感觉神经元塑造γδ T细胞效应程序以控制银屑病样炎症

《Journal of Investigative Dermatology》:Sensory neurons shape γδ T cell effector programs to control psoriasiform inflammation

【字体: 时间:2026年08月08日 来源:Journal of Investigative Dermatology 7.0

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  银屑病是一种慢性自身免疫性皮肤病,其特征为产生IL-17的γδ T细胞(γδT17)和瘙痒,但瘙痒诱导神经元在此背景下的免疫调节作用仍不清楚。本研究探讨了表达Mas相关G蛋白偶联受体D(MrgprD/NP1)和MrgprA3/NP2亚群的非肽能(NP)传入神经

  
银屑病是一种慢性自身免疫性皮肤病,其特征为产生IL-17的γδ T细胞(γδT17)和瘙痒,但瘙痒诱导神经元在此背景下的免疫调节作用仍不清楚。本研究探讨了表达Mas相关G蛋白偶联受体D(MrgprD/NP1)和MrgprA3/NP2亚群的非肽能(NP)传入神经对银屑病样免疫病理是否具有差异效应。数据显示,人类NP1和NP2神经元基础性表达一系列模式识别受体和细胞因子受体基因,且银屑病人类皮肤表现出神经肽及其受体的显著失调。在小鼠中,咪喹莫特(IMQ)应用减少了MrgprD+皮肤传入神经的密度,而NP1神经元消融加剧了IMQ诱导的疾病。显著地,在IMQ暴露前使用光遗传学或β-丙氨酸激活NP1,可显著降低表皮厚度、银屑病临床评分和γδT17细胞积累。截然相反的是,NP2激活增加了共表达双调蛋白(Areg)的γδT17细胞数量,并加剧了IMQ驱动的皮肤病理。相反,预防性NP1刺激将γδ T细胞谱从IL-17和Areg主导转向表达转录因子GATA3的IL-13+ γδ T细胞,并伴随IL-10分泌。重要的是,IL-10信号阻断逆转了β-丙氨酸诱导的IMQ诱导皮炎和γδT17细胞反应的抑制。这些数据表明,感觉神经元亚群可显著调节炎症性皮肤病。
论文解读:感觉神经元亚群差异性调控银屑病样炎症中的γδ T细胞效应程序

银屑病是一种影响全球2-3%人口的慢性自身免疫性皮肤病,以皮肤出现界限清晰的红色斑块和银白色鳞屑为主要特征,其发病机制涉及IL-17驱动的炎症反应。临床上,64-98%的银屑病患者伴有显著瘙痒,但瘙痒感觉神经元在疾病免疫病理中的具体作用长期未明。既往研究虽已证实TRPV1+或Nav1.8+神经元可促进IL-17介导的皮肤炎症,但非肽能(NP)感觉神经元亚群——特别是表达MrgprD的NP1和表达MrgprA3的NP2——在银屑病中的作用仍属空白。本研究旨在揭示这些分子上不同的瘙痒传导神经元是否对银屑病样免疫病理具有差异化调节作用。

研究人员首先利用已发表的人类背根神经节(DRG)单细胞测序数据,分析了NP1和NP2神经元在基础状态下的受体表达谱系。结果显示,人类NP1神经元显著富集多种与银屑病易感性相关的模式识别受体(PRR)基因,包括核酸传感器(TLR7、DDX58、CGAS)、炎症小体组分(NLRP1、NLRP3、NLRP10、NOD2、PYCARD、CARD6)以及C型凝集素(CLEC2B、CLEC7A);NP2神经元则表达TLR4、TLR8和IFIH1(编码MDA5)。此外,NP1神经元还高表达IL-17、IL-1β、IL-23、TNF和I/II型干扰素受体,而NP2神经元富集IL-1β、IL-6和TNF受体。这些发现提示NP神经元可能通过感知银屑病皮损中的可溶性介质而参与疾病过程。

进一步利用公开的转录组数据(GSE173706和GSA:HRA011011),研究人员分析了健康皮肤、银屑病非皮损和皮损组织中的神经肽及其受体表达。结果显示,活动期银屑病皮损中CGRP、PACAP、NPY、GRP、SST、GAL和NMB等神经肽显著上调,而NMU、CGRP和P物质受体在皮损中富集,但VIP、神经肽FF和谷氨酸受体却下调。在角质形成细胞特异性Ube2l3缺失的银屑病样小鼠模型中,γδ T细胞亚群(富集IL-17和Areg)上多种神经肽受体(如CGRP受体、Nmb受体、VIP受体、内源性阿片受体、缓激肽受体和谷氨酸受体)表达增加,表明神经-免疫互作在银屑病中可能通过可溶性介质介导。

