远端气道上皮祖细胞通过介导TGF-β释放驱动黏膜BCG疫苗接种后肺CD8+ TRM 细胞诱导的机制研究

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Mucosal Immunology 8.1

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  为解决结核疫苗BCG无法诱导肺黏膜免疫记忆的难题,研究人员通过黏膜接种重组BCG::RD1菌株,揭示远端气道上皮祖细胞通过整合素介导的TGF-β激活途径驱动CD8+ TRM 分化,显著增强抗结核保护力,为新型黏膜疫苗设计提供关键理论依据。

  

结核病(TB)仍是全球十大死因之一,现有卡介苗(BCG)因无法诱导肺组织驻留记忆T细胞(TRM
)导致保护力有限。新冠疫情更凸显非黏膜疫苗对呼吸道感染的防御缺陷。澳大利亚詹姆斯库克大学Judith A. Blake团队在《Mucosal Immunology》发表研究,首次揭示黏膜接种重组BCG::RD1通过远端气道上皮祖细胞-Sox2+
/Krt8+
过渡态细胞-整合素αVβ6-TGF-β轴,驱动CD8+
TRM
分化的分子机制。

研究采用C57BL/6小鼠模型,结合谱系追踪(Sox2CreERT2
/Ai14

)、Itgβ6
基因敲除、多色流式细胞术和显微成像技术。通过比较不同剂量/毒力BCG(SSI低/高剂量、RD1重组株)的黏膜接种效果,动态监测肺泡上皮细胞(AEC1/AEC2)损伤、上皮祖细胞迁移及CD8+
TRM
亚群(CD103+
CD69+
CD49a+
)变化,并评估其对结核分枝杆菌(Mtb
)攻击的保护效力。

【BCG毒力与剂量影响肺泡上皮细胞丢失】
高毒力BCG::RD1引发显著AEC1坏死(21天达峰),伴随广泛肺泡结构破坏,其损伤程度显著高于传统BCG SSI(P<0.01)。组织病理学显示,RD1组肺泡区20%被Krt8+
过渡态祖细胞(TP)占据,较SSI低剂量组(5%)高4倍,证实毒力决定上皮修复规模。

【上皮祖细胞亚群响应模式】
仅Sox2+
远端气道和pSPC+
肺泡祖细胞参与修复,Krt5+
远端气道干细胞(DASC)未被激活。RD1组Sox2+
细胞早期(7天)快速迁移至损伤区,通过"反向定位"转化为Krt8+
TP,最终分化为AEC1。谱系追踪显示RD1组再生肺泡中Sox2+
来源AEC1数量达SSI组的6倍(P<0.01)。

【CD8+
TRM
诱导的时空特征】
RD1组CD8+
TRM
峰值(28天)占肺CD8+
T细胞的45%,显著高于SSI组(25%)。关键发现是CD103+
亚群与Krt8+
TP空间共定位,且 mediastinal淋巴结(mLN)持续存在TRM
表型细胞(120天),提示循环记忆库形成。

【TGF-β激活的核心机制】
RD1组肺泡间质活性TGF-β面积达8%(21天),而Itgβ6
KO小鼠仅1%(P<0.01)。基因敲除实验证实:αVβ6缺失导致CD103+
TRM
减少50%,但意外增强CD8+
TEM
效应功能,使脾脏Mtb
载量降低10倍(P<0.01)。

讨论部分指出,该研究首次建立"上皮损伤-祖细胞迁移-整合素/TGF-β激活-TRM
诱导"的级联反应模型。虽然CD8+
TRM
在肺组织持久性有限(4个月衰减),但mLN滞留的TRM
表型细胞可能构成二次防御储备。研究为优化黏膜疫苗提供三大启示:①RD1毒力因子可增强上皮-免疫互作;②需平衡TGF-β水平以避免纤维化风险;③Krt8+
TP阶段是干预关键节点。这些发现不仅推动结核疫苗设计,也为呼吸道病毒感染后的组织修复-免疫记忆耦合机制研究提供范式。

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