Sci Immu | 人類(lèi)濾泡輔助T細(xì)胞克隆, 功能和位置異質(zhì)性與免疫機(jī)制

原創(chuàng)?Candy?圖靈基因?2023-04-21 10:55?發(fā)表于江蘇

撰文：Candy

IF=?30.63

推薦度：?????

亮點(diǎn)：

1咐扭、作者團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)人類(lèi)T細(xì)胞的調(diào)節(jié)類(lèi)來(lái)自兩個(gè)不同的來(lái)源耸三，一個(gè)與自身免疫有關(guān)挂据，另一個(gè)與保護(hù)性免疫有關(guān)玄括。

2数尿、研究表明情屹，兩種不同的T細(xì)胞譜系意味著可能通過(guò)自身免疫抑制炎癥邻遏，同時(shí)讓對(duì)抗感染的T細(xì)胞茁壯成長(zhǎng)。

核心詞匯：

生發(fā)中心(GC)：是短暫存在的微觀結(jié)構(gòu)舌狗，它們?cè)诿庖叻磻?yīng)期間形成淋巴器官。生發(fā)中心是高度動(dòng)態(tài)的描馅，含有活化B細(xì)胞把夸、特殊的濾泡輔助性T細(xì)胞（TFH）和捕獲抗原的濾泡樹(shù)突細(xì)胞。

濾泡輔助T細(xì)胞（Tfh）：是參與體液應(yīng)答的CD4陽(yáng)性輔助性T細(xì)胞的一個(gè)亞群铭污。作用是觸發(fā)生化中心（GC）B細(xì)胞分化成分泌抗體的漿細(xì)胞和記憶性B細(xì)胞恋日。

濾泡調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tfr)：其伴隨著生發(fā)中心（GC）反應(yīng)形成的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，能夠負(fù)向調(diào)控體液免疫的中心軸“Tfh-B細(xì)胞-抗體”嘹狞。

近日岂膳，在國(guó)際知名期刊Science Immunology上發(fā)表了題為“Human T follicular helper clones seed the germinal center–resident regulatory pool”的文章。這篇文章是一篇關(guān)于濾泡調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tfr）在人體免疫系統(tǒng)中的作用和機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究磅网。文章介紹了一系列研究人扁桃體Tfr細(xì)胞的方法谈截，包括使用疫苗激活的扁桃體器官樣本作為模型系統(tǒng)，在體外跟蹤Treg和Tfh細(xì)胞對(duì)Tfr池的貢獻(xiàn)涧偷。文章還討論了FOXP3+ T濾泡調(diào)節(jié)性細(xì)胞如何同時(shí)引導(dǎo)抗體形成朝向微生物或疫苗識(shí)別并遠(yuǎn)離自身反應(yīng)的機(jī)制簸喂。針對(duì)特定Tfr細(xì)胞亞群的差異干預(yù)可能提供治療機(jī)會(huì)，以提高免疫力或更精確地治療自身免疫性疾病燎潮。

在免疫系統(tǒng)中喻鳄，濾泡調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tfr）是一種重要的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞亞群，它們主要存在于淋巴結(jié)确封、脾臟和扁桃體等淋巴組織中除呵。這些細(xì)胞通過(guò)抑制B淋巴細(xì)胞活化和分化來(lái)控制免疫反應(yīng)，并且在保持免疫耐受性方面發(fā)揮著重要作用爪喘。

為了鑒定活的人類(lèi)輔助性T細(xì)胞亞群颜曾，作者團(tuán)隊(duì)從切除的小兒扁桃體中分離了CD4+T細(xì)胞，并使用CD25表達(dá)分離CD25hi和CD25?Tfh細(xì)胞秉剑。在?CD25hi中是經(jīng)典的CXCR5-PD1lo?Tregs泛豪，它表達(dá)FOXP3，和兩個(gè)表達(dá)?CXCR5?的濾泡群秃症。一個(gè)?CXCR5+?子集染色?PD1?中間體候址，對(duì)應(yīng)于?Tfr?細(xì)胞，因?yàn)樗?Tregs表達(dá)更高的?FOXP3?并且可以在體外抑制?T?應(yīng)答?(Tresp)細(xì)胞增殖（圖?1C）种柑。另一個(gè)?CXCR5+?群體是?PD1hi并分泌白細(xì)胞介素?10 (IL-10)岗仑，但不表達(dá)?FOXP3（圖?1B）。