在动物实验中,研究人员采用咪喹莫特(IMQ)诱导的银屑病样皮炎小鼠模型。通过免疫荧光染色发现,IMQ处理5天显著减少表皮βIII-微管蛋白+神经纤维密度,并特异性降低MrgprD-tdTomato+传入神经的表皮密度,同时增加γδ T细胞与这些神经纤维之间的距离。通过构建MrgprD-DTA转基因小鼠(他莫昔芬诱导NP1神经元消融),研究人员观察到NP1神经元缺失后,IMQ诱导的表皮增厚、临床评分(包括角化过度、角层下脓疱、基底增生、中性粒细胞和淋巴细胞浸润)均显著加重,皮肤中性粒细胞(CD45+CD11b+Ly6G+Ly6Cint)数量和比例升高,皮肤引流淋巴结(sdLNs)中IL-17A、IL-17F和IL-22分泌增加,且γδ T细胞中IL-17+Areg+和Ki-67+亚群显著增多。

相反,采用光遗传学(MrgprD-ChR2小鼠,473nm蓝光刺激)或药理学方法(皮内注射MrgprD配体β-丙氨酸)在IMQ暴露前激活NP1神经元,可显著抑制IMQ诱导的耳厚度增加、表皮增厚、临床评分和皮肤中性粒细胞浸润。流式细胞术分析显示,NP1激活显著降低sdLNs中IL-17A、IL-17F和IL-22的分泌,减少IL-17+细胞总数和γδ T细胞中IL-17+比例。通过FlowSOM无监督聚类分析,研究人员发现NP1激活导致γδ T细胞从IL-17、Areg和Ki-67高表达的表型转变为IL-13和GATA3高表达的表型,同时IL-13和IL-10分泌增加。传统流式分析进一步证实,NP1激活减少了IL-17+Areg+和Ki-67+ γδ T细胞,但增加了IL-13+ γδ T细胞。Vγ4和Vγ6亚群占IL-17+Areg+和IL-13+ γδ T细胞的大多数,表明NP1刺激可能重编程同一γδ T细胞亚群而非招募新谱系。

关键机制研究显示,NP1激活诱导的IL-10分泌是抑制银屑病样炎症所必需的。使用中和性IL-10R抗体阻断IL-10信号后,β-丙氨酸诱导的IMQ皮炎抑制效应被逆转,耳厚度和表皮增生恢复至对照水平,同时IL-17+Areg+和Ki-67+ γδ T细胞数量回升。这证实NP1神经元通过IL-10依赖途径抑制γδT17反应。

与NP1相反,研究人员利用MrgprA3-ChR2小鼠进行光遗传学激活NP2神经元,发现IMQ诱导的耳肿胀、表皮增厚和临床评分显著加剧,γδ T细胞中IL-17、Areg和Ki-67表达增加,且sdLNs中IL-17A和IL-22分泌升高。这表明NP1和NP2神经元对银屑病样炎症具有相反的调节作用。

本研究的主要技术方法包括:1)利用已发表的人类DRG单细胞测序数据(Yu et al., 2024)分析NP神经元亚型的受体表达;2)使用公开的银屑病转录组数据集(GSE173706和GSA:HRA011011)进行生物信息学分析;3)构建转基因小鼠品系(MrgprD-CreERT2、MrgprA3-Cre、Ai9、RosaChR2-EYFP、ROSA-DTA等)实现神经元标记、消融或光遗传学激活;4)采用IMQ诱导的银屑病样皮炎小鼠模型(C57BL/6背景);5)运用流式细胞术、免疫荧光染色、H&E组织学评分和ELISA检测细胞因子。

研究结论表明,表达MrgprD的NP1感觉神经元在基础状态下密集支配表皮,并与γδ T细胞近距离接触,但IMQ暴露导致其密度下降。NP1神经元激活通过IL-10信号抑制γδT17细胞的积累和IL-17/Areg表达,转而诱导IL-13+ GATA3+ γδ T细胞表型,从而减轻银屑病样炎症。而NP2(MrgprA3+)神经元激活则加剧疾病。这项研究首次揭示了分子上不同的瘙痒传导感觉神经元亚群在银屑病免疫病理中的差异化功能,为神经-免疫互作在皮肤病中的治疗应用提供了新靶点。论文发表在《Journal of Investigative Dermatology》,其意义在于拓展了对银屑病发病机制中神经调控维度认知,并为未来开发基于神经调节的银屑病治疗策略奠定理论基础。
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