撰文|一只魚

組織駐留巨噬細胞 （ TRMs ）在維持穩(wěn)態(tài)平衡、免疫監(jiān)視和組織修復(fù)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這些細胞來源于生命早期定植于組織的前體細胞，且絕大多數(shù)TRMs通過局部增殖自我維持，成年循環(huán)單核細胞的補充極少。在肺部， 組織駐留肺泡巨噬細胞 （ trAMs ）占據(jù)著肺泡腔 ，可以 監(jiān)控吸入顆粒、清除細胞碎片，并在呼吸與組織更新過程中清理積聚的肺泡表面活性物質(zhì) ，但 在肺部疾病中trAMs的作用 仍不清楚。

近日，來自 比利時VIB - Ugent炎癥研究中心的 Bart N. Lambrecht 研究團隊 在 Immunity 上 發(fā)表題為 Innate type 2 lymphocytes trigger an inflammatory switch in alveolar macrophages 的 文章， 發(fā)現(xiàn) 在過敏原暴露后， IL -33激活的2型 固有 淋巴樣細胞（ILC2s）產(chǎn)生 IL -13，誘導(dǎo)IRF4對trAMs進行重編程。IRF4抑制PPARγ的表達，并 破壞 了決定trAM身份特征的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)子，同時啟動了驅(qū)動趨化因子產(chǎn)生與細胞融合的轉(zhuǎn)錄程序。這導(dǎo)致粒細胞、ILC2s和調(diào)節(jié)性T細胞向肺泡微環(huán)境募集，并促進多核巨細胞的形成。因此，PPARγ向IRF4的轉(zhuǎn)換將trAMs重構(gòu)為促炎效應(yīng)細胞，從而加劇過敏原誘導(dǎo)的肺部病理反應(yīng) 。

準確區(qū)分駐留性與招募性AMs對于精準界定其功能至關(guān)重要 ，研究人員 采用轉(zhuǎn)錄組與表位細胞索引技術(shù)（CITE-seq）鑒定穩(wěn)態(tài)下trAMs的表面標志物 ，發(fā)現(xiàn) CD2和CD22在SiglecF hi CD11c hi CD11b lo 的trAMs上高表達 ，然后他們 用吸入性屋塵螨（HDM） 處理小鼠，發(fā)現(xiàn) HDM吸入導(dǎo)致SiglecF表達下降，CD11c、CD11b和CD2表達升高 ，即trAM的身份特征丟失。且 2型警報素 IL -33 處理后也會發(fā)生這種現(xiàn)象，接下來他們 對吸入IL-33或HDM后的肺免疫細胞和結(jié)構(gòu)細胞進行了單細胞RNA測序 ， 對trAMs的轉(zhuǎn)錄組分析顯示，在過敏原特異性刺激和2型 固有 免疫 觸發(fā)后出現(xiàn)相似變化 ， 包括Siglecf 和 與trAM s 身份特征密切相關(guān) 的基因 表達降低，同時trAMs表達了 替代激活 型 巨噬細胞 （ AAM ）的標志物 ， 揭示了 急性肺2型炎癥期間trAMs發(fā)生廣泛的轉(zhuǎn)錄重編程，從穩(wěn)態(tài)向促炎性AAM樣狀態(tài)轉(zhuǎn)變 。

接下來他們 對IL-33暴露組中純化的trAMs進行了ATAC-seq分析 ，發(fā)現(xiàn) IL-33處理導(dǎo)致6542個基因座位的染色質(zhì)可及性降低，同時使5409個區(qū)域的可及性增加 ，trAMs 特征性基因的可及性降低，而AAM相關(guān)基因的可及性升高 。進一步分析發(fā)現(xiàn) 可及性降低的區(qū)域富集了PPARγ、ZEB1和CEBPD基序，這些轉(zhuǎn)錄因子在轉(zhuǎn)錄水平同樣下調(diào) ，而 IRF4 和BATF3基序在IL-33處理后開放的區(qū)域中顯著富集，且這兩種轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄本表達量相應(yīng)增加。在 Il33 敲除小鼠中，HDM激發(fā)誘導(dǎo)的IRF4表達顯著減少 ，且 單獨吸入IL-33同樣能誘導(dǎo)IRF4蛋白表達，證實IL-33是過敏原暴露后激活I(lǐng)RF4的上游警報素。