為了探索扁桃體?CD4+T?細(xì)胞之間的轉(zhuǎn)錄關(guān)系聚请，使用上述策略對(duì)來(lái)自兩個(gè)具有免疫能力的兒科扁桃體供體亞群進(jìn)行分類(lèi)荠雕。根據(jù)可變的CD25稳其、CXCR5和PD1的表達(dá)進(jìn)行分類(lèi)，定義了四個(gè)轉(zhuǎn)錄不同的亞群：兩個(gè)表達(dá)FOXP3炸卑，兩個(gè)不表達(dá)既鞠。這一策略有效地捕獲了大部分Tfr細(xì)胞群，同時(shí)有效地防止了Tfh和Tfr亞群之間以及Tfh和Treg亞群之間的交叉污染盖文。

圖1.?計(jì)算機(jī)模型預(yù)測(cè)?Tfh?和?Treg?細(xì)胞對(duì)?Tfr?庫(kù)的貢獻(xiàn)嘱蛋。

為了探索Tfr細(xì)胞從Tregs或Tfh細(xì)胞降生的競(jìng)爭(zhēng)性假說(shuō)，又將Treg五续、Tfr洒敏、CD25hiTfh和Tfh細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組設(shè)定為概念性分化的起點(diǎn)或終點(diǎn)，并使用體外模型預(yù)測(cè)Treg和Tfh/CD25hi Tfh系分別對(duì)Tfr庫(kù)的影響疙驾。產(chǎn)生了兩個(gè)Tfr發(fā)展恍谆铩；一個(gè)將Tfr細(xì)胞直接連接到Tregs它碎，另一個(gè)通過(guò)CD25hi Tfh細(xì)胞將Tfr連接到Tfh細(xì)胞函荣。

為了推斷軌跡方向，我們比較了相對(duì)豐度扳肛，結(jié)果與Tfr細(xì)胞的兩種可能的不同前體-產(chǎn)品關(guān)系相一致：一種是與Tregs共享傻挂，另一種是與CD25hi?Tfh或Tfh細(xì)胞共享。為了測(cè)試體外的偽時(shí)間推斷和RNA速度預(yù)測(cè)挖息，扁桃體器官在特征的GC光區(qū)和暗區(qū)內(nèi)產(chǎn)生疫苗特異性免疫反應(yīng)被用來(lái)動(dòng)態(tài)跟蹤Treg和Tfh系細(xì)胞隨時(shí)間變化踊谋。體外模型表明，IL-2反應(yīng)性扁桃體Tfh可以通過(guò)增殖性增殖性CD25hiTfh中間階段（圖2）旋讹。

圖2.?扁桃體類(lèi)器官模擬Tfh到Tfr細(xì)胞發(fā)育。

為了確定人類(lèi)扁桃體CD4+T細(xì)胞亞群在體內(nèi)存在什么克隆關(guān)系轿衔，從TC174和TC341各自的scRNA-seq文庫(kù)中分析了成對(duì)的TCRB和TCRA轉(zhuǎn)錄物沉迹，每個(gè)文庫(kù)平均有7873個(gè)細(xì)胞（范圍：6484至9596個(gè)細(xì)胞）同時(shí)回收了TCRB和TCRA的核苷酸序列。

圖3中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明害驹，像Tfh鞭呕、CD25hi?Tfh和Tfr這樣的濾泡亞群比Tregs有更多的克隆擴(kuò)展。為了確定Tfr池可以如何全面地按其與Treg和Tfh/CD25hiTfh系細(xì)胞的克隆關(guān)系來(lái)劃分宛官，將分析范圍擴(kuò)大到前10名以外葫松，包括所有Tfr克隆（8207±16個(gè)克碌紫础）腋么。通過(guò)這種更詳盡的方法，證實(shí)了之前的預(yù)測(cè)和體外譜系追蹤亥揖，大多數(shù)共享的扁桃體Tfr克隆與Treg譜系或Tfh/CD25hi譜系細(xì)胞重疊珊擂，但不是兩個(gè)群體圣勒。這些觀察結(jié)果提供了體內(nèi)證據(jù)，證明Tregs和Tfh克隆分別是人類(lèi)扁桃體Tfr庫(kù)的種子摧扇。

