《Mucosal Immunology》：Androgens protect ILC2S from functional suppression during influenza virus infection
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在流感A病毒（IAV）感染中，肺脏驻留的第2组天然淋巴细胞（ILC2s）可产生2型细胞因子并促进组织修复，但同时其功能可能被1型炎症环境所抑制。本研究发现，在亚致死剂量IAV感染的发病高峰，雌性小鼠的ILC2s在增殖、IL-5和AREG（amphiregulin）产生，以及GATA3和IL-33R表达方面均比雄性小鼠受到更显著的抑制。这种性别差异源于ILC2细胞内在的雄激素受体（AR）活性差异。研究表明，雄性小鼠ILC2s中高表达的AR能够下调IFNγ受体（IFNGR）表达并削弱STAT1信号传导，从而在IAV感染期间保护其经典的ILC2功能。此项研究揭示了雄激素信号在调节先天性免疫细胞功能性别差异中的关键作用，为理解呼吸道病毒感染中性别特异性免疫病理提供了新见解。
当流感病毒来袭，男女的应对方式似乎不尽相同。流行病学数据显示，在育龄期女性中，流感感染往往伴随着更高的发病率和死亡率，而老年男性则在流感大流行期间面临更严重的疾病风险。这种神秘的性别差异背后，隐藏着免疫系统对性激素的复杂响应。科学家们早已知道，女性的干扰素（IFN）中心抗病毒免疫反应更强，这可能导致更强的免疫病理损伤。而雄激素则被认为能减弱男性的1型炎症反应。然而，性激素受体是如何在具体的免疫细胞亚群中调控这些性别差异的，我们仍知之甚少。
一篇发表在《Mucosal Immunology》杂志上的研究，将目光投向了一群驻留在肺部的特殊免疫细胞——第2组天然淋巴细胞（Group 2 Innate Lymphoid Cells, ILC2s）。这群细胞像是免疫系统的“快速反应部队”，能在肺部受损时迅速产生2型细胞因子，如IL-5和双调蛋白（amphiregulin, AREG），来招募嗜酸性粒细胞并促进组织修复，对抗病毒感染有益。但矛盾的是，在流感病毒感染引发的1型炎症环境（富含IFN等）中，ILC2s的功能又会被抑制。有趣的是，ILC2s表达异常高水平的雄激素受体（Androgen Receptor, AR）。这是否意味着雄激素信号是导致流感免疫反应性别差异的关键开关？为了解答这个问题，研究人员利用小鼠流感病毒感染模型，深入探究了雄激素和AR如何调控ILC2s功能的性别二态性。
为了开展这项研究，作者们运用了几个关键的技术方法。他们使用了C57BL/6小鼠的亚致死流感病毒（PR8株）感染模型来模拟疾病过程。通过多色流式细胞术，他们对肺脏中ILC2s等免疫细胞进行了精准的鉴定、计数和表型分析（包括增殖标志物Ki67、BrdU掺入，以及GATA3、ST2、IFNGR1、AR等关键分子的表达）。他们构建了多种条件性基因敲除小鼠，包括利用IL-7R-Cre、Nmur1-Cre（ILC2特异性）和CD4-Cre驱动子在特定细胞中敲除Ar或Stat1基因，以研究细胞内在的AR和STAT1信号功能。此外，研究还通过手术去势（orchiectomy）去除雄激素，以验证激素的作用。在机制层面，他们通过体外刺激检测ILC2s的STAT1磷酸化水平，并利用单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术全面解析了感染后雌雄小鼠ILC2s的转录组差异。细胞因子水平则通过多重免疫分析（xMAP）和qPCR进行检测。
研究结果
1. 雌性小鼠肺部在IAV感染期间含有更多数量的ILC2s和ILC1s
在稳态和感染后（第3、5、7、10天），雌性小鼠肺中的ILC2s数量均显著高于雄性。在感染第7天（发病高峰），雌性小鼠的ILC1s数量也显著增加。这表明ILC2s数量的性别差异在感染期间得以维持。
2. 在IAV感染高峰，雌性ILC2s的增殖受到优先抑制
尽管稳态下雌性ILC2s具有更高的增殖（Ki67+）比例，但在感染第7天，情况发生逆转：雌性ILC2s中Ki67+和BrdU+（增殖细胞）的比例显著低于雄性。这表明在感染引发的炎症高峰期，雌性ILC2s的增殖受到了更强的抑制。
3. 在IAV感染中，雌性ILC2s表达更低水平的GATA3和IL-33R/ST2
GATA3和ST2（IL-33受体）是维持ILC2功能和身份的关键分子。在感染第5天和第7天，雌性ILC2s的GATA3和ST2蛋白表达水平显著低于雄性，意味着其功能程序受到更大程度的压制。
4. 在IAV感染期间，产生2型细胞因子的雌性ILC2s比例减少
