撰文 | 風(fēng)

近年來，組織駐留調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Regulatory T cell，Treg）由于組織適應(yīng)性、參與組織穩(wěn)態(tài)和修復(fù)再生等獨(dú)特作用獲得廣泛 關(guān)注（ 詳見Bioart報道： ； ）。 多數(shù)組織中Treg來源于胸腺，而屏障組織中外周誘導(dǎo)型Treg可能占主導(dǎo)。非淋巴組織中的Treg駐留時間具有組織特異性，部分可以重回循環(huán)系統(tǒng)【1】。然而，現(xiàn)有研究多聚焦于穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，組織Treg細(xì)胞在自身免疫性疾病如多發(fā)性硬化相關(guān)的低水平慢性炎癥中的動態(tài)和細(xì)胞行為仍不清楚。例如，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)（Central nervous system，CNS）炎癥早期，Treg細(xì)胞被募集在炎癥組織發(fā)揮作用。當(dāng)炎癥高峰期消退后，CNS組織會轉(zhuǎn)變?yōu)閷τ赥reg并不友好的“后炎癥”微環(huán)境。一方面，效應(yīng)T細(xì)胞數(shù)量降低引起IL-2匱乏。另一方面，細(xì)胞損傷釋放高濃度NAD + 誘導(dǎo)Treg細(xì)胞死亡【2】。盡管如此，Treg細(xì)胞卻仍能在炎癥消退后的CNS中長期穩(wěn)定存活，并形成一個穩(wěn)定駐留群體。因此，這些Treg細(xì)胞是如何適應(yīng)這種充滿代謝毒性（高NAD + ）且營養(yǎng)匱乏（低IL-2）的組織生態(tài)位？它們在維持腦內(nèi)免疫靜默中又扮演了什么角色？

近 日 ， 美國康涅狄格大學(xué)法明頓分校健康醫(yī)學(xué)院免疫系 Thomas Korn 在 Nature Immunology 雜志在線發(fā)表 題 為 CD38 endows local antigen-specific Treg cells with stress resilience for control of compartmentalized CNS inflammation 的研究文章。 該研究以EAE為模型解析炎癥后期組織Treg建立維持局部免疫穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵機(jī)制，Treg細(xì)胞的CD38通過酶解NAD + 抑制ARTC2.2介導(dǎo)IL-2R α 的ADP- 核糖基化修飾促進(jìn)IL-2通路活化，維持Treg存活和功能，繼而有效建立免疫抑制 。

MOG 35-55 誘導(dǎo)EAE模型可以分為急性期和恢復(fù)期。在EAE急性期，癥狀明顯并伴隨劇烈炎癥反應(yīng)，而在恢復(fù)期，盡管不能完全恢復(fù)，但癥狀得到改善且病情穩(wěn)定。流式細(xì)胞術(shù)發(fā)現(xiàn)在整個疾病階段，CNS浸潤的效應(yīng)T細(xì)胞在急性期到達(dá)頂峰隨后降低，而Treg細(xì)胞在恢復(fù)期仍然維持?jǐn)?shù)量。光轉(zhuǎn)換示蹤小鼠 Cd4 Cre Rosa26 LSL-mitoDendra2 揭示恢復(fù)期外周MOG 35-55 注射位點(diǎn)來源的效應(yīng)T和Treg均顯著降低，而CNS浸潤的Treg具有一定的增殖能力。Foxp3熒光報告示蹤小鼠進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)炎癥后期CNS浸潤的Treg細(xì)胞大部分維持譜系穩(wěn)定（定義為壓力耐受Treg），而僅有15-20%的Treg失去Foxp3表達(dá)變得不穩(wěn)定。相比于不穩(wěn)定Treg，轉(zhuǎn)錄組測序和流式證實穩(wěn)定Treg高表達(dá)CD25。那么，這群壓力耐受Treg對于維持CNS免疫穩(wěn)態(tài)有什么作用呢？作者使用Foxp3-DTR小鼠，分別系統(tǒng)性或者顱內(nèi)腦室定位給予白喉毒素，分別造成外周和CNS中Treg的缺失，發(fā)現(xiàn)僅有 CNS局部清除Treg 才能引起恢復(fù)期EAE小鼠癥狀再次加重，表明CNS浸潤 壓力耐受Treg對于EAE恢復(fù)期免疫穩(wěn)態(tài)維持是必須的 。

