一种基于关键点检测的动态牦牛犊姿态估计模型，用于复杂环境监测

《Journal of Dairy Science》：A dynamic yak heifer pose estimation model based on keypoints detection for complex environmental monitoring

特应性皮炎（AD）病变中CD8+ Tc2细胞是IL-13的主要来源之一，挑战传统Th2细胞主导模型，并探讨其与生物治疗及疾病记忆的关系。

　　特西亚·本田（Tetsuya Honda）的研究聚焦于特应性皮炎（AD）中细胞因子的来源，特别是IL-13在皮肤病变中的作用。特应性皮炎是一种常见的慢性炎症性皮肤病，影响全球约20%的儿童和10%的成年人。其发病机制复杂，涉及表皮屏障功能障碍、免疫失调、微生物失衡、环境暴露和遗传易感性等多个因素。在这些因素中，由IL-4、IL-13和IL-31等类型2细胞因子驱动的免疫反应在AD的病理过程中起着核心作用，这些细胞因子不仅影响屏障完整性，还会引发瘙痒并维持慢性炎症。近年来，针对这些细胞因子的生物制剂疗法在临床中表现出显著的效果，如IL-4Rα和IL-13的单克隆抗体，这进一步强调了它们在AD发病机制中的重要性。

传统的观点认为，CD4? Th2细胞是这些类型2细胞因子的主要来源，但CD8? Tc2细胞的贡献一直未被充分关注。随着单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术的发展，研究人员能够在单细胞层面进行细胞因子表达的高分辨率分析。这一技术突破使得我们对AD中免疫细胞的异质性和功能有了更深入的认识。然而，尽管scRNA-seq提供了丰富的数据，关于哪些皮肤驻留免疫细胞是类型2细胞因子的主要生产者，以及它们的相对丰度，仍然存在一定的模糊性。

在这一背景下，本田的研究对多个公开的scRNA-seq数据集进行了重新分析，特别关注了IL-13的表达来源。研究结果表明，Tc2细胞可能是AD皮肤病变中IL-13的重要来源，甚至在某些情况下成为主导来源，其表达水平与Th2细胞相当。这一发现挑战了传统的Th2中心模型，提出了更全面的视角，即在理解AD中的类型2免疫反应时，应将Tc2细胞纳入考虑范围。

在AD的皮肤病变中，IL-13的表达被广泛研究，其作用机制也逐渐明确。IL-13不仅影响角质形成细胞，通过下调关键结构蛋白如filaggrin、involucrin和loricrin来损害其终末分化，从而导致表皮屏障功能障碍，还刺激真皮成纤维细胞产生periostin和趋化因子，促进皮肤纤维化并激活角质形成细胞和感觉神经，这可能与慢性瘙痒有关。此外，IL-13在树突状细胞中诱导趋化因子如CCL17的表达，从而促进免疫细胞向皮肤的迁移。IL-13还作用于周围神经，增强IL-31诱导的瘙痒，成为瘙痒的调节因子。通过阻断IL-13信号，如使用抗IL-4Rα抗体（dupilumab）或抗IL-13抗体（如lebrikizumab和Tralokinumab），能够显著改善AD的临床症状，包括炎症和瘙痒。

研究还探讨了哪些细胞群体在AD皮肤病变中产生IL-13。虽然传统上认为CD4? Th2细胞是主要来源，但其他细胞类型如ILC2s、肥大细胞和嗜碱细胞也被发现能够产生IL-13。然而，这些细胞群体在皮肤病变中的相对贡献仍然不清楚，部分原因是由于传统技术的局限性。scRNA-seq技术的出现，使得研究人员能够在单细胞分辨率上分析细胞因子的表达，从而澄清这一问题。通过对多个公开数据集的重新分析，研究发现T细胞，特别是CD4?和CD8A?亚群，是IL-13的主要来源，其表达水平相当。进一步的亚群分析表明，IL-13? T细胞主要集中在特定的T细胞亚群中，如cluster 0和cluster 1。值得注意的是，这些亚群中包含了CD4?和CD8A?细胞，表明Th2和Tc2细胞在IL-13的产生中都起着重要作用。