為了減少實(shí)驗(yàn)誤差圣贸，進(jìn)行了第二次更嚴(yán)格的分析（如圖4），由此將Tfr細(xì)胞按其與其他亞群的克隆關(guān)系分組扛稽，與Tregs共享嚴(yán)格克隆的Tfr細(xì)胞吁峻，而不是Tfh細(xì)胞，被指定為?"nTfr "細(xì)胞在张。另外用含，將與Tfh細(xì)胞共享嚴(yán)格克隆的Tfr細(xì)胞，但不包括Tregs瞧掺，稱(chēng)為?"iTfr "細(xì)胞（如此命名是因?yàn)樗鼈兛赡苁菑腡fh系細(xì)胞誘導(dǎo)出來(lái)的）耕餐。在扁桃體供體特定的轉(zhuǎn)錄組UMAP可視化中，大多數(shù)iTfr細(xì)胞定位更接近Tfh轉(zhuǎn)錄空間辟狈，而nTfr細(xì)胞定位更接近Tregs肠缔，總的來(lái)說(shuō)，這些數(shù)據(jù)表明哼转，扁桃體Tfr細(xì)胞和其他T輔助細(xì)胞亞群之間嚴(yán)格的克隆關(guān)系捕捉到了線粒體特異的基因表達(dá)譜明未。

為了探索iTfr和nTfr細(xì)胞之間的轉(zhuǎn)錄差異，匯集了來(lái)自兩個(gè)扁桃體的克隆鑒定的iTfr細(xì)胞壹蔓，分析了這兩種調(diào)節(jié)性T細(xì)胞表達(dá)表面蛋白后趟妥，為了進(jìn)一步驗(yàn)證CD38作為一個(gè)潛在的iTfr生物標(biāo)志物，對(duì)另外五到七個(gè)無(wú)關(guān)的小兒扁桃體捐贈(zèng)者的Tfr細(xì)胞進(jìn)行了流式細(xì)胞測(cè)量（圖5）,?實(shí)驗(yàn)結(jié)果扁桃體?Tfr?細(xì)胞的差異?CD38?表達(dá)與更廣泛的譜系相關(guān)免疫表型相關(guān)佣蓉。

圖3.?扁桃體Tfr庫(kù)與克隆多樣性的Tregs和克隆擴(kuò)展的Tfh/CD25hiTfh細(xì)胞重疊披摄。

圖4.?嚴(yán)格定義的iTfr和nTfr細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組出現(xiàn)分歧，通過(guò)CD38/CD38表達(dá)預(yù)測(cè)細(xì)胞類(lèi)型的來(lái)源勇凭。

圖5.?可變?CD38?表達(dá)預(yù)測(cè)不同和更大的?Tfr?細(xì)胞免疫表型疚膊。

為了確定?CD38+Tfr?細(xì)胞分泌?IL-10?或?IL-21?是否可以解釋增強(qiáng)的?IgG?和?IgA?分泌，我們?cè)谟泻蜎](méi)有?rIL-10?和/或?IL-21?的情況下培養(yǎng)了?GC B?細(xì)胞虾标。盡管IL-10?本身幾乎沒(méi)有影響寓盗，但與單獨(dú)使用IL-21?處理的?GC B?細(xì)胞相比，使用?IL-10?和?IL21聯(lián)合處理的?GC B?細(xì)胞分泌的?IgG?和?IgA?顯著增加璧函。因此傀蚌，CD38+Tfr細(xì)胞是調(diào)節(jié)細(xì)胞，通過(guò)IL-21和IL-10分泌保留和完善其B細(xì)胞幫助的能力蘸吓，而CD38-Tfr細(xì)胞是精英抑制因子（圖6）善炫。