為了研究背后的機制，他們 開發(fā)了一種能夠特異性清除并替換trAMs 的 轉(zhuǎn)基因小鼠， Siglecf -DTR tg/+ × Epx-cre tg/+ ，稱為 SPAM清除鼠 。然后他們 將野生型、 Irf4 敲除或 Batf3 敲除的trAMs過繼移植至AMs已清除的SPAM清除鼠體內(nèi)，一周后給予IL-33處理 ，發(fā)現(xiàn) IRF4調(diào)控約40%的IL-33誘導(dǎo)的DEGs，而BATF3的作用則非必需 。 IRF4與關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子如PPARγ和BATF3及其自身基因座強烈關(guān)聯(lián) ， Pparg 等 基因在IL-33處理后以IRF4依賴性方式丟失 ， Pparg基因座在IL-33處理后表現(xiàn)出可及性增加及IRF4結(jié)合 ，表明 IRF4通過抑制PPARγ間接抑制穩(wěn)態(tài)trAMs調(diào)節(jié)子 。接下來他們分析 了IRF4缺失 對AAM基因的影響，其中 細胞-細胞融合通路尤其令人關(guān)注，因為巨噬細胞在2型炎癥期間可形成多核巨細胞（MNGCs） ，該 通路中的所有差異表達基因均需要IRF4 。進一步分析發(fā)現(xiàn) I RF4驅(qū)動的細胞融合 調(diào)節(jié)子 控制IL-33誘導(dǎo)的多核巨細胞形成 。

對trAMs表達的趨化因子分析顯示，IL-33誘導(dǎo)了 Ccl17 和 Ccl24 ，這兩種關(guān)鍵趨化因子分別通過CCR4和CCR3招募ILC2s、Tregs和嗜酸性粒細胞 ， IL-33還上調(diào)了 Cxcl16 、 Ccl3 和 Ccl22 ，它們介導(dǎo)中性粒細胞、樹突狀細胞、單核細胞和 固有 淋巴細胞的招募 。 暴露于吸入IL-33的 Irf4 敲除小鼠 的支氣管肺泡灌洗液（ BAL ） 中嗜酸性粒細胞、 2型 固有 淋巴細胞 （ ILC2s ） 、中性粒細胞和Foxp3陽性Tregs的積累顯著減少 ， CCL17和CCL24濃度降低 。且在 移植 Irf4 敲除trAMs的SPAM清除鼠在吸入IL-33后招募的嗜酸性粒細胞、ILC2s和Tregs更少，同時BAL液中CCL17和CCL24蛋白水平降低 ，因此 trAMs中的IRF4趨化調(diào)節(jié)子招募細胞至肺泡腔 。

那么 IL-33是否通過其受體T1/ST2（由 Il1rl1 編碼）直接刺激trAMs 呢？他們 未檢測到trAMs中Il1rl1的表達 ，并且 將 Il1rl1 敲除 的 trAMs移植到SPAM清除鼠體內(nèi) ，發(fā)現(xiàn)IL -33 仍然可以上調(diào)IRF 4 ，提示trAMs是 通過中間細胞和因子間接響應(yīng) 。他們發(fā)現(xiàn) ILC2s中 Il1rl1 表達強烈 ，且IL -33 可以誘導(dǎo)ILC 2 產(chǎn)生IL -13 ，且 Il4ra （編碼IL -13 受體） 敲除的trAMs在IL-33 刺激 后未能上調(diào)IRF4或發(fā)生轉(zhuǎn)錄組變化 。并且 缺乏 ILC2 s 的 小鼠在IL-33 刺激 后 不能 產(chǎn)生CCL24，移植 Il4ra 敲除 的 trAMs的SPAM清除鼠招募的嗜酸性粒細胞和ILC2s更少，產(chǎn)生的CCL24也更少 。綜上所述， I L-33通過ILC2-IL-13軸抑制PPARγ穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)子并誘導(dǎo)IRF4趨化及細胞融合調(diào)節(jié)子 。

總的來說，這項研究揭示了在肺2型免疫應(yīng)答過程中，trAMs可以通過激活I(lǐng)RF4驅(qū)動的趨化和融合途徑以及反向抑制 PPARγ依賴的穩(wěn)態(tài)程序來重編程為促炎效應(yīng)細胞從而加劇過敏原誘導(dǎo)的肺部病理反應(yīng)。

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.11.015

制版人： 十一

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