代谢和表观遗传重编程的脾脏TRNP1hiCD8+ T细胞加剧肝纤维化

《Nature Genetics》：Metabolically and epigenetically reprogrammed splenic TRNP1hiCD8+ T cells exacerbate liver fibrosis

　　

代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD），特别是其严重形式代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH），会进展为肝纤维化，导致肝硬化和肝癌。脾脏与肝脏在MASLD/MASH进展中的相互作用仍知之甚少。研究人员在MASLD患者中发现了脾脏肿大，并在MASLD/MASH小鼠模型和患者的脾脏中鉴定出诱导产生的TRNP1^hiCD8⁺ T细胞。这些细胞通过分泌胰岛素受体α亚基（INSR-α）表现出促纤维化特性。机制上，去甲基化的DNA和H3K27me3、增加的H3K27ac以及增强的增强子-启动子接触协同重塑染色质拓扑关联结构域（TADs），以启动脾脏CD8⁺ T细胞中转录因子TRNP1的表达。TRNP1随后转录激活FURIN和CTSD的表达，促进INSR-α的成熟和胞外域脱落，并促进其分泌以激活肝星状细胞（HSCs）。体内使用中和抗体阻断INSR-α可减轻MASLD/MASH诱导的肝纤维化。本研究揭示了具有促纤维化特性的脾脏TRNP1^hiCD8⁺ T细胞，并提出了一种潜在抗纤维化策略。

**代谢和表观遗传重编程的脾脏TRNP1^hiCD8⁺ T细胞加剧肝纤维化：论文解读**

**一、研究背景与问题**

代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）全球患病率逐年上升，严重形式为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH），可进展为肝纤维化、肝硬化甚至肝癌。肝纤维化的核心机制是肝星状细胞（HSCs）的异常激活，导致细胞外基质过度沉积。尽管已知免疫细胞异常激活参与MASLD/MASH发生，但脾脏作为容纳多种免疫细胞的次级淋巴器官，其与肝脏之间的交互作用（脾-肝轴）在MASLD/MASH向纤维化进展中的角色尚不清楚。该研究基于两个横断面队列（共4537名参与者）发现MASLD患者脾脏肿大，提示脾-肝轴可能参与疾病进展。研究人员旨在揭示脾脏CD8⁺ T细胞在MASLD/MASH中是否被重编程及其促纤维化机制。

**二、研究内容与结论**

研究发现，在MASLD/MASH小鼠模型和患者脾脏中，转录因子TRNP1（TMF1调节核蛋白1）在CD8⁺ T细胞中显著诱导表达，形成TRNP1^hiCD8⁺ T细胞。这些细胞通过分泌胰岛素受体α亚基（INSR-α）激活肝星状细胞，加剧肝纤维化。机制上，甲基供应不足导致DNA和H3K27me3去甲基化、H3K27ac增加及增强子-启动子接触增强，协同重塑染色质拓扑关联结构域，启动TRNP1表达；TRNP1进而转录激活FURIN和CTSD，促进INSR-α的成熟和胞外域脱落，从而分泌INSR-α。体内阻断INSR-α（使用中和抗体或艾塞度格）可显著减轻肝纤维化。该研究发表于《Nature Genetics》，揭示了脾-肝轴在MASLD/MASH纤维化中的关键作用，并提出靶向INSR-α的抗纤维化策略。

**三、关键技术与方法**

该研究采用了多组学综合分析方法。样本队列方面，纳入了来自上海长征医院和东方肝胆外科医院的三个队列（共4681名人类受试者）以及多种小鼠模型（MCDHFD、CDAHFD、WD、HFD）。关键技术包括：单细胞RNA测序（scRNA-seq）和单细胞T细胞受体测序用于鉴定细胞亚群；Hi-C、CUT&Tag-seq、ATAC-seq和全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）用于绘制表观遗传图谱；SomaScan蛋白质组学结合孟德尔随机化筛选分泌蛋白；通过基因敲除（Trnp1^cko）、白喉毒素介导的细胞消融（Trnp1^dtrCd8^cre）和过继转移实验进行体内功能验证。

**四、研究结果**

**1. MASLD/MASH进展与脾脏肿大相关**
通过两个横断面队列（共4537人）发现，MASLD严重程度与脾脏大小呈正相关，且与肝/脾CT值比呈负相关；多个MASLD/MASH小鼠模型均证实脾脏/体重比增加，提示脾-肝轴参与疾病进展。

