新生儿调节性T细胞在多种组织中持续存在至成年期并在皮肤中高度富集

【字体: 时间:2025年10月05日 来源:SCIENCE ADVANCES 12.5

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  本研究针对不同组织Treg生成动力学不明确的问题,通过命运示踪技术开展Treg个体发育研究,发现淋巴器官Treg池持续更新而非淋巴组织(尤其皮肤)主要依赖新生儿期建立的Treg库,这些细胞表现出活化表型和组织驻留特征,对维持长期免疫耐受具有重要意义。

  
在生命早期免疫系统建立过程中,Foxp3+调节性T细胞(Regulatory T cells, Tregs)扮演着关键角色。这些细胞不仅维持对自身抗原的免疫耐受,还调控对微生物群和食物抗原的免疫应答。尽管已知Tregs在出生后不久便开始定居于各类组织,但它们在不同组织中的生成动力学和长期维持机制仍不明确。尤其引人关注的是,新生儿时期产生的Tregs(neonatal Tregs)被发现在成年脾脏中持续存在,且表现出更强的活化状态和抑制能力,然而这些细胞在成年个体各组织Treg库中的比例、表型特征及功能特异性仍有待深入解析。
针对这一科学问题,研究人员在《SCIENCE ADVANCES》上发表了一项系统性研究,利用先进的命运示踪技术揭示了Treg从出生到成年期的发育动态。研究团队通过将Foxp3tm9(EGFP/cre/ERT2)Ayr/J(Foxp3iCre)小鼠与B6.Cg-Gt(ROSA)26Sortm9(CAG-tdTomato)Hze/J(R26Tom)小鼠杂交,建立了他莫昔芬诱导的Treg特异性标记系统。在该系统中,他莫昔芬处理可触发Cre重组酶核转位,导致tdTomato报告基因稳定表达于现存Tregs(称为TagTregs),而处理后新生的Tregs则不表达tdTomato(称为unTagTregs)。通过在不同周龄(出生后1-6周)给予他莫昔芬并在8周龄时分析多个组织(包括脾脏、淋巴结、肺、肝、内脏脂肪组织、结肠和皮肤),研究人员能够追溯Treg的生成时间点并评估其组织特异性动态。
关键技术方法包括:①利用Foxp3iCre-R26Tom命运示踪系统进行时间特异性细胞标记;②多组织流式细胞术分析(涵盖7种淋巴与非淋巴组织);③光谱流式细胞术采用25标志物panel进行表型鉴定;④局部4-羟基他莫昔芬皮肤涂抹实验验证组织驻留特性;⑤体内EdU(5-乙炔基-2′-脱氧尿苷)增殖测定;⑥基因集富集分析(GSEA)验证组织Treg特征。
研究结果部分显示:
组织特异性Treg池生成动力学
淋巴器官(脾脏和淋巴结)的Treg池呈现持续更新模式,仅25-35%细胞在出生2周内生成。而非淋巴组织显示明显差异:皮肤和内脏脂肪组织(VAT)中高达85%和75%的Tregs在出生2周内生成,其中皮肤中60%细胞源于第一周。肺、肝和结肠呈现中间更新动态。
持续至成年期的新生儿Tregs优先表达GATA3
在结肠中,超过60%的GATA3+ Tregs源于出生2周内,而RORγt+ Tregs仅12%来自该时期。该趋势在所有组织中一致(皮肤除外),表明新生儿Tregs偏好分化为GATA3+亚群。
新生儿Tregs表现活化表型
光谱流式分析显示,在所有组织中,TagTregs(新生儿来源)高表达CD44、CD69、CD73、CTLA4、ICOS、PD1和TNFR2等活化标志,而unTagTregs(成年期生成)富集CD62L、Bcl2和TCF1等静息标志。
新生儿Tregs表达组织Treg标志
在VAT和皮肤中,60-80%的TagTregs表达KLRG1、ST2和CCR2等组织驻留标志,显著高于unTagTregs(10-30%)。GSEA分析证实新生儿Tregs富集组织Treg及其前体细胞的转录特征。
衰老小鼠中的Treg更新
在28周龄小鼠中,新生儿来源的Tregs仍占皮肤Treg池的35%(8周时为60%),而VAT中从40%降至10%。成年期(10周)标记实验显示淋巴器官和肺、肝中TagTregs逐渐减少,但皮肤、VAT和结肠GATA3+ Tregs维持高比例。
新生儿Tregs的高增殖与皮肤驻留特性
新生儿Tregs在所有组织(除脾脏外)呈现显著增殖优势,11日龄时Ki67+比例达80%以上。局部他莫昔芬皮肤标记实验证实,3周龄时标记的Tregs有50%在5周后仍驻留皮肤。表型追踪显示皮肤新生儿Tregs从3周至28周保持稳定表型,而淋巴结Tregs表型随年龄变化。
研究结论与讨论部分强调:该研究首次全面揭示了Treg生成动力学的高度组织特异性。淋巴器官维持持续更新,而非淋巴组织(尤其皮肤)主要依赖新生儿期建立的长期存在的Treg库。这些新生儿来源的Tregs表现出独特的活化表型、组织驻留特征和II型免疫偏斜(表现为GATA3和ST2高表达),这可能是对新生儿期II型免疫环境的适应性反应。研究发现对理解免疫耐受建立具有深远意义:①阐明新生儿Tregs在塑造成年组织免疫微环境中的核心作用;②揭示IPEX综合征等早期发病免疫疾病的机制可能涉及新生儿Treg功能缺陷;③为通过靶向新生儿免疫编程治疗免疫疾病提供新思路。该研究挑战了"组织无关性Treg"概念,证实皮肤和VAT中Treg具有长期驻留特性,而非自由循环。
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