脑内浸润CD4+ T细胞通过驱动炎症性小胶质细胞增殖加剧隐球菌性脑膜炎的神经炎症

本研究针对CD4+ T细胞功能缺陷患者易感的隐球菌性脑膜炎，揭示了真菌特异性CD4+ T细胞脑内浸润的动态规律及其通过IFNγ信号驱动炎症性小胶质细胞（IAMs）增殖的新机制。研究人员通过单细胞测序发现IAMs高表达MHCII和IFNγ调控基因但杀菌能力低下，其增殖依赖CD4+ T细胞浸润。该发现为理解免疫重建炎症综合征（IRIS）提供了重要理论基础。

　　

隐球菌性脑膜炎作为艾滋病患者中最致命的中枢神经系统真菌感染，每年导致约10万例死亡。其病原体新型隐球菌（Cryptococcus neoformans）具有独特的免疫逃逸能力，可在巨噬细胞吞噬体内存活繁殖。虽然CD4⁺ T细胞及其产生的IFNγ被认为是控制感染的关键，但在临床治疗中观察到矛盾现象：艾滋病患者接受抗逆转录病毒治疗（ART）后，尽管CD4⁺ T细胞数量恢复，部分患者却出现新的或加重的脑部炎症反应，即免疫重建炎症综合征（IRIS）。这种现象表明CD4⁺ T细胞可能具有双面性：既参与真菌清除，又可能驱动病理性炎症。然而，真菌特异性CD4⁺ T细胞如何浸润脑组织以及如何影响中枢神经系统驻留髓系细胞的功能表型，仍是未解之谜。

为回答这些问题，研究团队在《Nature Communications》发表了开创性研究，通过构建真菌特异性CD4⁺ T细胞追踪模型，结合单细胞转录组分析和功能验证，揭示了脑内浸润CD4⁺ T细胞驱动炎症性小胶质细胞增殖的新机制。

研究采用多学科交叉技术方法：首先建立静脉注射新型隐球菌H99株的急性感染小鼠模型，通过流式细胞术监测不同时间点脑内免疫细胞浸润动态；利用MHCII四聚体技术追踪抗原特异性CD4⁺ T细胞；采用过继转移模型将真菌特异性T细胞受体转基因（CnT.II）CD4⁺ T细胞导入感染小鼠；创新性应用Nr4a3-Tocky报告系统实时监测T细胞受体信号传导；通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）解析脑髓系细胞异质性；结合免疫荧光、成像流式细胞术和体外杀菌实验等功能验证。

CD4⁺ T细胞在急性感染后期积累于脑组织

研究发现CD4⁺ T细胞在感染后第6天开始显著聚集于大脑，其数量与脑部真菌负荷呈正相关。通过CFSE细胞标记实验证实这些细胞确为从外周血浸润的细胞而非原位增殖群体。MHCII四聚体染色揭示了脑内存在针对隐球菌免疫优势抗原Cda2的特异性CD4⁺ T细胞。

浸润的真菌特异性CD4⁺ T细胞为产生IFNγ的效应细胞

通过过继转移CnT.II细胞模型，研究发现真菌特异性CD4⁺ T细胞在感染后期（第7天）才大量浸润脑组织，此时这些细胞已经历多轮增殖，高表达活化标志CD44，并主要产生IFNγ而非IL-17A，表现为效应细胞表型。

真菌特异性CD4⁺ T细胞在脑中TCR信号传导有限

利用Nr4a3-Tocky报告系统监测T细胞受体信号活性，发现尽管脑部真菌负荷高，但脑内浸润的CnT.II细胞中仅约15%显示TCR信号活性，显著低于脾脏和肺脏（25-30%）。这种信号传导受限与效应T细胞表面TCRβ链表达下调有关。