在临床治疗方面，dupilumab作为针对IL-4Rα的单克隆抗体，能够阻断IL-4和IL-13信号，并在AD治疗中表现出显著的效果。一项研究显示，在成功使用dupilumab治疗一年后，患者的皮肤病变中仍存在残留的IL-13? CD8A? T细胞，以及CRTH2? CD161? CD4? T细胞。这些细胞被提出为可能的“疾病记忆”T细胞，可能在治疗中断后导致疾病复发。这与本田的研究结果一致，表明Tc2细胞在活性病变中是IL-13的重要来源，部分Tc2细胞可能在病变缓解后仍然存在，并可能进入记忆样状态，从而驱动复发。

此外，针对OX40L的抗体在AD的临床试验中表现出良好的疗效，不仅改善皮肤炎症，还能维持长期的疾病缓解。OX40–OX40L轴对于CD4?和CD8? T细胞的激活和存活至关重要，包括记忆T细胞亚群。这些发现表明，OX40L的阻断可能通过消除或功能上抑制在病变缓解后仍然存在的记忆Tc2细胞，从而产生治疗效果。因此，靶向OX40–OX40L通路可能是一种防止AD复发的策略，通过消除或抑制对IL-4Rα阻断具有抗性的致病性IL-13产生CD8? T细胞。

T细胞作为适应性免疫的核心组成部分，其激活是通过抗原呈递细胞（APCs）的抗原特异性呈递实现的。研究显示，T细胞在AD中的主导IL-13产生，以及抗IL-13抗体和抗OX40L治疗的临床效果，强烈支持T细胞激活在AD发病机制中的作用。这些发现表明，APCs对T细胞的抗原呈递是AD中致病性T细胞激活的关键事件。然而，导致T细胞激活的具体抗原仍不清楚。尽管AD患者通常表现出对环境抗原如食物或微生物的高IgE水平，但抗原特异性干预如免疫疗法或避免策略在AD中并未表现出一致的疗效，这与经典过敏性疾病如食物或花粉过敏不同。此外，抗IgE疗法（如omalizumab）在AD中的效果并不显著，这表明抗原特异性机制可能不是AD的主要致病驱动因素。

这些观察引发了对非抗原依赖性免疫激活机制的兴趣。先天免疫细胞，如ILC2s和嗜碱细胞，可以在没有抗原识别的情况下，对上皮细胞产生的alarmin如IL-33、TSLP和IL-18作出反应，产生类型2细胞因子。虽然这些细胞可能在早期炎症中起作用，但最近的证据，包括scRNA-seq数据表明T细胞是皮肤病变中IL-13的主要来源，提示它们在类型2炎症中的作用可能更为关键。因此，尽管目前尚未明确识别出具体的抗原，越来越多的证据支持AD是一种具有显著适应性免疫参与的疾病，先天免疫细胞可能作为类型2炎症级联反应的放大器或启动者。

尽管Tc2细胞在类型2炎症中的作用过去未被充分研究，但近年来的研究表明，它们在多种过敏性疾病中具有重要性。Tc2细胞，以表达IL-4、IL-5和IL-13等类型2细胞因子为特征，被鉴定为屏障组织中的细胞群体，如气道上皮和肺实质。特别是在严重的嗜酸性哮喘患者中，Tc2细胞被发现丰富，并且在疾病加重期间更为显著。值得注意的是，与Th2细胞不同，Tc2细胞对糖皮质激素治疗相对抵抗，这可能与糖皮质激素难治性炎症的持续有关。Tc2细胞在糖皮质激素难治性炎症中的富集可能反映了基线易感性以及在糖皮质激素暴露后选择性存活或激活。

