑梗小鼠造模的大脑和外周血中 DNT 的水平增加,DNT大多定位于小胶质细胞周围。

有了Fig1的结论,你是否会有疑问,为什么DNT会定位在小胶质细胞周围,这种定位起到什么作用?是怎么起作用的呢?这2个问题是本文的核心论点,我们继续看下去。

Fig2.DNT 促进脑缺血后促炎性小胶质细胞活化

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注:CD11b[+]CD45[mid]CD86[+]促炎性小胶质细胞标记物

CD11b[+]CD45[mid]CD206[+]抗炎性小胶质细胞标记物

图:A-D是取MCAO动物模型的缺血半暗处皮质组织进行实验

(2A)促炎性小胶质细胞和抗炎性小胶质细胞在MCAO后第1天至第3天在缺血半暗带中增加,但前者的水平更高。 (2B,C,D)结论一致,Q- PCR 的结果(图 2B)和免疫荧光共染色(图 2C 和 D)进一步确认结论。

(2E) 在 MCAO 后 3 天从 C57BL/6J 小鼠的脾脏中分选的 DNT(5 × 105细胞)与小胶质细胞(5 × 105细胞)共培养 24 小时。 通过流式分析 CD86[+] 和 CD206[+] 小胶质细胞的百分比。DNT细胞与MG共培养后,促炎小胶质细胞比例增高,抗炎小胶质细胞比例下调 。

Q-PCR 结果显示促炎标志物 (CD16 和 CD86) 和抗炎标志物 (Arg-1 和 CD206) 的 mRNA 水平。

结论:DNT 促进脑缺血后促炎性小胶质细胞活化

Fig3. DNTs加重Rag1−/−小鼠MCAO后的脑损伤

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注:Rag1 [-][/][-] 小鼠:无成熟 T 细胞和 B 细胞

B6 DNT →Rag1[-][/][-] :小鼠静脉注射5*10[5]个用从 B6 小鼠脾脏中分离的 DNT ,30min后诱导 MCAO。

Gld DNT: Fasl突变的小鼠分离的DNT细胞

Gld DNT→Rag1[-][/][-] :小鼠静脉注射5*10[5]个用从 Fasl突变的小鼠脾脏中分离的 DNT ,30min后诱导 MCAO。

图(3A-B) TTC染色:与正常组织中的脱氢酶反应而成红色,缺血组织中脱氢酶活性下降,不能反应为白色。小鼠大脑的梗塞体积(图 3A 和 B)

图(3C)神经严重程度评分(mNSS)

图(3D)右转测试

图(3E)延迟下降时间

图 A-E的结果均表明:接受野生型 DNT 的小鼠明显脑梗情况更糟糕,表明 DNT 是导致缺血性脑损伤的重要因素。 而突变了Fasl基因的脑梗情况有所缓解,在Fig5中有详细描述,在此部分不进行详细探讨。

图3F:免疫荧光共定位结果显示,B6 DNT →Rag1[-][/][-] 组别,CD86和Iba-1荧光强度增强,表明 DNT 对体内小胶质细胞激活的可能贡献,促炎 CD86[+] 小胶质细胞的数量增高。

结论:DNTs的注射会加重Rag1−/−小鼠MCAO后的脑损伤,突变Fasl基因后情况有所逆转。

Fig4. DNT 衍生的 TNF-α 是促炎的主要贡献者

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图(4A)用从中风后野生型小鼠的 DNT 收集的条件培养基 (CM) 处理小胶质细胞。 这种 CM 增加了 CD86[+] 小胶质细胞活化并减少了 CD206[+] 小胶质细胞活化。

图(4B,C)我们在从有或没有 MCAO 的小鼠中获得的培养的 DNT 收集的培养基中筛选了 DNT 的特征细胞因子。 结果显示 MCAO 后 1 天和 3 天 DNT 培养基中 TNF-α 水平显著增加, IL-10 轻度降低。 作者在附图排除了减少的 IL-10 对小胶质细胞活化的影响:CD206[+] 小胶质细胞仅在暴露于较高水平的 IL-10(30 ng/mL)时才会增加,低水平不能促极化。