圖6.?CD38+?Tfr?細(xì)胞提供?GC B細(xì)胞幫助，而?CD38-Tfr?細(xì)胞是精英抑制因子

為了確定?Tfr?細(xì)胞在人類(lèi)扁桃體組織中的精確位置库继，使用?CODEX /DAPI染色的供體扁桃體進(jìn)行順序染色和成像销部，在圖像預(yù)處理和通過(guò)標(biāo)記圖譜進(jìn)行高維聚類(lèi)以識(shí)別細(xì)胞類(lèi)型后摸航，每個(gè)細(xì)胞區(qū)域（CN）都有一個(gè)特征性的細(xì)胞類(lèi)型組成概況，扁桃體濾泡由三個(gè)不同的鄰域組成舅桩，CN3酱虎、CN6?和?CN7。?CN3?和?CN7?主要包含?GC B?細(xì)胞或?Tfh?細(xì)胞擂涛，分別對(duì)應(yīng)于?GC?暗區(qū)和亮區(qū)读串。?CD38+和?CD38-Tfr?細(xì)胞之間差異表達(dá)的蛋白質(zhì)，與流式細(xì)胞術(shù)分析一致撒妈，在?CD38+Tfr?細(xì)胞中顯著上調(diào)的蛋白質(zhì)包括?Ki-67恢暖、一種突出的?CD25hi?Tfh?細(xì)胞標(biāo)記物和幾種典型的?Tfh?細(xì)胞分子。

總之狰右，扁桃體CD38+ Tfr?細(xì)胞與?Tfh?細(xì)胞克隆相關(guān)杰捂，保留類(lèi)似?Tfh?的能力以幫助?GC B?細(xì)胞。相反棋蚌，CD38-?Tfr?細(xì)胞與Tregs?克隆相關(guān)嫁佳，似乎高度特化以抑制?Tresp?細(xì)胞增殖，并優(yōu)先定位于濾泡套谷暮。

圖7.?多重成像識(shí)別主要在扁桃體?GC?中的CD38+?Tfr?細(xì)胞蒿往。

結(jié)論

本研究描述了人類(lèi)扁桃體?Tfr?細(xì)胞中以前未被重視的克隆、功能和位置異質(zhì)性湿弦。使用計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)錄組學(xué)軌跡預(yù)測(cè)瓤漏、體外扁桃體類(lèi)器官譜系追蹤和體內(nèi)TCRA/TCRB?測(cè)序，我們表明人類(lèi)?Tfh?細(xì)胞不是終末分化群體颊埃。研究表明蔬充，iTfr和nTfr細(xì)胞之間存在差異，并且這些差異可能對(duì)調(diào)節(jié)抗體形成和自身反應(yīng)產(chǎn)生影響班利。此外娃惯，該研究還確定了iTfr和nTfr細(xì)胞在扁桃體中的位置，并提供了有關(guān)這些細(xì)胞在免疫系統(tǒng)中的作用的新見(jiàn)解肥败。總之愕提，這項(xiàng)研究為我們更好地理解人類(lèi)免疫系統(tǒng)的功能和調(diào)節(jié)機(jī)制提供了重要線索馒稍。

教授介紹

Neil Romberg，費(fèi)城兒童醫(yī)院免疫學(xué)主治醫(yī)師浅侨、杰弗里·莫德?tīng)?費(fèi)城兒童醫(yī)院兒科免疫學(xué)研究捐贈(zèng)主席纽谒、賓夕法尼亞大學(xué)免疫學(xué)研究所成員、費(fèi)城兒童醫(yī)院兒科研究委員會(huì)首任成員如输。在常見(jiàn)可變免疫缺陷和Smith Magenis綜合征相關(guān)免疫缺陷方面具有特定科學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的免疫系統(tǒng)遺傳性疾病患者的護(hù)理鼓黔。

參考文獻(xiàn)

[1]?Le Coz C, Oldridge D A, Herati R S, et al. Human T follicular helper clones seed the germinal center-resident regulatory pool[J]. Sci Immunol, 2023, 8(82): eade8162.

DOI: 10.1126/sciimmunol.ade8162