**2. MASLD/MASH期间脾脏CD8⁺ T细胞中TRNP1被诱导**
scRNA-seq显示，MASLD/MASH小鼠脾脏CD8⁺ T细胞中转录因子Trnp1表达显著上调。RNAscope、qPCR和免疫印迹证实TRNP1在脾脏CD8⁺ T细胞中诱导表达，但肝脏CD8⁺ T细胞中未见上调；脾切除后外周血中该细胞减少，表明其主要来源于脾脏。

**3. 脾脏TRNP1^hiCD8⁺ T细胞加剧肝纤维化**
在CD8⁺ T特异性TRNP1敲除（Trnp1^cko）小鼠中，MASH诱导的肝纤维化显著减轻；过继转移TRNP1^hiCD8⁺ T细胞可逆转纤维化。类似地，通过白喉毒素消融TRNP1^hiCD8⁺ T细胞可抑制纤维化，而其过继转移恢复纤维化。脾切除后肝纤维化减轻，而过继转移恢复。这些效应不依赖于肝脂质沉积或炎症。

**4. 甲基供应不足通过染色质重塑诱导TRNP1**
RNA-seq显示MASLD/MASH脾脏CD8⁺ T细胞中一碳代谢通路富集。体外甲硫氨酸缺乏培养可诱导Trnp1表达，补充甲基可逆转。Hi-C、CUT&Tag-seq和WGBS揭示，甲基不足导致DNA和H3K27me3去甲基化、H3K27ac增强、增强子-启动子接触加强及染色质拓扑关联域重组，从而启动Trnp1转录。H3K27甲基转移酶抑制剂EPZ6438和DNA甲基转移酶抑制剂5-Aza-CdR均能上调Trnp1表达。

**5. 脾脏TRNP1^hiCD8⁺ T细胞分泌INSR-α激活肝星状细胞**
共培养实验发现，TRNP1^hiCD8⁺ T细胞通过分泌因子激活HSCs。SomaScan蛋白质组学结合孟德尔随机化筛选出INSR-α为关键分泌蛋白。重组INSR-α直接激活HSCs（上调纤维化基因、减少脂滴），并诱导ERK/p90RSK通路磷酸化。体内，抗INSR中和抗体或艾塞度格（靶向INSR的单克隆抗体）可减轻肝纤维化，且不影响血糖。

**6. TRNP1激活FURIN和CTSD以剪切并分泌INSR-α**
RNA-seq结合CUT&Tag-seq揭示TRNP1直接结合并转录激活Furin和Ctsd。在MASLD/MASH脾脏CD8⁺ T细胞中，FURIN促进pro-INSR剪切为成熟INSRαβ四聚体，CTSD催化INSRα胞外域脱落，导致INSR-α分泌增加。表观遗传分析显示甲基不足同样通过染色质重构上调Furin和Ctsd，且TRNP1直接结合其启动子。

**7. 人类MASLD和纤维化中TRNP1^hiCD8⁺ T细胞增加**
在81例MASLD患者外周血CD8⁺ T细胞中，TRNP1、FURIN、CTSD mRNA及血清INSR-α均升高，并与肝/脾CT值比呈负相关，与NFS和FIB-4指数呈正相关。MASH患者外周CD8⁺ T细胞中H3K27me3减少、染色质可及性增加。体外甲硫氨酸缺乏可复现表观遗传改变和基因上调，且补充甲硫氨酸可逆转。

**五、总结与讨论**

该研究通过大规模人群队列和多种小鼠模型，系统阐明了脾脏TRNP1^hiCD8⁺ T细胞在MASLD/MASH肝纤维化中的促纤维化作用。机制上，甲基供应不足导致的DNA和组蛋白去甲基化、染色质构象重组，协同诱导TRNP1表达，进而通过FURIN和CTSD促进INSR-α分泌，激活肝星状细胞。研究结论指出：脾脏TRNP1^hiCD8⁺ T细胞具有促纤维化特性，中和INSR-α（如使用艾塞度格）可有效减轻MASLD/MASH诱导的肝纤维化，为临床抗纤维化治疗提供了新靶点。研究人员还构建了CD8⁺ T细胞的多组学图谱，为理解细胞亚群在代谢性肝病中的表观遗传动态奠定了基础。讨论部分指出，脾切除可能对慢性肝病患者有益，但需进一步临床评估；抗INSR治疗（尤其艾塞度格）在低剂量下不引起明显高血糖，具有良好的安全性潜力。本研究的局限性在于：脾脏微环境是否额外贡献TRNP1诱导尚需探索；TRNP1下游转录辅因子和RNA聚合酶等转录机器尚待明确。总体而言，该研究深入揭示了脾-肝轴在MASLD/MASH纤维化中的新机制，为开发靶向免疫-代谢交互的抗纤维化策略提供了重要理论依据。