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猕猴与人类妊娠期蜕膜NK细胞中高表达颗粒溶素的亚群具有保守的免疫防御特征
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月10日 来源:Cell Reports 7.5
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研究人员针对宫内感染(IUI)导致的胎盘炎症和早产问题,通过比较恒河猴模型与人类急性绒毛膜羊膜炎(ACA)样本,揭示了GNLY-high蜕膜NK细胞(dNK)在灵长类妊娠中保守的抗菌防御与免疫调节特征。该研究发现GNLY-high dNK通过上调细胞毒性、细胞因子和炎症信号应对感染,为开发靶向dNK的宫内感染治疗策略提供了重要依据,论文发表于《Cell Reports》。
宫内感染是导致胎盘炎症、早产和新生儿感染的主要原因,但母胎界面如何平衡对病原体的防御与对半同种异体胎儿的免疫耐受仍是未解之谜。蜕膜自然杀伤细胞(dNK)作为母胎界面的关键免疫效应细胞,能通过分泌颗粒溶素(GNLY)选择性杀伤细菌而不损伤受感染的滋养层细胞。然而由于啮齿类动物缺乏GNLY基因,且人类妊娠研究的伦理限制,GNLY在体内的生物学功能研究长期受限。
辛辛那提儿童医院医学中心(Cincinnati Children's Hospital Medical Center)的研究团队通过建立恒河猴宫内感染模型,结合人类早产胎盘样本的单细胞转录组分析,首次系统比较了灵长类妊娠晚期GNLY-high dNK的跨物种保守特征。研究发现:
主要技术方法包括:(1)恒河猴宫内注射LPS或活大肠杆菌建立感染模型;(2)人类和恒河猴绒毛膜蜕膜(CAMD)组织的单细胞RNA测序(scRNA-seq);(3)免疫组化验证GNLY蛋白表达;(4)流式细胞术分析表面标志物;(5)Western blot检测GNLY亚型。
GNLY-high dNK的保守特征
通过scRNA-seq鉴定出人类和恒河猴dNK中GNLY表达最高的亚群(C1),其共享20%的标记基因(如COTL1、GZMA、ENTPD1)。这些细胞高表达颗粒蛋白(GNLY、GZMA、NKG7)、缺氧响应因子(EPAS1)和表面标志物(CD56、CD39),同时富集IL-2/STAT5信号通路和NF-κB激活通路,但兼具免疫调节特征如腺苷生成(CD39/CD73)。
炎症响应机制
在恒河猴LPS模型和人类ACA样本中,GNLY-high dNK显著上调抗菌蛋白(超氧化物歧化酶SOD2、钙卫蛋白S100A8/A9)和免疫调节分子(半乳糖凝集素1、巨噬细胞迁移抑制因子)。值得注意的是,活菌感染比LPS更能诱导穿孔素(PRF1)和IFN-γ表达,提示病原体特异性激活模式。
GNLY表达的个体差异
Western blot显示GNLY蛋白水平与妊娠次数正相关,但不受急性炎症影响。这种个体差异可能由遗传因素(如GNLY基因上游SNP)和妊娠经历共同决定,其中两例GNLY高表达的恒河猴未发生早产,暗示其潜在保护作用。
该研究首次证实GNLY-high dNK是灵长类妊娠晚期保守的免疫防御效应细胞,其通过"激活-调节"双功能模式应对感染。恒河猴模型的建立为解析GNLY调控网络提供了不可替代的平台,而妊娠次数影响GNLY表达的发现,为理解经产妇感染风险差异提供了新视角。这些发现为开发靶向dNK的宫内感染干预策略奠定了理论基础,包括通过增强GNLY表达或模拟其免疫调节功能来预防感染相关妊娠并发症。
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