《Brain Research》：TRANQUIL attenuates autoimmune demyelination and suppresses neuroinflammatory signaling in experimental autoimmune encephalomyelitis
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摘要由自身反应性T细胞和活化的胶质细胞群体驱动的神经炎症是多重 sclerosis（MS）发病的基础，然而目前的免疫调节疗法很少能够恢复持久的免疫耐受，且常导致广泛的免疫抑制。我们此前工程改造了一株减毒羊布鲁氏菌（Brucella melitensis）ΔvjbR菌株，表达t
摘要
由自身反应性T细胞和活化的胶质细胞群体驱动的神经炎症是多重 sclerosis（MS）发病的基础，然而目前的免疫调节疗法很少能够恢复持久的免疫耐受，且常导致广泛的免疫抑制。我们此前工程改造了一株减毒羊布鲁氏菌（Brucella melitensis）ΔvjbR菌株，表达tnaA基因，使其能够组成型产生色氨酸代谢产物吲哚，后者是抗原呈递细胞（APC）活化和T细胞分化的调节因子。在本研究中，我们检测了该菌株（命名为TRANQUIL——Technology for Reprogramming Autoimmunity And Quieting Inflammation，TRQ）能否改善实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）中的神经炎症。雌性C57BL/6小鼠在EAE模型中接受单次静脉注射TRQ治疗，PBS处理的小鼠作为对照。TRQ治疗与观察期内临床疾病严重程度降低相关。脊髓切片的组织学分析显示，与PBS处理的对照组相比，炎症浸润程度中度减轻，髓鞘结构得到部分保留。定量免疫组化分析显示，治疗组小鼠的Iba1和GFAP免疫反应性降低。脊髓的宏基因组RNA测序显示炎症和免疫相关通路广泛下调，包括NF-κB、TNF、NOD样受体、细胞因子–细胞因子受体相互作用和T细胞分化通路。生物分布研究显示，TRQ呈短暂的系统性分布并迅速清除，脑或脊髓中未检测到细菌。综上所述，这些发现表明TRQ给药与EAE严重程度部分减轻、中枢神经系统炎症病理减少以及炎症转录特征广泛抑制相关。还需要进一步开展纳入适当细菌对照和机制比较的研究，以确定工程化吲哚产生相对于全身细菌暴露所引发的广泛免疫效应所做出的贡献。
引言
多发性硬化症（MS）的特征是自身反应性CD4? T细胞驱动慢性神经炎症、脱髓鞘和进行性神经功能退化。尽管目前的治疗疾病疗法能够降低复发率，但它们通常依赖广泛的免疫抑制、缺乏抗原特异性，且很少能实现持久的免疫耐受（Bourque和Hawiger，2021，Gonzalez-Lorenzo，2024）。目前迫切需要既能主动重新建立调节平衡，又能最大限度减少全身毒性的策略。
调节性T细胞、耐受性抗原呈递细胞（APCs）以及吲哚等免疫调节性代谢物在维持免疫稳态中发挥核心作用（Sakaguchi，2008，Wang，2025）。吲哚及相关色氨酸代谢物可以调节树突状细胞（DC）的活化、细胞因子产生以及CD4? T细胞谱系决定。基于这些原理，我们工程改造了一株减毒羊布鲁氏菌（Brucella melitensis）ΔvjbR菌株，表达tnaA基因（命名为TRANQUIL——Technology for Reprogramming Autoimmunity And Quieting Inflammation，TRQ），使其能够内源性产生吲哚（Das，2022，Steinmeyer，2017）。此前，该菌株已在自身免疫性关节炎模型中显示出免疫调节活性和治疗效力（Das，2022），这与吲哚代谢物可以调节炎症和T细胞反应的更广泛证据相一致（Krishnan，2018，Singh，2016）。
