外周树突状细胞对CD8+ T细胞的启动加剧tau介导的神经退行性变

《Nature Neuroscience》：Priming of CD8+ T cells by peripheral dendritic cells exacerbates tau-mediated neurodegeneration

　　

阿尔茨海默病与原发性tau蛋白病均伴随适应性免疫改变，脑内CD8+ T细胞增多与tau病理严重程度相关。然而，外周T细胞如何被启动进入脑内并参与tau介导的神经退行性变尚不清楚。在不同疾病条件下，常规1型树突状细胞（cDC1s）通过交叉呈递抗原将CD8+ T细胞启动为效应细胞。研究人员发现，缺失cDC1s或抗原交叉呈递能力的tau蛋白病小鼠可免受神经退行性变，脑内CD8+ T细胞浸润与小胶质细胞/星形胶质细胞活化均减少，残留CD8+ T细胞克隆扩增受限，符合启动受损。研究人员进一步证实脑源性抗原在次级淋巴组织中被呈递，提示T细胞活化位点位于外周。上述结果确立cDC1依赖的外周启动是CD8+ T细胞在脑内累积及tau介导神经退行性变的关键驱动因素。

研究背景：tau蛋白病（以细胞内过度磷酸化tau蛋白聚集为定义，包括阿尔茨海默病与部分额颞叶痴呆）伴随脑内反应性小胶质细胞、星形胶质细胞及T细胞（尤以CD8⁺ 细胞毒性T淋巴细胞为主）增加，且脑内克隆扩增CD8⁺ T细胞与tau病理程度正相关。既往研究已表明清除T细胞可缓解P301S tau转基因联合人APOE4（TE4）小鼠的tau介导神经退行性变，但外周CD8⁺ T细胞如何被启动并入脑执行神经毒性的机制未明。常规1型树突状细胞（cDC1s）专长于交叉呈递（将外源抗原经MHC-I分子提呈以启动CD8⁺ T细胞），研究人员假设cDC1s在外周启动脑特异性CD8⁺ T细胞，是tau病理下神经退行的重要推手。该研究发表于《Nature Neuroscience》。

主要关键技术方法：构建TE4背景下的Irf8 +32 kb增强子敲除（TE4^Δ+32，特异性剔除cDC1s）与Wdfy4敲除（TE4^WdKO，剔除cDC1交叉呈递）小鼠队列，以E4^WT、E4^Δ+32、TE4^WT为对照；采用9.5月龄小鼠脑体积MRI与组织学评估神经退行性变（海马、梨状/内嗅皮层萎缩、齿状回颗粒层厚度、血浆神经丝轻链NfL）；单细胞RNA测序（scRNA-seq）与单核RNA测序（snRNA-seq）解析脑内CD45^hi白细胞及海马神经元/小胶质细胞转录景观；流式细胞术定量CD4⁺/CD8⁺ T、NK、NKT样细胞；配对TCR测序计算克隆扩增Gini系数；颅内注射OVA负载的MHC-I三敲（3xKO）细胞或突触素启动子驱动膜结合OVA（mOVA）胚胎神经元，追踪OT-1细胞在硬脑膜颈深淋巴结（dCLNs）与脾脏的增殖以定位交叉呈递位点；人原代tau蛋白病（进行性核上性麻痹、Pick病、皮质基底节变性）脑切片免疫荧光量化CD8⁺ T细胞；脑MHC-I/MHC-II免疫肽组质谱鉴定候选抗原。

研究结果：

Knockout of the Irf8 +32-kb enhancer specifically eliminates cDC1s throughout the development of tau-mediated neurodegeneration：利用Irf8 +32 kb超级增强子敲除特异性剔除cDC1s（不影响小胶质细胞Irf8表达与cDC2发育），TE4^Δ+32小鼠骨髓CDP无法成熟为cDC1，脾、dCLNs、脑膜及脑实质cDC1消失，证明模型特异性。

cDC1-deficient TE4 mice are protected against tau-mediated neurodegeneration：9.5月龄TE4^Δ+32雄雌鼠筑巢行为改善，海马与PEC萎缩减轻、侧脑室扩大趋势减弱，齿状回颗粒层增厚、神经元数增加，雄鼠血浆NfL降低，表明cDC1缺失保护神经。

cDC1 deficiency does not strongly affect tau phosphorylation or aggregation：AT8染色与RAB/RIPA/甲酸分级提取ELISA显示总tau与p-tau（AT8、Ser202/Thr205/Thr181）在TE4^WT与TE4^Δ+32间无显著病理差异，提示cDC1作用于免疫细胞轴而非tau本身代谢。

cDC1-deficient TE4 mice exhibit reduced microglial and astrocyte reactivity：雄鼠海马Iba1、MHC-II、Clec7a、CD11c及GFAP、vimentin共定位显著降低，雌性趋势一致，说明cDC1缺失削弱胶质活化。

