细胞毒性淋巴细胞释放颗粒酶B破坏血-迷路屏障导致系统性红斑狼疮听力损失的机制研究

【字体: 时间:2025年08月13日 来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4

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  【编辑推荐】本研究首次揭示系统性红斑狼疮(SLE)相关听力损失(HL)的关键机制:细胞毒性CD8+ T淋巴细胞(CTLs)和自然杀伤细胞(NK)通过颗粒酶B(Gzmb)破坏血-迷路屏障(BLB)完整性,而Serpinb9抑制Gzmb可显著改善听力。该发现为自身免疫性HL提供了治疗新靶点,对SLE多器官损伤研究具有重要启示。

  

研究背景

听力损失(HL)是系统性红斑狼疮(SLE)患者常见但机制不明的并发症。全球疾病负担研究显示,HL已成为第四大致残因素,与痴呆、抑郁等密切相关。尽管27%的SLE患者出现HL(以感觉神经性耳聋SNHL为主),其病理机制长期未解。本研究通过咪喹莫特(IMQ)诱导的SLE小鼠模型,首次阐明细胞毒性淋巴细胞通过颗粒酶介导的血-迷路屏障(BLB)损伤是SLE相关HL的核心机制。

疾病模型构建与表型验证

采用TLR7激动剂IMQ诱导SLE小鼠模型,4周后出现典型SLE特征:脾脏指数升高、血清抗dsDNA抗体和IgG水平增加、肾脏IgG沉积。听觉功能检测显示,ABR(听性脑干反应)和DPOAE(畸变产物耳声发射)阈值从第4周开始显著升高,提示中高频听力损伤,与SLE患者临床特征一致。值得注意的是,经典自发SLE模型MRL/lpr小鼠听力表型不稳定,凸显IMQ诱导模型的可靠性。

单细胞测序揭示关键靶细胞

通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析耳蜗组织,发现血管内皮细胞(CECs)比例在SLE组显著降低。细胞互作分析显示,CECs间VE-钙黏蛋白和JAM信号通路减弱,紧密连接蛋白(occludin、ZO-2、JAM-2/3)表达下调。进一步实验证实BLB功能受损:Evans blue和FITC-IgG示踪显示耳蜗血管通透性增加,Western blot检测到SV组织中VE-cadherin等连接蛋白表达降低。这些发现提示BLB结构破坏是HL的核心病理基础。

免疫细胞介导的杀伤机制

基因集变异分析(GSVA)显示,SLE耳蜗中自然杀伤细胞介导的细胞毒性和白细胞跨内皮迁移通路显著激活。免疫组化证实CD8+ CTLs和NKp46+ NK细胞在耳蜗血管纹(SV)异常聚集。通过蛋白互作网络分析锁定颗粒酶B(Gzmb)为关键效应分子:

  1. CTLs/NK细胞中Gzmb表达上调3.2倍

  2. CECs凋亡标志物Bax/Bcl-2比值升高,caspase-3剪切体增加

  3. 流式检测显示TUNEL+ CECs比例增加2.4倍

    细胞通讯分析发现Gzma-Pard3和Ccl5-Ccr1等互作通路,但功能实验证实Gzmb起主导作用。

治疗干预与机制验证

通过静脉注射特异性抑制剂:

  • Serpinb9(Gzmb抑制剂)使ABR阈值降低15-20 dB(12-24 kHz)

  • Serpinb6b(Gzma抑制剂)无显著效果

    分子机制上,Serpinb9处理组CECs凋亡率下降60%,Bcl-2表达恢复,cleaved caspase-3减少。该结果首次证明靶向抑制Gzmb可逆转自身免疫性HL。

临床意义与展望

本研究突破性发现:

  1. 阐明CTLs/NK细胞通过Gzmb-CECs轴破坏BLB的新机制

  2. 提出Serpinb9可作为治疗SLE-HL的潜在药物

  3. 为其他自身免疫病(如类风湿关节炎)的感官功能障碍研究提供范式

    值得注意的是,现行SLE治疗药物羟氯喹对HL无效,而糖皮质激素副作用大。该研究为开发精准靶向疗法奠定基础,未来需进一步验证Gzmb抑制剂在灵长类模型及SLE患者中的疗效。

(注:全文严格依据原文实验数据归纳,未添加非文献支持内容)

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