与上述表型一致，在感染第5天和第7天，能够产生IL-5和AREG的雌性ILC2s比例显著低于雄性。相应地，雌性小鼠肺中的嗜酸性粒细胞数量也更少。这直接证明了雌性ILC2s的效应功能受到了更强的抑制。
5. 雌性ILC2s的优先抑制与肺部病毒RNA载量或细胞因子水平的性别差异无关
研究人员发现，感染后雌雄小鼠肺部的病毒载量，以及BALF（支气管肺泡灌洗液）中关键的ILC2抑制因子（如IFNα2、IFNβ、IFNγ、IL-18、IL-1β、IL-27）的水平均无显著性别差异。这提示观察到的ILC2功能差异可能源于细胞内在因素，而非外部细胞因子环境的不同。
6. 单细胞RNA测序鉴定出IAV感染期间活跃和被抑制ILC2簇的性别差异
对感染第7天的ILC2s进行scRNA-seq分析发现，雌性ILC2s主要富集在代表稳态或基础激活（高表达应激相关基因）的细胞簇中，而雄性ILC2s则更多地富集在代表经典活化（高表达Il5, Il13, Areg等2型功能基因）的细胞簇中。通路分析显示，雌性偏倚的簇中富集了氧化应激、干扰素诱导、衰老和耗竭相关通路。
7. 雌性肺驻留ILC2s在稳态和感染中显示出IFNGR表达和STAT1信号的内在差异
流式细胞术检测发现，无论在稳态还是感染第7天，雌性ILC2s的IFNGR1蛋白表达水平均显著高于雄性。体外实验证实，用IFNγ刺激后，雌性ILC2s显示出更高的STAT1磷酸化（p-STAT1）水平。更重要的是，在IL-7R-Cre驱动的Stat1条件性敲除小鼠中，感染后雌性ILC2s的抑制表型（低ST2、低GATA3、低IL-5产生）被逆转，变得与野生型雄性小鼠类似。这证实了STAT1信号是导致雌性ILC2s功能受抑的关键介质。
8. 雄激素调节IAV感染期间ILC2s数量、表型和细胞因子产生的性别差异
通过手术去除雄性小鼠的雄激素（去势），研究人员发现，去势雄鼠的ILC2s在感染后表现出许多“雌性化”特征：ILC2s数量增加，IFNGR表达升高，增殖标记Ki67+比例、GATA3和ST2表达水平、以及产生IL-5的ILC2s比例均下降，变得与雌性小鼠相似。这表明内源性雄激素是维持雄性ILC2s在感染期间功能活性的关键因素。
9. 雄激素受体调节ILC2s数量和表型的性别差异
ILC2s高表达AR蛋白，且雄性水平高于雌性。通过构建ILC2特异性（Nmur1-Cre）或淋巴细胞广泛性（IL-7R-Cre）的Ar条件性敲除雄鼠，研究人员发现，ILC2s内在的AR缺失足以导致雄性ILC2s在稳态下出现“雌性化”表型：数量增加（尤其是KLRG1–亚群）、ST2表达降低、IFNGR表达升高。而T细胞特异性（CD4-Cre）敲除Ar则不影响ILC2s表型。这直接证明了ILC2细胞固有的AR活性是驱动其表型和功能性别差异的主要原因，特别是通过抑制IFNGR的表达。
10. 在2型肺部炎症中，雌性ILC2s表现出更优越的功能反应
作为对比，在屋尘螨诱导的2型过敏性气道炎症模型中，雌性ILC2s在数量、增殖和IL-5产生方面均强于雄性。这凸显了ILC2s功能性别差异的背景依赖性：在1型炎症（流感）中雌性功能受抑，而在2型炎症（过敏）中雌性功能更强。
研究结论与意义
本研究系统揭示了在流感病毒感染中，ILC2s功能存在显著的性别差异，并阐明了其核心调控机制。主要结论是：在IAV感染引发的1型炎症高峰期，雌性小鼠的肺脏ILC2s在增殖、关键转录因子/受体表达以及2型细胞因子产生方面，都比雄性小鼠受到更显著的抑制。这种差异并非由外部细胞因子环境驱动，而是源于ILC2s细胞内在的雄激素受体信号通路。
机制上，雄性ILC2s中高活性的AR能够抑制干扰素γ受体表达，从而减弱下游的STAT1信号传导。这条通路正是已知的抑制ILC2s功能的关键途径。因此，雄激素信号像一道“护盾”，保护了雄性ILC2s在病毒感染期间免受过度的功能抑制，使其能更好地发挥促进组织修复的作用。相反，雌性ILC2s则因缺乏足够的AR信号“护盾”，对IFNγ-STAT1通路更为敏感，从而导致功能被更强地压制。这一机制通过去势实验、多种细胞特异性AR敲除模型以及STAT1敲除实验得到了充分验证。
这项研究具有重要意义。首先，它将性激素受体信号与特定先天免疫细胞在感染中的功能直接联系起来，为理解感染性疾病性别差异的细胞和分子基础提供了重要范例。其次，研究揭示了AR作为一个关键的免疫调节节点，通过抑制IFNGR-STAT1轴来平衡1型炎症环境下的2型免疫反应，这为干预病毒感染相关的免疫病理提供了潜在新靶点。最后，该研究强调了在免疫研究和治疗中考虑性别因素的重要性。ILC2s在流感感染中扮演着“双刃剑”角色，既能促进修复，过度抑制也可能影响康复。理解雄激素如何精确调控这一平衡，可能有助于开发更具性别特异性的免疫调节策略，以改善不同性别患者的疾病预后。