活减毒微生物正作为一种治疗平台兴起，因为它们可以被工程化改造以实现特定的生物学功能，可能具有可扩展的制造和分发优势，并且有潜力诱导持久的免疫学重塑（Forbes，2018，Prifti，2025，Srivastava和Lesser，2024，Sabeel和Yang，2025，Loh，2024）。尽管具有这种潜力，但这些微生物干预措施，特别是经过代谢工程改造的变异体，是否能在体内成功调节神经炎症仍不清楚。由于多发性硬化症涉及全身性和中枢神经系统（CNS）区室化的免疫失调，一种能够在不穿透中枢神经系统的间接条件下重新编程中枢神经系统微环境的疗法将具有极大的优势（Hammond，1987，Walton等人，2020）。本研究考察了TRQ在实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）中的治疗潜力，EAE是MS的一个稳健的小鼠模型（Peng，2023，Murphy，2010）。我们提出问题：全身给药TRQ能否减轻疾病严重程度、减少神经炎症的组织病理学证据，并改变脊髓中的炎症转录程序。
章节摘要
小鼠和EAE诱导
雌性C57BL/6小鼠（9–13周龄）在SPF条件下饲养。小鼠购自Jackson Laboratory，并在治疗前随机分配至实验组。动物在标准SPF条件下每笼饲养4–5只。使用Hooke EAE诱导试剂盒为C57BL/6小鼠（MOG35–55/CFA；预充注射器）诱导EAE（Barthelmes，2016）。在第0天，小鼠接受皮下免疫接种，总计200 μg MOG35–55乳化于含有400 μg 结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）的CFA中。
TRQ治疗降低临床严重程度和中枢神经系统病理
在EAE诱导后第14天单次静脉注射TRQ与PBS处理的EAE对照组相比，疾病结局得到改善。两组EAE小鼠在EAE诱导后体重均下降，治疗后部分恢复，在随后的观察期内TRQ治疗组与PBS处理组之间出现适度分离（图1A）。PBS处理小鼠在疾病发作后EAE临床评分升高，而TRQ治疗小鼠表现出更低的临床评分。
讨论
在本研究中，全身给药TRQ与临床疾病严重程度部分减轻、脊髓炎症和脱髓鞘减少以及炎症转录特征广泛抑制相关。定量免疫组化分析进一步显示TRQ处理的EAE小鼠Iba1和GFAP免疫反应性降低，表现为阳性染色面积和阳性细胞密度的降低。生物分布分析表明存在短暂的全身分布。
伦理批准
所有动物实验均严格遵守伦理准则进行，并获得得克萨斯农工大学机构动物护理和使用委员会（IACUC）批准（方案编号：2021-0123）。
数据和材料的可获得性
支持本研究结果的原始数据可向通讯作者合理请求获取。由于伦理或隐私方面的顾虑，部分数据可能无法公开。然而，数据的访问将在遵守适用法律法规的前提下提供。有关数据共享的更多信息可直接联系通讯作者获取。
CRediT作者贡献声明
Xu Shan（徐山）：调查研究。Ai Weiqi（艾伟奇）：调查研究。Liu Zeyu（刘泽宇）：调查研究。Sun Yuxiang（孙雨翔）：数据整理。Song Benny S.（宋鹏）：数据整理。Xiong Xiaofang（熊晓芳）：资源提供，数据整理。Leslie Garry Adams：撰写——审阅与编辑，验证，软件，形式化分析。Paul de Figueiredo：撰写——审阅与编辑。Jianxun Song（宋建勋）：撰写——审阅与编辑，经费获取，构思与设计。
基金资助
本研究由美国国立卫生研究院（NIH）资助项目R01CA273002和R21AI167793支持，资助对象为J.S.和P.D.F.
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何已知的、可能影响本文所报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本研究由得克萨斯农工大学健康科学中心资助支持。我们感谢Jones-Hall博士提供盲法组织学分析，感谢Song实验室在初步实验和动物技术方面的贡献。我们感谢得克萨斯农工大学TIGGS基因组学核心提供RNA测序服务。
Xu Shan|Ai Weiqi|Liu Zeyu|Sun Yuxiang|Song Benny S.|Xiong Xiaofang|Leslie G. Adams|Paul de Figueiredo|Song Jianxun
美国得克萨斯州布赖恩，得克萨斯农工大学健康科学中心微生物致病性与免疫学系
