Notch2阳性CD4+T细胞在自身免疫炎症中获得免疫调节功能的新机制

本研究针对自身免疫疾病中CD4+T细胞的功能转化机制，发现Notch2表达的CD4+T细胞在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)和溃疡性结肠炎(UC)模型中表现出Foxp3lo表型，通过膜结合型TNFα-TNFR2通路促进Treg细胞扩增，为自身免疫疾病治疗提供新靶点。研究创新性揭示Notch2通过E3泛素连接酶Nedd4调控的蛋白稳定性机制获得免疫调节功能。

　　

自身免疫疾病影响着全球3-5%人口，其中多发性硬化(MS)和炎症性肠病(IBD)等疾病的核心问题在于自身反应性CD4⁺T细胞与调节性T细胞(Treg)的平衡失调。虽然已知Foxp3⁺Treg细胞在控制自身免疫反应中起关键作用，但近期研究发现部分自身抗原特异性CD4⁺T细胞会呈现"功能失调"表型，这些细胞的命运决定机制及其在疾病转归中的作用尚不明确。更令人困惑的是，Notch信号通路在T细胞分化中具有多效性，不同Notch配体对自身免疫疾病可产生相反作用，这种矛盾现象背后的细胞分子机制亟待阐明。

针对这一科学问题，来自韩国光州科学技术院和首尔国立大学的研究团队在《Cellular & Molecular Immunology》发表重要研究成果。研究人员通过整合单细胞RNA测序、流式细胞术和基因敲除小鼠模型，系统研究了Notch2在自身免疫炎症中CD4⁺T细胞功能转化中的作用。关键技术包括：1）EAE和DSS诱导结肠炎小鼠模型；2）Notch2^flox/flox条件性敲除小鼠；3）Abseq表面标记单细胞RNA测序；4）膜结合型细胞因子检测；5）人IBD患者肠道活检样本分析。

【Notch2表达的CD4⁺T细胞存在于EAE小鼠脊髓中】
研究发现EAE小鼠脊髓浸润的CD4⁺T细胞特异性表达Notch2而非Notch1，且呈现PD-1⁺Tim3⁺Lag3⁺的"功能失调"表型。单细胞轨迹分析揭示这群Notch2⁺Foxp3^lo细胞与传统Treg发育轨迹不同，形成独立分支。值得注意的是，这群细胞在疾病进展期不表达Foxp3，而在缓解期出现Foxp3^lo亚群。

【Foxp3表达的CD4⁺Notch2⁺T细胞具有免疫调节特性】
RNA-seq显示Notch2⁺Foxp3^loT细胞炎症相关基因表达降低，但高表达IL-10和TGF-β。功能实验证实该群体能更强地抑制效应T细胞增殖，且自身增殖能力低下。特别重要的是，这群细胞高表达MOG_38-49特异性TCR，表明其自身抗原特异性。

【CD4⁺Notch2⁺Foxp3^loT细胞缓解EAE症状】
过继转移实验显示Notch2⁺Foxp3^loT细胞能显著改善EAE临床症状，减少CNS中IFN-γ⁺和IL-17a⁺细胞浸润，同时促进Treg扩增。机制研究发现该群体通过CCR5依赖方式迁移至炎症部位。

【Foxp3表达细胞中Notch2缺失延长EAE症状】
Foxp3^YFP-Cre;Notch2^flox/flox条件性敲除小鼠显示疾病缓解延迟，CNS中Treg增殖减少，证实Notch2对Treg功能维持的必要性。

【Notch2调控Treg扩增的分子机制】
研究发现Notch2⁺Foxp3^loT细胞通过膜结合型TNFα-TNFR2通路促进Treg扩增。Notch2表达受E3泛素连接酶Nedd4调控，Notch2⁺细胞Nedd4表达显著低于Notch2^-细胞。

【在结肠炎模型和UC患者中的验证】
研究在DSS诱导结肠炎模型和人UC患者肠道活检中均鉴定出表型相似的CD4⁺Notch2⁺Foxp3^loT细胞群体，证实该现象的普遍性。

这项研究首次阐明Notch2通过双重机制参与自身免疫调节：一方面使自身反应性CD4⁺T细胞获得"功能失调"表型，另一方面通过Foxp3诱导使其获得免疫调节功能。特别重要的是，研究发现Notch2⁺Foxp3^loT细胞通过独特膜结合型TNFα-TNFR2"近分泌"作用促进Treg扩增，这为解释临床上TNF拮抗剂治疗MS失败提供了机制线索。从转化医学角度看，研究提示靶向Notch2-Nedd4轴可能成为调控Treg功能的新策略，为自身免疫疾病治疗提供全新干预靶点。该发现不仅解决了Notch信号在自身免疫中矛盾作用的难题，还为理解炎症微环境中T细胞命运决定提供了新视角。