非人灵长类动物肺组织中血管驻留样T细胞与组织驻留T细胞的独特转录组特征

研究人员通过单细胞RNA测序(scRNAseq)和流式细胞术，首次在非人灵长类动物模型中揭示了肺血管内CD8+ T细胞(ivs+ )与组织间质T细胞(ivs- )的转录组差异。研究发现ivs+ T细胞具有独特的细胞毒性、组织驻留特征及血管相互作用能力，可能作为"血管哨兵"参与抗病毒防御，为理解肺内免疫监视机制提供了新视角。

　　

在免疫学领域，传统观点认为T细胞的免疫监视功能主要发生在组织实质或血液循环中。然而近年研究发现，血管系统本身可能也是免疫防御的重要战场——肝脏中的CD8⁺
组织驻留记忆T细胞(TRM)就被发现会巡逻肝窦状隙，形成抵御病原体的第一道防线。这种被称为"血管内免疫"的新概念正在重塑人们对免疫监视的理解。

肺作为持续暴露于外界环境的器官，其复杂的血管网络是否也存在类似的免疫防御机制？这个问题长期以来被研究者忽视。与肝脏不同，肺血管系统具有独特的解剖结构，包括支气管动脉、肺动脉和丰富的毛细血管床。这些血管不仅是被动运输通道，更可能是免疫细胞驻留和发挥功能的重要场所。然而，由于技术限制，肺血管内是否存在特殊的T细胞群体，这些细胞如何参与免疫防御，一直是未解之谜。

为解决这些问题，Tulane National Primate Research Center等机构的研究人员开展了一项创新性研究。他们采用非人灵长类动物模型——与人类免疫系统和肺解剖结构高度相似的恒河猴，结合前沿的血管内染色(ivs)技术和单细胞RNA测序(scRNAseq)，首次系统描绘了肺血管内T细胞的分子特征和潜在功能。这项突破性研究发表在《iScience》期刊上，为理解肺内免疫监视机制提供了全新视角。

研究主要采用了三项关键技术：1)血管内染色(ivs)技术，通过静脉注射荧光标记抗体区分血管内(ivs⁺
)和组织内(ivs^-
)T细胞；2)单细胞RNA测序(scRNAseq)分析不同部位T细胞的转录组特征；3)SIV(猴免疫缺陷病毒)感染模型，用于评估病毒特异性T细胞在肺血管内的分布和功能。

ivs在恒河猴中显示组织分布差异
研究人员通过静脉注射抗CD45-AL647抗体标记血管内细胞，发现不同组织中ivs⁺
细胞比例存在显著差异。肺和肝脏中约75-80%淋巴细胞被标记，而支气管肺泡灌洗液(BAL)和肠道中<1%，证实该方法能有效区分血管和组织细胞。特别值得注意的是，肺血管内CD8⁺
T细胞占比显著高于CD4⁺
T细胞，CD4:CD8比值低至0.22，远低于外周血的2:1，提示肺血管可能存在CD8⁺
T细胞的特异性富集。

单细胞RNA测序分析揭示CD8⁺
T细胞的独特聚类
通过PCA分析发现，肺血管内(ivs⁺
)CD8⁺
T细胞与组织内(ivs^-
)、外周血和支气管淋巴结(BLN)的CD8⁺
T细胞形成明显不同的聚类。特别值得注意的是，GZMB(颗粒酶B)、IL7R、ITGA1等基因是区分这些群体的关键分子标记。UMAP分析进一步显示，肺血管内富含效应/效应记忆T细胞(T_EFF
/T_EM
)，高表达CX3CR1和GZMB；而组织内则富含经典TRM细胞，表达CD69、CD103和CD49a等标志物。

差异转录组特征显示肺血管相关细胞具有增强的细胞毒性状态
比较转录组分析发现，肺血管内(ivs⁺
)CD8⁺
T细胞高表达与细胞毒性(GZMB)、细胞粘附(ITGAV、MEGF9)和免疫调节(TGFB1、CREM)相关的基因。尤为突出的是，这些细胞表现出显著的细胞毒性潜能，GZMB、PRFN1(穿孔素1)和RAB27A(调控细胞毒性分子分泌的关键蛋白)表达水平显著高于其他群体。

单细胞分析显示肺ivs⁺
T细胞中组织驻留相关转录本上调
尽管被归类为血管内细胞，ivs⁺
CD8⁺
T细胞却表现出"类驻留"特征：高表达CD69、CD44以及组织驻留相关转录因子RUNX3和BHLHE40，同时低表达外迁标记CCR7和SELL。TGF-β信号通路分析显示，这些细胞高表达TGFB1及其受体(TGFBR2/3)，提示TGF-β信号可能促进其在血管内的驻留表型。

通路富集分析提示ivs⁺
CD8⁺
T细胞具有与内皮细胞相互作用的能力
研究发现肺血管内T细胞显著富集"血管壁细胞表面相互作用"、"血小板活化信号"和"止血"等通路，表明这些细胞可能通过整合素(如LFA-1)等分子与血管内皮相互作用。特别值得注意的是RAP1信号通路相关基因(RAP1A、RAP1B)的上调，该通路已知能激活整合素并增强细胞粘附。

SIV感染恒河猴中肺CD8 T细胞的表型和功能分析
在SIVmac239感染的恒河猴中，研究人员发现肺血管内(ivs⁺
)存在病毒特异性(CM9⁺
)CD8⁺
T细胞，虽然比例(2-3%)低于组织内(4-8%)，但表现出独特的效应表型：高表达Ki-67和CD38，低表达CD95，提示其处于活化状态。功能分析显示，血管内T细胞主要产生IFN-γ和TNF-α，而组织内T细胞更多产生IL-2，表明两者在抗病毒免疫中可能发挥不同作用。

这项研究首次在非人灵长类模型中系统描绘了肺血管内T细胞的独特生物学特征，挑战了传统认为血管内T细胞只是"血液污染物"的观点。研究发现肺血管内存在一类特殊的CD8⁺
T细胞群体，它们虽然位于血管内，却表现出类组织驻留特征，具有强大的细胞毒性和独特的血管相互作用能力。这些细胞可能作为"血管哨兵"持续监视肺血管系统，在病原体入侵时迅速作出反应。

从转化医学角度看，该研究为理解肺部感染和炎症性疾病的免疫机制提供了新思路。特别是在HIV/SIV感染中，肺血管内T细胞可能构成抵御病毒的重要防线。研究揭示的TGF-β信号通路和整合素介导的粘附机制，为开发针对肺血管免疫的干预策略提供了潜在靶点。此外，