科研进展

CD4+T细胞上PKCλ/ι条件性基因缺失通过下调Tfh细胞功能、增强Tfr及Breg细胞的作用减轻日本血吸虫感染小鼠肝纤维化病变

日本血吸虫感染所致的肝脏虫卵肉芽肿及纤维化病变是其主要病理损害,其致病机制极其复杂,涉及众多免疫细胞、信号通道及免疫相互作用,到目前为止血吸虫病肝病变的分子机制尚未完全阐明。余传信团队前期的研究成果表明蛋白激酶C(PKCl/i)在血吸虫感染免疫中发挥了重要作用,敲除小鼠活性CD4+T细胞PKCl/i基因可抑制CD4+T细胞在血吸虫感染后向Th2,Th17方向极化,减轻血吸虫病肝脏病变程度。B细胞免疫同样在血吸虫病肝病变中发挥了重要作用,敲除活性CD4+T细胞PKCl/i是否影响B细胞的功能,其作用机制是什么目前尚未有报道,深入探讨这一问题对进一步揭示血吸虫病肝脏虫卵肉芽肿炎症及纤维化病变形成的机制具有重要的科学意义。近日,余传信团队在biomolecules杂志上发表了题为“Conditional Ablation of PKCλ/ι in CD4+ T Cells Ameliorates Hepatic Fibrosis in Schistosoma japonicum-Infected Mice via T Follicular Helper (Tfh) Cell Suppression Coupled with Increased Follicular  Regulatory T (Tfr) and Regulatory B (Breg) Cell Activities”的论著,对这一问题进行了深入的诠释。

本研究通过肝组织转录组测序及免疫功能分析,发现敲除CD4+T细胞的PKCλ/ι重塑血吸虫感染小鼠肝脏免疫微环境,使BCR信号通道上与抗体分泌相关的基因(LILRB4, FCGR2B)受到抑制,而负反馈因子CD22的表达增强;B细胞功能受到损害,分泌炎症因子IL-6的效应B细胞减少,而分泌抑炎因子IL-10的调节性B细胞增加,抑制脾脏生发中心(GC)的发育,使分泌抗体的GC (CD95+GL7+) B细胞减少,血清中抗血吸虫虫卵抗原特异性总IgG及IgG1水平明显下降;血吸虫感染后肝脏中NF-kB炎症信号通道中p-P65表达水平明显下降,从而有效地降低了血吸虫感染所致肝脏虫卵肉芽肿炎症及纤维化病变。进一步流式分析结果表明,B细胞的辅助T细胞(Tfh)的发育受到限制,Tfh细胞数量明显减少,与Tfh功能相关的IL-21、CXCR5、ICOS及转录因子BCL6的表达水平明显降低,而抑制B细胞功能的滤泡调节T细胞(Tfr)数量明显增多,肝脏中抑炎因子IL-10水平明显升高。

肝脏组织单细胞RNA测序分析结果证实,敲除CD4+T细胞的PKCλ/ι改变肝脏中免疫细胞的组成,同时细胞间相互作用的数量与强度明显增强。与炎症相关枯否氏细胞,中性粒细胞数量明显下降,而抑制炎症的滤调节性T细胞(Tfr)的数量则明显上升。伪时间轨亦分析显示在血吸虫感染后期T细胞主要向调节性T细胞(Treg)及滤泡调节T细胞方向(Tfr)发展。与野生鼠相比,CD4+T细胞的PKCλ/ι缺失使鼠肝脏中Tfr细胞与B细胞之间的互作用的数量与强度明显增强,与抗炎作用相关的信号通道(如IL-10信号通道)明显增强,而与促炎反应相关的信号通道(如TNF-a信号通道)则显著受到抑制。IL-10配体与受体之间的相互作用由主要发生野生鼠的肥大细胞与其它各种细胞之间转变为PKCλ/ι敲除鼠的Tfr与各种细胞之间。

本研究结果证明了PKCλ/ι除了调节Th2细胞功能外,还可以通过调节Tfh细胞及Tfr的功能,继而影响Breg细胞的功能及T-B细胞之间的相互作用来促进日本血吸虫感染小鼠肝纤维化病变。本研究成果进一步证明了PKCλ/ι是一个潜在具有治疗血吸虫病肝脏病变价值的靶标分子。

本研究首次证实,在CD4+ T细胞中敲除PKCλ/ι可通过“抑制Tfh功能—增强Tfr/Breg功能—促进IL-10分泌” 的协同机制,最终抑制病理性抗体产生和炎症反应,从而减轻血吸虫病肝纤维化。该发现不仅深化了对血吸虫病免疫病理机制的理解,也为将PKCλ/ι作为免疫干预新靶点、开发抗肝纤维化新策略提供了坚实的科学依据。

江苏省血吸虫病防治研究所梅丛进和杨莹莹为本文的第一作者;宋丽君副研究员和余传信研究员为本文的共同通讯作者,原文链接:https://www.mdpi.com/2218-273X/15/10/1430