RORγt通过调控HB-EGF而非IL-22表达维持肠道稳态的机制研究

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Cell Reports 7.5

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  本研究揭示转录因子RORγt在激活态3型固有淋巴细胞(ILC3s)中的关键作用机制:通过单细胞测序和IL-22命运示踪(FM)小鼠模型发现,RORγt缺失虽不影响ILC3s维持和IL-22分泌,但显著降低肝素结合表皮生长因子(HB-EGF)表达,导致DSS诱导结肠炎加重。该发现为RORγt抑制剂临床评估提供了重要依据。

  

单细胞转录组分析揭示ILC3激活相关转录因子

通过整合多个公共单细胞RNA测序数据集(包括GSE124880、GSE144687等),研究者对ILC3s进行了深度聚类分析。8个亚群被明确划分为自然细胞毒性受体阳性(NCR+
)ILC3s、双阴性(DN)ILC3s和淋巴组织诱导细胞(LTi)三大亚群。伪时间轨迹分析显示,各亚群存在明确的激活路径:NCR+
亚群从C0经C2、C1最终到达C3状态,DN亚群从C4向C5演进,LTi亚群则从C6向C7发展。值得注意的是,91个共同上调基因中,RORγt位列前5位关键转录因子,提示其在ILC3激活阶段的重要调控作用。

RORγt缺失对激活态ILC3s的亚群特异性影响

研究团队构建了IL-22-FMΔRorc
基因工程小鼠(Il22Cre/+
Rosa26LSL-Tdtomato
Rorcfl/fl
),通过命运示踪技术发现:RORγt缺失后,IL-22fm+
ex-ILC3s中LTi细胞比例显著降低(约减少60%),而NCR+
亚群维持相对稳定。流式细胞术证实,约80%的示踪细胞成功敲除RORγt,但仍有20%细胞保留RORγt表达。结肠组织分析显示,IL-22fm+
ex-ILC3s数量从7×104
降至3.4×104
,而IL-22fm?
群体数量未受影响。值得注意的是,缺失RORγt的NCR+
ex-ILC3s表现出NKp46表达上调,暗示其可能获得部分ILC1样特征。

ex-ILC3s保留核心功能特征

RNA测序分析揭示,NKp46+
IL-22fm+
ex-ILC3s转录组特征更接近野生型ILC3s而非ILC1s。虽然这些细胞高表达NKp46(与ILC1s相当),但仍保持低水平T-bet表达且缺失NK1.1分子。功能实验证实,ex-ILC3s在IL-1β和IL-23刺激下仍能分泌IL-22(产量约为野生型的85%),但干扰素γ(IFNγ)分泌能力极低。这种独特的"混合表型"表明,RORγt缺失虽引发部分可塑性变化,但未根本改变ILC3s的核心身份特征。

肠道稳态维持的分子机制

在稳态条件下,IL-22-FMΔRorc
小鼠结肠IL-22水平与对照组相当。上皮细胞增殖指标、紧密连接蛋白(E-cadherin、occludin等)表达以及粘液层厚度均无显著差异。16S rRNA测序显示两组小鼠肠道菌群组成相似,抗菌肽Reg3b/Reg3g表达量相当。在鼠枸橼酸杆菌(C. rodentium)感染模型中,ex-ILC3s仍能提供足够免疫保护:感染第4天,两组小鼠粪便病原体载量(约108
CFU/g)、结肠缩短程度(约6.5cm)和病理评分(3.2分)无统计学差异。这些结果证实,RORγt缺失不影响ILC3s的稳态维持和基础防御功能。

HB-EGF调控在结肠炎中的关键作用

转录组分析发现,RORγt缺失导致ex-ILC3s中HB-EGF表达降低2.3倍,前列腺素E2受体(Ptger2)表达下降1.8倍。在DSS诱导结肠炎模型中,野生型小鼠结肠Hbegf表达上调3.5倍,而突变组无显著变化。病理学评估显示,突变组体重下降更显著(最大差值达15%),结肠长度缩短更明显(4.8cm vs 6.2cm),组织学评分更高(4.5分 vs 2.8分)。重组HB-EGF治疗可完全逆转这些表型。机制研究表明,RORγt通过维持Hbegf基因位点两个特定染色质开放区域(OCR1/OCR2)的可及性来调控其表达,这些区域在ex-ILC3s中可及性降低40%-60%。

研究局限性与临床意义

该研究存在两方面局限:首先,IL-22示踪可能遗漏部分激活态ILC3s亚群;其次,对RORγt调控网络的解析仍需单细胞ATAC-seq等新技术补充。但研究首次阐明RORγt通过"双轨制"调控机制:在发育阶段决定ILC3命运,在激活阶段特异性调控HB-EGF表达。这一发现为RORγt抑制剂(如GSK805、VTP-938)的临床应用提供了重要警示——长期抑制可能影响肠道损伤修复能力,建议治疗中监测HB-EGF水平变化。

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