Neuroprotective landscape of cDC1 deficiency in the hippocampus：snRNA-seq显示TE4^Δ+32海马兴奋性神经元（DG/CA1/CA3）丢失被挽救，小胶质向活化态转变未变群但Trem2非依赖DAM基因（Cstb、Apoe、B2m）及Gpnmb、Atp6v0d2下调。

CD8⁺ T cells are selectively reduced in E4^Δ+32 and TE4^Δ+32 mice：scRNA-seq与流式一致显示脑CD45^hi白细胞中CD8⁺ T细胞（占常规T细胞约70%）在TE4^Δ+32频数与绝对数骤降约40%，CD4⁺ T不变，NK/NKT样/DN T代偿性升高；外周血与脾T细胞池稳定，脑内T细胞密度与海马体积负相关。

Reduced T cell activation in the brains of cDC1-deficient mice：T细胞重聚类显示TE4^WT脑CD8⁺ T以耗竭样（Tex，高Tox/Pdcd1/Gzmk）为主且伴增殖与IFN响应态；TE4^Δ+32中Tex减少、初始CD8⁺ T升高，T_reg比例相对富集，CD4⁺ 记忆/T_reg/NKT样为主。

cDC1 deficiency decreases clonal expansion of CD8⁺ T cells in TE4 mice：配对TCR测序显示TE4^WT脑CD8⁺ T优势克隆扩增（Gini高），TE4^Δ+32 CD8⁺ Gini降低、扩增克隆转为NKT样与CD4⁺ 记忆/无能态，证明cDC1缺失损害CD8⁺ 克隆扩增。

cDC1-mediated cross-priming of CD8⁺ T cells with CNS antigens occurs in secondary lymphoid tissues outside the CNS：OT-1过继增殖实验表明，颅内注入OVA-3xKO细胞或mOVA神经元后，OT-1仅在E4^WT的dCLNs（次为脾）增殖，脑膜与脑实质无OT-1，证实脑源抗原经脑膜淋巴管引流至dCLNs由cDC1交叉启动。

Abrogation of cDC1-mediated cross-presentation protects against tau-mediated neurodegeneration：TE4^WdKO（Wdfy4缺失阻断交叉呈递但保留cDC1）重现TE4^Δ+32表型——海马/PEC保留、胶质标记下降、脑CD8⁺ T浸润锐减，直接证明交叉呈递本身（非cDC1其他功能）驱动病理。

T cells derived from TE4 mice induce neuroinflammation in brain：将9.5月龄TE4鼠dCLNs/脑T细胞转入6.5月龄TE4受体右海马，8周后受体双侧胶质Iba1/MHC-II/GFAP上调而神经元体积与p-tau未变，说明TE4来源T细胞在神经元丢失前即可激活先天免疫。

Stable abundance and antigen-presenting function of cDC1s during aging and tau-related neurodegeneration：重分析衰老与AD/MCI脑脊液（CSF）及脑膜DC数据集，cDC1频数与抗原呈递基因随龄及疾病无变，提示cDC1本身稳定，病理由抗原释放量增加驱动；hMAPT^N279K FTD模型与人原发tau蛋白病脑内CD8⁺ T显著浸润，支持跨模型保守性。

The brain MHC peptidome identifies brain-derived peptides that may stimulate T cell responses：质谱获3514条MHC-I与7276条MHC-II脑肽，TE4独有448蛋白来源肽（含Stmn3、Aqp4、NfL），共享蛋白中tau（TAU/Tau）、synapsin、α-synuclein肽段在TE4增多，tau衍生肽显著富集，提供候选启动抗原。

讨论与结论翻译：研究人员提出tau蛋白病致神经元损伤释放抗原，被cDC1捕获并在脑引流dCLNs交叉呈递以启动CD8⁺ T细胞，效应CD8⁺ T归巢入脑协同小胶质活化加剧退化；cDC1本身在脑实质极少，启动发生于外周次级淋巴组织。结论为：cDC1依赖的外周交叉启动是tau介导神经退行性变中CD8⁺ T细胞脑累积的核心机制，靶向外周cDC1交叉呈递（而非脑内免疫）为阿尔茨海默病与原发tau蛋白病提供新治疗窗口。