炎症性小胶质细胞表达MHCII和IFNγ调控基因并在感染中扩增

scRNA-seq分析揭示了14个髓系细胞簇，其中小胶质细胞簇10（cluster 10）在感染后期（第6天）显著扩增。这群细胞高表达MHCII、IFNγ调控基因（如p47 GTPases）和病原体识别受体（MSR1、CD206），被定义为炎症相关小胶质细胞（IAMs）。通路分析显示IAMs富集炎症反应、抗原提呈和抗菌免疫相关通路。

炎症性小胶质细胞不类似于损伤相关小胶质细胞

转录组对比分析发现IAMs与神经退行性疾病中特征的损伤相关小胶质细胞（DAMs）相似度低，而与LPS诱导的炎症相关小胶质细胞（IAMs）高度相似，提示这是感染背景下特有的小胶质细胞活化状态。

炎症性小胶质细胞来源于驻留小胶质细胞

通过Sall1CreER^{Rosa26dTomato}谱系追踪和TMEM119表达验证，证实IAMs来源于脑内驻留小胶质细胞而非外周募集的单核/巨噬细胞。流式细胞术建立了CD206⁺MSR1⁺的IAMs鉴定策略，发现其在感染脑中显著增加。

炎症性小胶质细胞杀菌能力差

尽管IAMs吞噬酵母能力更强（携带2-3个酵母的细胞比例更高），但通过菌落形成实验发现其细胞内活菌载量显著高于非IAMs群体。IAMs高表达精氨酸酶（Arg1），这与细胞内真菌存活增强的表型一致。

炎症性小胶质细胞高度增殖

细胞周期基因表达谱显示IAMs处于活跃增殖状态。流式细胞术检测发现感染后期（第8-9天）大多数小胶质细胞为Ki67⁺增殖群体，其中IAMs的增殖比例显著更高。免疫荧光证实感染脑部增殖细胞数量增加。

鼻内感染也可诱导IAMs形成但程度较轻

通过鼻内感染模型模拟自然感染途径，发现虽然脑部真菌负荷较低，但仍可检测到MSR1⁺CD206⁺ IAMs群体，且其增殖率高于非IAMs，表明不同感染途径下IAMs形成具有普遍性。

浸润的CD4⁺ T细胞是隐球菌感染中小胶质细胞增殖的必要条件

在Rag2^-/-淋巴细胞缺陷小鼠中，感染后小胶质细胞增殖和IAMs形成显著减少。通过抗CD4抗体特异性清除CD4⁺ T细胞同样抑制了小胶质细胞增殖，且减轻了感染相关的体重下降，而不影响真菌负荷，证实CD4⁺ T细胞是驱动小胶质细胞增殖和脑炎症的关键因素。

研究结论表明，脑内浸润的真菌特异性CD4⁺ T细胞通过IFNγ信号驱动驻留小胶质细胞向炎症表型（IAMs）分化并促进其增殖，这一过程反而创造了利于真菌存活的细胞内环境，最终加剧了脑部炎症损伤。该发现革新了对隐球菌性脑膜炎免疫病理机制的理解，揭示了CD4⁺ T细胞功能的双面性：既参与抗菌防御，又驱动病理性的小胶质细胞增殖和炎症反应。

讨论部分强调，这一机制可能特别与临床上的免疫重建炎症综合征（IRIS）相关——当艾滋病患者经ART治疗恢复CD4⁺ T细胞功能后，这些细胞迅速浸润脑组织并驱动IAMs扩增，导致病情 paradoxical 加重。研究还提示，针对小胶质细胞增殖的干预策略（如使用更昔洛韦）可能通过调节T细胞-小胶质细胞互作而非直接抑制小胶质细胞增殖来缓解炎症，为临床治疗提供了新思路。

该研究的重大学术价值在于首次建立了真菌特异性CD4⁺ T细胞脑内浸润与炎症性小胶质细胞增殖的因果关系，揭示了感染背景下小胶质细胞的新型活化状态（IAMs），为理解中枢神经系统感染中的免疫病理机制提供了新范式，也为治疗隐球菌相关IRIS提供了潜在靶点。