图(4D)TNF-α重组蛋白处理对小胶质细胞的影响。TNF-α刺激后,CD86+小胶质细胞增多,CD206+小胶质细胞减少,呈剂量依赖性

图(4E)Lenalidomide:TNF-α抑制剂处理,结论一致

结论:DNT 分泌的 TNF-α 是使小胶质细胞往促炎方向发展的关键因素

Fig5. TNF-α通过FasL介导缺血性卒中后DNT小胶质细胞的促炎激活

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有报道称FasL可以调节T细胞通过各种信号通路发挥作用,故在Fig5着重探讨一下FasL基因。

图(5A,B) MCAO后,gld小鼠缺血脑内积累的dnt数量大于B6小鼠

图(5C,D)MCAO后B6小鼠缺血脑组织中CD86+/Iba-1+小胶质细胞明显增多,而gld小鼠中CD86+/Iba-1+小胶质细胞明显减少(促炎性细胞减少)

图(5E,F)MCAO后3 d, gld小鼠的CD206+/Iba-1+细胞百分率高于B6小鼠(抗炎性细胞增多)

图(5G)TNF-α在gld小鼠DNT培养基比B6小鼠DNT培养基表达下调

图(5H)gld DNT CM显著下调CD86+小胶质细胞,上调CD206+小胶质细胞

结合Fig3,可以得出结论:DNT促进的缺血性脑损伤,可以通过阻断FasL,减少TNF-α的表附,得到部分逆转。补充图有进行FasL抑制剂实验,临床可以考虑这个靶点来治疗。结果显示不仅能有效促进抗炎小胶质细胞的活化,还能减轻缺血性脑损伤

Fig6. PTPN2在Fasl诱导的炎症功能中起关键作用

PTPN2,又称T细胞蛋白酪氨酸磷酸酶,在包括T细胞在内的造血细胞中高表达,通常被认为是炎症反应中的负调控因子。

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为了识别FasL特异性调节DNT中TNF-α产生的潜在信号通路,我们使用蛋白质谱分析MCAO后3天B6或gld小鼠中FasL表达或不表达DNT的整体蛋白水平变化。

图(6A-B) Pathway分析显示,9个显著改变的分子参与了炎症反应,包括4个促炎蛋白(TIAL1, RFTN1,S100A9和S100A8)和5种抗炎蛋白(PTPN2,C1QBP, SH3KBP1, GPS1, LPXN),提示这些蛋白可能参与了DNT介导的FasL信号通路TNF-α在MCAO的表达。

图(6C) 3种mRNA (TIAL1、PTPN2和C1QBP)发生显著变化。由于C1QBP mRNA在没有MCAO的B6和gld小鼠之间存在差异,我们选择TIAL1和PTPN2进行WB进一步验证。且验证确实都有表达改变。

Fig7.TNF-α在DNT中的表达受PTPN2调控

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PTPN2与病理反应中炎性细胞因子的转录调控密切相关,由于在FasL突变的DNT中发现PTPN2表达增加,我们开始研究PTPN2是否参与TNF-α的产生。

用PTPN2特异性抑制剂:乙基-3,4-去磷蛋白预处理gld小鼠的DNT细胞 24 h。

图(7A-B)QPCR和ELISA的结果显示,PTPN2抑制剂处理的DNT中TNF-α mRNA和蛋白水平显著升高,呈剂量依赖性

PTPN2是TNF-α产生的DNTs的负调控因子。同时,

图(7C)PTPN2抑制剂预处理也可逆转gld DNT cm诱导的原发性小胶质细胞极化。

Fig6-7结论:PTPN2在Fasl诱导的炎症功能中起关键作用,PTPN2是TNF-α产生的DNTs的负调控因子。

文章整体的思路简单明了,可以结合小编画的思路草图回顾一下。

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