隨后，作者分選EAE急性期和恢復(fù)期CNS和外周脾臟的Treg行RNA-seq分析。差異基因功能富集分析進(jìn)一步證實TCR和IL-2信號 在CNS浸潤壓力耐受Treg 中富集。此外，CD38在CNS浸潤壓力耐受Treg高表達(dá)。為了驗證Treg細(xì)胞CD38的作用，首先，作者在EAE小鼠中分別過繼CD38 +/+ 和 CD38 -/- 的Treg ，發(fā)現(xiàn)CD38 -/- 的Treg在不影響遷移浸潤的條件下不能像野生型Treg改善EAE小鼠癥狀，提示CD38直接或者間接發(fā)揮免疫抑制功能。其次，作者將CD38 +/+ 或CD38 -/- （CD45.2）的小鼠骨髓與Foxp3-DTR （ CD45.1/CD45.2 ） 小鼠的骨髓1：1過繼至Rag1 -/- 小鼠構(gòu)建嵌合鼠，EAE造模后使用白喉毒素局部清除CD45.1/CD45.2小鼠的Treg保留CD45.2小鼠的CD38 +/+ 或CD38 -/- 的Treg，發(fā)現(xiàn)CD38缺失Treg并不能維持EAE恢復(fù)期而再次出現(xiàn)EAE癥狀，進(jìn)一步提示 CNS浸潤Treg細(xì)胞的CD38對于EAE中CNS的免疫穩(wěn)態(tài)是不可缺少的 。

考慮到CD38是NAD + 降解酶，NAD + 可以結(jié)合ARTC2.2，后者通過介導(dǎo)多種靶蛋白的ADP-核糖基化修飾發(fā)揮作用【3-4】，例如誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。作者推測在EAE炎癥后，Treg相比于效應(yīng)T細(xì)胞對于NAD + 誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡更加敏感。隨之，作者在EAE小鼠恢復(fù)期顱內(nèi)給予NAD + 和/或ARTC2.2抑制劑，發(fā)現(xiàn)NAD + 顯著誘導(dǎo)Treg細(xì)胞而非效應(yīng)T細(xì)胞的細(xì)胞死亡，而ARTC2.2抑制劑則可以逆轉(zhuǎn)NAD + 的作用，表明CNS浸潤的Treg確實對NAD + 誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡更加敏感，且該效應(yīng)依賴于ARTC2.2的 ADP-核糖基化 作用?？紤]到ARTC2.2對于 P2RX 7 的ADP-核糖基化修飾促進(jìn)細(xì)胞死亡，但CNS浸潤的Treg和效應(yīng)T細(xì)胞 P2RX 7 的表達(dá)并無差別。因此，作者猜測可能 ARTC2.2 存在其他靶點(diǎn)。前述IL-2信號在CNS浸潤壓力耐受Treg中的關(guān)鍵作用，以及既往研究發(fā)現(xiàn) IL-2R α 的R178可以被ADP-核糖基化導(dǎo)致功能降低【5】，作者在體外實驗證實NAD + 促進(jìn)野生型Treg細(xì)胞IL-2R α 的 ADP-核糖基化 、細(xì)胞死亡以及降低的STAT5磷酸化，而CD38 -/- Treg或者添加ARTC2.2抑制劑可以逆轉(zhuǎn)這些效應(yīng)。

綜上所述，這 項 研究 再次證實中樞神經(jīng)系統(tǒng)浸潤的Treg對于炎癥后免疫穩(wěn)態(tài)建立和維持的關(guān)鍵作用，并揭示CD38通過水解NAD + 抑制ARTC2.2介導(dǎo)的CD25的ADP-核糖基化修飾持續(xù)活化IL-2信號通路，進(jìn)而維持局部Treg細(xì)胞數(shù)量和功能的生物學(xué)機(jī)制。

https://doi.org/10.1038/s41590-025-02416-z

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參考文獻(xiàn)

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