CXCR6 可招募 Th2 细胞,并在日本血吸虫病中促进肝纤维化的发展
《Hepatology Communications》:CXCR6 recruits Th2 cells and promotes liver fibrosis in schistosomiasis japonica
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时间:2025年10月04日
来源:Hepatology Communications 4.6
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Schistosoma感染导致肝纤维化的免疫机制研究中,单细胞测序发现CXCL16-CXCR6轴显著上调,巨噬细胞是CXCL16主要来源,而T细胞(尤其是Th2细胞)表达CXCR6。CXCR6敲除小鼠的肝纤维化程度降低,Th2细胞数量及IL-13、IL-4、IL-5水平均下降,证实CXCR6轴在Th2细胞招募和纤维化中的作用。
本研究聚焦于血吸虫病引起的肝纤维化这一全球性的公共卫生问题,旨在深入探讨其免疫机制,为开发新的治疗策略提供理论依据。血吸虫病是一种由血吸虫感染引起的寄生虫病,其影响范围广泛,尤其在非洲、中东、南美洲以及中国部分地区尤为严重。该病不仅对人类健康构成威胁,还严重阻碍了社会的发展。其中,血吸虫卵在肝脏中的沉积是导致肝纤维化和门脉高压、脾肿大、腹水等并发症的关键因素。因此,揭示血吸虫病中肝纤维化的免疫调控机制,对于理解疾病发展过程和寻找有效的治疗手段具有重要意义。
在本研究中,研究人员采用了一种先进的单细胞测序技术,对感染血吸虫并出现肝纤维化的实验小鼠与健康小鼠的肝细胞进行了深入分析。这一技术能够精准识别细胞类型、揭示细胞间的异质性,并通过配体-受体相互作用分析,探索细胞间的通信模式。研究发现,在血吸虫感染导致肝纤维化的模型中,CXCL16-CXCR6轴的表达显著上调。这一发现为理解血吸虫病中肝纤维化的免疫调控机制提供了新的视角。具体而言,CXCL16主要来源于巨噬细胞,而CXCR6则主要表达于T细胞,尤其是Th2细胞。这一轴的异常激活可能成为血吸虫病相关肝纤维化的潜在治疗靶点。
进一步的研究表明,Th2细胞在血吸虫感染的肝纤维化过程中起着关键作用。Th2细胞分泌的细胞因子如IL-13、IL-4和IL-5在感染小鼠的肝脏中显著增加,这些因子在促进肝纤维化方面具有重要作用。IL-13不仅能够诱导TGF-β1的表达,还被发现可以直接激活肝星状细胞(HSCs),从而加速纤维化过程。而IL-4则在Th2细胞的分化和极化过程中发挥核心作用,抑制Th1细胞的活化并促进Th2细胞的形成。值得注意的是,尽管IL-13在血吸虫病中对肝纤维化的促进作用已被广泛认可,但部分研究指出,IL-13可能在某些情况下独立于TGF-β1发挥其促纤维化的作用。这一发现为研究血吸虫病中肝纤维化的调控机制提供了新的方向。
在实验模型中,研究人员通过单细胞测序分析了不同细胞类型的配体-受体相互作用,发现CXCL16-CXCR6轴在肝脏纤维化过程中占据主导地位。CXCL16主要由巨噬细胞、内皮细胞和胆管上皮细胞产生,而在所有细胞类型中,巨噬细胞的占比最高,表明其是CXCL16的主要来源。CXCR6则主要在T细胞和NK细胞中表达,尤其是在Th2细胞中。在CXCR6基因敲除小鼠中,研究者观察到肝纤维化的程度明显减轻,这提示CXCR6可能在肝纤维化的发生和进展中扮演重要角色。此外,CXCR6敲除小鼠肝脏中的Th2细胞数量显著减少,同时IL-13、IL-5和IL-4等细胞因子的水平也明显下降,进一步支持了CXCR6在Th2细胞招募和功能维持中的关键作用。
为了验证这些发现,研究人员还进行了体外实验,模拟Th2细胞的极化条件,观察CXCR6的表达变化。结果显示,在Th2极化条件下,CXCR6的表达水平显著上升,表明该受体可能在Th2细胞向肝脏迁移过程中发挥重要作用。这一发现不仅加深了对血吸虫病中免疫细胞迁移机制的理解,也为未来干预Th2细胞的迁移和功能提供了可能的靶点。值得注意的是,在CXCR6敲除小鼠中,CD4+ T细胞的数量显著减少,而CD8+ T细胞和NKT细胞的数量并未发生明显变化。这可能是因为CD8+ T细胞和NKT细胞除了CXCR6外,还表达其他类型的趋化因子受体,从而在CXCR6缺失的情况下仍能维持其向肝脏的迁移能力。
此外,研究还发现,在血吸虫感染的肝脏中,CD4+ T细胞和CD8+ T细胞的比例显著增加,而NKT细胞的比例则明显下降。这一现象可能与血吸虫卵的持续刺激有关,导致免疫系统对特定细胞类型的招募和激活发生变化。Th2细胞的增加可能与血吸虫卵引发的慢性炎症反应密切相关,其通过分泌多种促纤维化因子,进一步加剧了肝脏组织的损伤和修复过程的失衡。因此,抑制Th2细胞的激活和迁移,可能是缓解血吸虫病相关肝纤维化的重要策略。
研究还通过组织病理学分析进一步验证了上述发现。通过H&E染色、免疫组化(IHC)和Masson三色染色,研究人员观察到CXCR6敲除小鼠肝脏中的卵诱导性肉芽肿面积明显减小,胶原沉积减少,表明肝纤维化的程度显著降低。这些结果不仅支持了CXCL16-CXCR6轴在肝纤维化中的关键作用,也为开发针对这一轴的治疗手段提供了实验依据。
在讨论部分,研究者指出,目前针对血吸虫病相关肝纤维化的治疗手段仍较为有限,主要依赖于抗寄生虫药物如吡喹酮,但该药物仅对成虫有效,对虫卵无显著作用。因此,寻找新的治疗靶点具有迫切的需求。本研究通过单细胞测序技术揭示了CXCL16-CXCR6轴在肝纤维化中的作用,表明该轴可能成为干预血吸虫病相关肝纤维化的新方向。此外,研究还强调了Th2细胞在这一过程中的核心地位,以及CXCR6在Th2细胞迁移和功能维持中的关键作用。
然而,研究也指出了其局限性。尽管CXCR6在Th2细胞招募中具有重要作用,但其在其他免疫细胞中的信号传导和功能尚未完全阐明。此外,研究主要基于小鼠模型,未来需要进一步探讨该受体在人类血吸虫病中的作用,以评估其在临床治疗中的潜在价值。综上所述,本研究不仅揭示了血吸虫病相关肝纤维化的免疫机制,还为开发新的治疗策略提供了理论支持和实验依据,具有重要的科学意义和应用前景。
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