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B细胞非急性中枢神经系统感染中基质细胞活化的主要驱动因素:LTβ信号调控的意外发现与抗病毒免疫启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月28日 来源:Journal of Neuroinflammation 9.3
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本研究通过神经嗜性鼠冠状病毒(mCoV)模型,揭示B细胞及其分泌的淋巴毒素β(LTβ)并非急性CNS感染中基质细胞活化的关键驱动因素。研究人员采用条件性基因敲除(Mb1-cre-ERT2×Ltβf/f)和抗体清除技术,结合LTβ受体(LTβR)激动实验,发现病毒直接激活与LTβ非依赖性通路主导早期PDPN+成纤维细胞网络形成,且过度LTβ信号反而损害T细胞抗病毒功能。该发现为神经炎症中基质细胞-免疫细胞互作机制提供了新认知。
在神经免疫学研究领域,中枢神经系统(CNS)感染后的免疫应答调控始终充满谜团。传统认知认为,类似于外周淋巴组织,B细胞通过淋巴毒素β(LTβ)信号激活成纤维细胞网状细胞(FRC)网络,进而形成支持免疫细胞聚集的微环境。然而,这种机制在急性CNS感染中是否成立?来自克利夫兰诊所等机构的研究团队在《Journal of Neuroinflammation》发表的研究,颠覆了这一认知。
当病毒入侵大脑时,脑膜和血管周围的基质细胞会迅速活化,上调黏附分子和淋巴趋化因子,形成"免疫细胞高速公路"。这些结构在慢性炎症中可能演变为致病性的三级淋巴结构(TLS),但在急性感染期却对抗病毒T细胞功能至关重要。然而,谁在指挥这场"基质细胞交响乐"?特别是那些早期出现在感染部位的IgD+ B细胞,它们是否通过LTβ-LTβR通路扮演着"指挥家"角色?
为解答这些问题,Brendan T. Boylan领衔的研究团队设计了一系列精巧实验。他们首先通过时间动力学分析发现,小鼠冠状病毒(MHV-A59)感染后,成纤维细胞标志物PDPN和趋化因子CCL19的表达与病毒复制同步上升,而B细胞标志物Ms4a1的表达明显滞后。免疫荧光显示,尽管B细胞和T细胞都聚集在PDPN+基质细胞周围,但通过B细胞特异性LTβ敲除模型和抗CD20抗体清除实验证明,B细胞既非LTβ的主要来源,也非基质细胞活化的必需因素。
研究采用的关键技术包括:①条件性基因敲除系统(Mb1-cre-ERT2诱导型B细胞特异性LTβ敲除);②多参数流式细胞术分析脑组织免疫细胞亚群;③淋巴毒素β受体激动抗体干预实验;④Poly I:C刺激模拟病毒RNA的先天免疫激活;⑤激光共聚焦显微技术定量脑膜和实质免疫细胞分布。
【Results各部分核心发现】
Kinetics of gene expression:病毒RNA检测显示,感染后3天达到峰值,而PDPN和LTβ表达与之同步上升。值得注意的是,成纤维细胞活化蛋白Fap在急性期无变化,提示CNS成纤维细胞活化存在独特调控机制。
Early infiltrating B and T cells:单细胞RNA测序显示CD4+和CD8+ T细胞是LTβ的主要生产者,而非B细胞。空间分析发现淋巴细胞与PDPN+区域共定位,暗示潜在相互作用。
LTβ abrogation in B cells:B细胞特异性LTβ敲除仅使Ccl21表达降低,但未影响T细胞招募或病毒清除,且意外增加CD4+ T细胞浸润,提示CCL19足以支持CD8+ T细胞功能。
B cells are redundant:抗CD20清除B细胞后,Pdpn和趋化因子表达维持不变,证实B细胞在急性期基质细胞活化中的冗余性。流式分选显示T细胞和NK细胞可补偿性表达LTβ。
LTBR agonism:LTβR激动剂虽增强PDPN和CCL19表达,但 paradoxically(反常地)降低实质T细胞浸润和病毒控制,提示过度基质细胞活化可能"困住"免疫细胞。
PRR stimulation:Poly I:C刺激显示Pdpn和Ccl19上调早于Ltb,证实病毒RNA通过模式识别受体(PRR)直接激活基质细胞的LTβ非依赖通路。
这项研究的重要结论在于:①颠覆了B细胞-LTβ轴在急性CNS感染中的核心作用,揭示病毒直接激活和替代补偿机制的主导地位;②发现LTβ信号"双刃剑"效应——适度激活支持免疫监视,过度激活反而损害抗病毒功能;③提出基质细胞活化存在时空特异性调控,急性期与慢性期(如多发性硬化EAE模型)遵循不同规律。
该研究为神经感染性疾病治疗提供新思路:靶向基质细胞网络需精确调控,单纯增强LTβ信号可能适得其反。未来研究可深入探索:①病毒RNA如何通过TLR3/RIG-I等PRR直接激活基质细胞;②脑膜-颈淋巴结-CNS三者的免疫信号传递机制;③急慢性炎症中基质细胞可塑性的差异调控。这些发现不仅对神经病毒学有启示,也为自身免疫性CNS疾病的治疗策略开发提供了重要参照。
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