肠道来源的2型固有淋巴细胞快速迁移至肺部在早期抗蠕虫感染防御与修复中的关键作用

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Cell Reports 7.5

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  这篇研究揭示了在蠕虫感染后,循环中的2型固有淋巴细胞(ILC2s)从肠道快速迁移至肺部,成为早期2型免疫反应和屏障修复的关键效应细胞。通过单细胞RNA测序和体内光转换技术,作者证实这些迁移性ILC2s(iILC2s)区别于骨髓来源和组织驻留的ILC2s(nILC2s),并明确了肠道-肺轴在远端免疫防御中的重要性。研究为理解黏膜屏障的快速修复机制提供了新视角。

  

肠道来源的ILC2s在肺部早期防御中的动态作用

研究背景与科学问题
蠕虫感染会触发复杂的2型免疫反应,其中2型固有淋巴细胞(ILC2s)是关键的效应细胞。此前研究发现,肺部ILC2s可分为组织驻留型(nILC2s)和迁移型(iILC2s),但后者的来源和功能机制尚不明确。本研究通过多组学技术揭示了肠道ILC2s的快速迁移路径及其在肺部早期防御中的不可替代作用。

单细胞转录组解析细胞起源
通过10x Genomics平台对感染5天后的骨髓(BM)、肠系膜淋巴结(Mes LNs)和肺组织中的ILC2及其祖细胞进行单细胞RNA测序。聚类分析发现,肺部的iILC2s与Mes LNs的ILC2-B亚群高度相似,均高表达BatfIl17rbKlrg1,而nILC2s则与骨髓祖细胞(ILC2ps)共享Il2raArg1表达特征。轨迹分析进一步显示,iILC2s的发育路径需经过肠道淋巴组织,而nILC2s直接来源于骨髓祖细胞。

时空动态与功能验证
时间进程实验显示,感染后第4天,α4β7+Arg1?的iILC2s首先在Mes LNs中富集,第5天出现在肺部和血液中。通过FTY720阻断S1P信号通路后,iILC2s在Mes LNs中积累而肺部减少,证实其迁移依赖肠道来源。光转换实验直接观察到肠道标记的KikRed+细胞在感染后2天到达肺部,而骨髓标记细胞未参与此过程。

功能差异与临床意义
细胞因子分析表明,iILC2s是感染早期IL-13和IL-4的主要来源,而nILC2s后期通过IL-5发挥作用。这种分工与组织定位相关:iILC2s快速响应肺泡毛细血管损伤,而nILC2s在后期修复大气道损伤。研究还发现,肠道ILC2s的迁移效率与其对IL-25的高响应性相关,而肺驻留细胞依赖IL-33信号。

研究局限与展望
尽管光转换技术仅标记了部分肠道区域,可能低估迁移规模,但数据仍明确支持肠道作为iILC2s的主要来源。未来研究可探索慢性炎症疾病中循环ILC2s的长期命运及其与组织驻留细胞的互作机制。

总结
这项研究阐明了肠道ILC2s作为“快速反应部队”通过循环系统支援肺部免疫防御的生物学路径,为理解黏膜屏障的跨器官协调机制提供了重要范式。

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