
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
调节性T细胞与IL-33信号驱动功能性肌腱再生机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月24日 来源:SCIENCE ADVANCES 11.7
编辑推荐:
本研究针对肌腱损伤后瘢痕愈合导致功能恢复差的临床难题,通过建立新生小鼠功能性肌腱再生模型,揭示了调节性T细胞(Treg)通过调控IL-33信号通路促进抗炎型巨噬细胞极化(Ly6Clo)和肌腱细胞(tenocyte)招募的关键机制。该发现为促进肌腱再生提供了新的免疫治疗靶点,论文发表于《SCIENCE ADVANCES》。
肌腱损伤是临床常见问题,但成人肌腱愈合往往形成功能障碍性瘢痕组织,而儿童患者却表现出惊人的再生能力。这种差异背后的机制长期未明,特别是免疫细胞在肌腱修复中的作用鲜有研究。传统观点认为新生儿免疫系统不成熟可能限制炎症反应,但最新证据表明特定免疫细胞亚群可能通过独特机制促进组织再生。针对这一科学空白,来自国外的研究团队在《SCIENCE ADVANCES》发表重要成果,系统揭示了新生儿肌腱再生的免疫调控机制。
研究采用多组学技术联合作战:通过纳米弦(NanoString)免疫组分析描绘全局免疫特征;流式细胞术动态追踪巨噬细胞(Ly6Chi/Ly6Clo)和T细胞亚群;单细胞RNA测序(scRNA-seq)解析Treg细胞异质性;建立Foxp3DTR条件性敲除和Rag2-/-过继转移模型进行功能验证;结合机械测试和胶原杂交肽(CHP)染色评估功能恢复。所有实验均使用新生(P5)和成年(4-6月龄)小鼠跟腱损伤模型。
【新生儿肌腱再生特征为快速从1型转为2型免疫反应】
转录组分析发现新生儿损伤肌腱3天后同时激活1型(IL-1β、TNF)和2型(IL-4ra、IL13ra1)免疫基因,而成人持续高表达促炎因子。蛋白质检测证实新生儿早期(3天)出现炎症高峰但迅速消退,14天时IL-1β恢复基线,而成人持续升高。流式显示新生儿Ly6Chi巨噬细胞在3天达峰后转为Ly6Clo,成人则相反。
【单细胞和批量RNA测序揭示新生儿Treg细胞的独特抗炎特征】
scRNA-seq鉴定出6个T细胞亚群,新生儿富集具有组织修复基因(Areg、Tgfb1)的Treg亚群。批量测序显示新生儿肌腱Treg高表达IL-4刺激相关基因,与成人显著不同。流式证实Treg数量与Ly6Clo巨噬细胞呈正相关,提示其调控作用。
【新生儿Treg细胞是抗炎巨噬细胞极化的必要条件】
Foxp3DTR小鼠敲除Treg导致Ly6Chi巨噬细胞增多,伴随 gait功能障碍和胶原结构破坏(CHP染色增强)。ScxCreERT2谱系追踪显示Treg缺失特异性减少内源性肌腱细胞(ScxLIN+)招募,但不影响外源性(ScxLIN-)细胞。
【过继转移证实新生儿Treg细胞的独特再生能力】
将新生儿(非成人)脾脏Treg移植到Rag2-/-小鼠可挽救巨噬细胞极化障碍,恢复制动步态和肌腱刚度。在成年宿主中,仅新生儿Treg能改善愈合,表明其再生能力与年龄微环境无关。
【新生儿Treg通过调控IL-33信号促进肌腱细胞招募】
免疫染色显示成人及Treg缺失小鼠持续高表达IL-33。体外划痕实验证明IL-33通过MyD88依赖途径抑制肌腱细胞迁移,并阻断TGFβ/SMAD2/3信号。IL-33敲除可挽救Treg缺失表型,而外源IL-33导致过度Ly6Clo极化(非预期)和胶原紊乱。成人IL-33-/-模型证实该通路改善愈合。
这项研究首次阐明Treg-IL-33轴在肌腱再生中的核心作用:新生儿Treg通过时空精准调控IL-33信号,既允许必要的初期炎症(1型反应),又及时转换为2型反应促进Ly6Clo巨噬细胞极化,最终通过TGFβ/SMAD通路驱动肌腱细胞迁移。突破性发现在于揭示IL-33的双刃剑特性——适度激活Treg有益,但持续高表达直接抑制肌腱细胞功能。研究不仅为理解儿童优异再生能力提供新视角,更通过证明"新生儿Treg可改善成人愈合",为临床转化奠定基础。未来针对IL-33时空特异性的干预策略,或可突破成人肌腱再生难题。
生物通微信公众号
知名企业招聘