从机制上看，某些因素如升高的IL-33水平、PGD2和LTE4已被证明可以促进Tc2细胞在呼吸道中的扩增和激活。此外，线粒体酶Cyp11a1在糖皮质激素难治性背景下被发现是Tc2细胞分化的关键调节因子。环境信号如缺氧进一步增强Tc2介导的IL-13产生，可能放大组织炎症。在过敏性鼻炎中，IL-4产生CD8? T细胞被认为在维持慢性炎症中起作用，其频率在过敏原免疫治疗后下降，这表明抑制Tc2反应可能是治疗机制的一部分。

综上所述，这些发现强调了Tc2细胞在类型2免疫紊乱中的广泛意义，不仅限于AD，还可能在其他疾病如哮喘和过敏性鼻炎中发挥作用。这些疾病可能通过调节Tc2细胞的频率或激活状态，影响AD病变的持续或复发。特别是在治疗抵抗性AD病例中，Tc2细胞可能起到重要作用。因此，研究Tc2细胞在AD中的具体作用机制，以及如何调控它们，对于开发更有效的治疗策略具有重要意义。

然而，尽管scRNA-seq提供了丰富的数据，但该技术在测量绝对细胞数量方面仍存在局限性，因为样本变异性和归一化程序可能导致数据的偏差。因此，需要结合其他方法如流式细胞术、免疫组织化学等，对IL-13的蛋白表达进行验证。此外，IL-13产生CD8? T细胞在皮肤病变中的空间分布仍不清楚，这可能限制我们对它们在局部炎症中的作用的全面理解。未来的研究可以利用空间转录组学技术，以补充当前的方法，从而更精确地描绘这些细胞在皮肤中的分布情况。

本田的研究还指出，尽管传统的“Th2型炎症”概念在AD的理解中占据主导地位，但随着研究的深入，越来越多的证据表明，多种免疫细胞类型，包括ILC2s、嗜碱细胞和CD8? T细胞，也能够产生类型2细胞因子。因此，更广泛的术语如“Th2型免疫反应”、“类型2免疫”和“类型2炎症”逐渐被采用，以反映更全面的免疫机制。尽管如此，这些术语的使用仍需进一步明确，以确保在临床和基础研究中的一致性。

本田的研究不仅重新分析了多个公开数据集，还挑战了传统的Th2中心模型，提出了更全面的视角，即在理解AD中的类型2免疫反应时，需要考虑Tc2细胞的贡献。这一研究为AD的治疗策略提供了新的思路，特别是针对OX40–OX40L通路的靶向治疗可能成为防止疾病复发的有效手段。同时，研究还强调了适应性免疫在AD中的重要性，尽管具体的抗原仍不清楚，但越来越多的证据支持AD是一种与适应性免疫密切相关的疾病，而先天免疫细胞可能作为放大器或启动者，促进类型2炎症的发生。

本田的研究还指出，Tc2细胞在多种过敏性疾病中的作用可能具有普遍性，这为AD的发病机制提供了更广泛的视角。研究结果表明，Tc2细胞在AD皮肤病变中的富集可能与疾病持续或复发有关，特别是在治疗抵抗性病例中。因此，进一步研究Tc2细胞在AD中的具体作用机制，以及如何调控它们，对于开发更有效的治疗策略具有重要意义。此外，研究还指出，尽管抗原特异性干预在AD中效果有限，但非抗原依赖性机制可能在AD的发病过程中起重要作用，这为未来的治疗研究提供了新的方向。

总之，本田的研究通过重新分析多个scRNA-seq数据集，揭示了Tc2细胞在AD中的重要性，挑战了传统的Th2中心模型，并提出了更全面的视角。这些发现不仅有助于理解AD的发病机制，还为开发新的治疗策略提供了理论依据。未来的研究可以进一步探索Tc2细胞的具体作用机制，以及如何通过靶向这些细胞来改善AD的临床症状，特别是针对治疗抵抗性病例。同时，结合空间转录组学和其他蛋白检测技术，将有助于更精确地描绘Tc2细胞在皮肤中的分布和功能，从而推动AD的精准医学研究。