糖皮质激素通过快速抑制IL-2/IL-2R信号轴介导人原代T细胞免疫抑制的新机制

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Cell Communication and Signaling 8.2

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  本研究针对糖皮质激素(GCs)抑制T细胞活化的分子机制争议,通过分析TCR和IL-2信号通路,首次揭示GCs通过快速(4-6 h)抑制IL-2/IL-2R-Jak/STAT信号轴而非早期TCR信号(如Lck、Zap70磷酸化)发挥免疫抑制作用,为优化GCs治疗自身免疫病和移植排斥提供了新靶点。

  

在免疫治疗领域,糖皮质激素(GCs)堪称"双刃剑"——既是临床最常用的免疫抑制剂,又是机制最扑朔迷离的药物之一。尽管GCs用于治疗自身免疫病、过敏和移植排斥已超过半个世纪,科学界对其究竟通过抑制T细胞受体(TCR)信号还是细胞因子信号发挥免疫抑制仍争论不休。早期研究认为GCs通过非基因组机制快速(数分钟内)抑制TCR近端信号分子Lck和Fyn的磷酸化,而另一些研究则发现GCs在激活后期(20-48小时)抑制IL-2转录。这种机制认知的分裂严重制约了GCs的精准临床应用。

德国马格德堡大学医学中心的研究团队在《Cell Communication and Signaling》发表的研究,首次系统阐明了GCs在人原代T细胞中的时效与靶点特征。研究人员选择皮肤科药物二氟拉松(diflorasone)与经典GCs地塞米松(dexamethasone)、泼尼松龙(prednisolone)进行平行比较,通过多维度信号通路分析发现:三种GCs均能在4-6小时内显著抑制IL-2产生和IL-2受体(CD25/CD132)表达,进而阻断Jak3-STAT5信号传导,但出乎意料的是,它们对TCR触发的Lck-Zap70-LAT-Ca2+
信号级联毫无影响。这一发现不仅统一了既往矛盾观点,更揭示了IL-2/IL-2R信号轴才是GCs免疫抑制的核心靶点。

关键技术方法
研究采用健康供体外周血分离的原代T细胞(>95%纯度),通过CD3/CD28抗体刺激模拟T细胞活化,结合以下技术:

  1. 磷酸化蛋白免疫印迹(检测Lck-Y394
    、Zap70-Y319
    、STAT5-Y694
    等)
  2. 钙流检测(Indo-1染色)
  3. 流式细胞术(CD25/CD132表达、细胞亚群分选)
  4. qPCR(IL-2/CD25 mRNA)
  5. [3
    H]-胸苷掺入法(增殖测定)

研究结果

1. 二氟拉松抑制T细胞增殖
通过[3
H]-胸苷掺入实验发现,二氟拉松以剂量依赖性方式抑制CD3/CD28刺激的T细胞增殖,IC50
低至1.36 nM,且不诱导细胞凋亡(图1)。

2. 不干扰早期TCR信号
与传统认知相反,二氟拉松处理2小时后:

  • Lck-Y394
    、Zap70-Y319
    和LAT-Y171
    磷酸化水平与对照组无差异
  • TCR触发的Ca2+
    内流正常(图2A-D)
    地塞米松和泼尼松龙同样不改变上述TCR信号分子活性(图5),颠覆了GCs通过抑制Lck发挥快速作用的经典理论。

3. 特异性阻断IL-2/IL-2R-Jak/STAT轴
GCs处理呈现显著时空特异性抑制:

  • 6小时内:IL-2 mRNA降低70%,CD25 mRNA减少40%(图8)
  • 4-6小时:Jak3-Y980/981
    、STAT5-Y694
    磷酸化被完全阻断(图3,6A)
  • 24小时:CD25/CD132膜表达抑制达80%(图4,6B-C)
    外源添加IL-2无法逆转STAT5磷酸化抑制(图9),说明GCs通过双重机制(抑制IL-2分泌+阻断IL-2R表达)破坏信号传导。

4. 广谱抑制T细胞亚群
记忆型CD4+
/CD8+
T细胞虽基线CD25表达更高,但对GCs的敏感性与其幼稚型 counterparts无差异(图7),提示该机制具有普适性。

结论与意义
这项研究首次明确GCs通过基因组机制(非既往认为的非基因组机制)快速抑制IL-2/IL-2R-Jak/STAT信号轴,而非直接干扰TCR信号传导。这一发现具有三重突破性:

  1. 理论层面:解开了GCs抑制T细胞活化时序争议,确立4-6小时为关键作用窗口期;
  2. 临床层面:为开发选择性靶向IL-2信号的新型免疫抑制剂提供依据;
  3. 方法学层面:强调原代细胞研究的重要性,既往使用T细胞系或blast细胞可能导致结论偏差(图10显示T细胞blast中GCs不抑制STAT5磷酸化)。

该研究还留下有趣悬念:GCs如何快速(6小时内)下调CD25转录?作者推测可能与糖皮质激素受体(GR)干扰NFAT/AP-1转录复合体有关,而GILZ(glucocorticoid-induced leucine zipper)可能通过抑制Ras-Erk1/2通路间接影响IL-2R表达。这些猜想为后续研究指明了方向。

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