脾脏成纤维网状细胞调控树突状细胞成熟并促进CD8+ T细胞活化和保护性记忆形成

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:SCIENCE ADVANCES 11.7

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  研究人员针对脾脏成纤维网状细胞(FRCs)在抗病毒免疫应答中的作用机制这一关键科学问题,通过构建CCL19-DTR小鼠模型,结合单细胞测序和时空动态分析技术,揭示了FRCs通过协调病毒复制、调控炎症微环境促进树突状细胞(DC)成熟,进而优化CD8+ T细胞活化和记忆形成。该研究发表于《SCIENCE ADVANCES》,为理解脾脏微环境对适应性免疫的调控提供了新视角。

  

在抗病毒免疫应答中,脾脏作为核心免疫器官,其微环境如何协调T细胞活化一直是未解之谜。尽管已知脾脏成纤维网状细胞(Fibroblastic reticular cells, FRCs)构成次级淋巴器官的结构基础,但其在抗病毒T细胞应答中的具体作用仍不明确。尤其当病毒感染时,FRCs如何调控树突状细胞(DC)成熟、影响CD8+
T细胞的空间定位与功能分化,尚缺乏系统性研究。

为解决这一问题,来自国外研究机构的研究团队在《SCIENCE ADVANCES》发表了一项突破性研究。他们通过构建CCL19-Cre×ROSA26-iDTR(CCL19-DTR)小鼠模型,实现了脾脏FRCs的特异性清除,结合单细胞RNA测序(scRNA-seq)、免疫荧光动态追踪和功能实验,首次揭示了FRCs通过双重机制——协调早期病毒复制炎症微环境与直接支持DC成熟——来优化CD8+
T细胞活化和记忆形成。

关键技术方法包括:1)利用CCL19-DTR小鼠进行FRCs时空特异性清除;2)LCMV感染模型结合转基因P14 CD8+
T细胞追踪;3)单细胞转录组分析解析免疫细胞互作网络;4)XCR1-Venus报告小鼠可视化T-DC空间互作;5)功能实验验证记忆T细胞的保护效力。

研究结果
FRCs维持脾脏白髓结构
通过DT处理CCL19-DTR小鼠,研究者证实FRCs特异性清除导致脾脏T细胞区CCL19/CCL21表达缺失,T细胞向红髓异常迁移,但免疫细胞总数未减少。

FRCs促进T细胞早期活化
时空分析显示,正常小鼠中P14 T细胞在感染后1.5天于T细胞区与XCR1+
cDC1(1型经典树突状细胞)形成簇,而FRCs缺失时T细胞直接聚集于感染边缘区,增殖标志CD25表达降低。scRNA-seq进一步揭示FRCs缺失导致T细胞激活模块(如Il2ra、Gzmb)显著下调。

FRCs调控DC成熟与T-DC互作
配体-受体预测分析发现FRCs通过CCL21-CCR7、整合素等通路与DC互作。实验证实FRCs缺失导致DC表面共刺激分子(CD80/CD86/CD40)表达下降,且T-DC稳定结合减少。补充CpG激活DC可部分挽救T细胞应答,表明FRCs通过炎症微环境间接调控DC功能。

FRCs影响效应与记忆T细胞生成
感染第八天,FRCs缺失小鼠内源性GP33/NP396特异性CD8+
T细胞数量减少50%,且短寿效应细胞(KLRG1+
IL-7R?
)分化受损。记忆阶段(30天),中央记忆T细胞(TCM
)数量减少70%,且二次感染时病毒清除能力显著降低。

讨论与意义
该研究首次阐明脾脏FRCs作为“免疫协调者”的双重功能:一方面通过维持病毒复制微环境促进DC成熟,另一方面直接提供T细胞活化所需的时空线索。这不仅解释了为何脾脏结构破坏会导致免疫应答缺陷(如LTβR缺陷小鼠),还为疫苗设计提供了新靶点——通过调控FRCs功能可能优化记忆T细胞应答。

值得注意的是,FRCs对记忆T细胞的维持具有持续依赖性,这提示脾脏基质微环境是长效免疫保护的关键。未来研究可探索FRCs分泌的IL-7/IL-15等细胞因子如何特异性支持TCM
存活,以及该机制在肿瘤免疫或慢性感染中的应用潜力。

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