调节性T细胞稳定性决定胆管炎中胆管再生效率:OX40L信号轴与IL-2联合疗法的突破性发现

《Cell Reports》:Regulatory T cell stability determines the efficiency of bile duct regeneration during cholangitis

【字体: 时间:2025年11月15日 来源:Cell Reports 6.9

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  本研究针对原发性硬化性胆管炎(PSC)中胆管修复障碍的临床难题,通过Foxp3GFPDTR转基因模型揭示调节性T细胞(Tregs)在胆管再生中的核心作用。研究发现胆管损伤微环境中Tregs通过OX40L信号通路发生功能失调,而联合应用IL-2复合物(IL-2c)与OX40L阻断抗体可显著提升Tregs数量与稳定性,有效促进Yap1信号通路激活并减少胆管细胞衰老,为胆管病变的免疫治疗提供创新性策略。

  
在肝脏疾病研究领域,原发性硬化性胆管炎(PSC)始终是困扰医学界的顽固性难题。这种慢性胆汁淤积性肝病会导致胆管进行性破坏,最终发展为肝硬化和肝功能衰竭。令人困惑的是,尽管肝脏具有显著的再生能力,但PSC患者的胆管修复机制却明显受损。近年来,免疫失调被认为是PSC发病的关键因素,其中调节性T细胞(Tregs)的异常尤其引人注目。这些本应维持免疫平衡的"和平使者"在PSC患者肝脏中数量显著减少,但其背后的机制及其对胆管再生的具体影响一直成谜。
发表在《Cell Reports》的这项研究由Naruhiro Kimura和Man Chun Wong等科学家共同完成,他们发现了一个令人惊讶的现象:在胆管损伤过程中,Tregs不仅数量减少,更会发生"叛变"——失去其特征性转录因子Foxp3的表达,转而产生促炎因子,加剧胆管损伤。这一发现为理解PSC的发病机制提供了全新视角。
研究团队运用多种前沿技术方法开展系统性探索:通过Foxp3GFPDTR转基因小鼠模型进行可调控的Tregs清除实验;利用Foxp3CreERT2与tdTomato报告基因系统进行Tregs命运追踪;建立胆管细胞与Tregs共培养体系;采用流式细胞术分析免疫细胞亚群;通过免疫荧光染色评估胆管反应和纤维化程度;结合RNA测序分析胆管细胞转录组变化;并使用人源PSC肝组织样本进行临床相关性验证。
患者与小鼠模型中Tregs的动态变化
通过对PSC患者肝组织的分析,研究人员发现尽管CD4+ T细胞在胆管周围显著增加,但FOXP3+ Tregs的数量却没有相应提升。与此形成对比的是,在DDC饮食诱导的小鼠胆管炎模型中,胆管损伤伴随着Tregs的2倍增加,且这些细胞主要聚集在胆管反应区域。这种差异提示人类PSC中存在的Tregs功能障碍可能阻碍了有效的胆管修复。
减少Tregs加剧胆管损伤和纤维化
为了模拟PSC中Tregs减少的情况,研究人员使用Foxp3GFPDTR小鼠,通过注射白喉毒素(DT)可控地清除Tregs。结果显示,Tregs减少导致小鼠对DDC饮食的耐受性降低,胆管反应减弱50%,同时胶原沉积和成纤维细胞活化显著增加。从分子机制上看,Tregs缺失导致胆管细胞中Yap1信号通路活性降低,而p21介导的细胞衰老增加,揭示Tregs通过调控Yap1信号影响胆管细胞命运。
IL-2c扩增Tregs对胆管再生的局限性
虽然IL-2复合物(IL-2c)治疗能成功将肝内Tregs数量提高3倍,但出乎意料的是,这种单纯的Tregs数量增加反而恶化了胆管损伤。接受IL-2c治疗的小鼠表现出更严重的纤维化、更高的血清胆红素和转氨酶水平,以及T-bet+ Th1细胞和Gpnmb+瘢痕相关巨噬细胞的增加。这表明,单纯增加Tregs数量而不解决其稳定性问题可能产生适得其反的效果。
胆管损伤中Tregs的命运转变
通过命运追踪实验,研究人员发现了一个关键现象:在胆管炎微环境中,约30%的Foxp3+ Tregs会失去Foxp3表达,转化为促炎性的"前Tregs"(exTregs)。这些exTregs高表达肿瘤坏死因子α(TNF-α)和干扰素γ(IFN-γ),低表达颗粒酶B,表现出明显的Th1样表型。更重要的是,这些exTregs贡献了肝内20%的TNF-α产生CD4+ T细胞,直接参与胆管损伤。
OX40L信号通路在Treg稳定性中的作用
临床样本分析显示,PSC患者肝组织中OX40L表达显著上调,且与纤维化程度正相关。体外实验证实,OX40L会削弱Tregs的免疫抑制功能。在动物模型中,阻断OX40L信号能提高Tregs稳定性,减少TNF-α产生,降低胆管细胞衰老,但单独使用不足以促进胆管再生。
联合疗法的协同效应
研究的最重要发现在于,将IL-2c与OX40L阻断抗体联合使用,能同时增加Tregs数量并维持其稳定性。这种联合疗法使Tregs数量比单独使用IL-2c进一步提高2倍,同时减少exTregs比例,显著改善胆管反应,减少纤维化和胆管细胞衰老。进一步实验表明,额外阻断IL-12能更有效地抑制Tregs向Th1样表型转化,提示针对多重信号通路的联合策略可能是未来治疗方向。
这项研究的重要价值在于重新定义了Tregs在胆管再生中的作用范式,揭示单纯的Tregs数量增加不足以改善胆管修复,必须同时关注其稳定性。胆管损伤微环境中的OX40L信号是导致Tregs功能失调的关键因素,而针对这一通路的干预策略能有效改善Tregs的免疫调节功能。研究提出的联合疗法突破传统免疫治疗思路,为PSC等胆管疾病的治疗开辟了新途径。
该研究的局限性在于现有动物模型仍不能完全模拟人类PSC的复杂病理特征,且exTregs的特异性表面标志物尚未明确,限制了在人体中的直接验证。然而,这些发现无疑为理解器官修复中免疫细胞与实质细胞的相互作用提供了重要见解,对未来开发精准免疫治疗策略具有深远影响。
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