RIPK1非依赖性CASPASE-8存活机制在αβ T细胞中的证据

《Discovery Immunology》:Evidence for a RIPK1-independent survival mechanism for CASPASE-8 in αβ T cells

【字体: 时间:2025年11月29日 来源:Discovery Immunology

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  本研究针对CASPASE-8在T细胞稳态中的双重功能(促凋亡与抑制坏死性凋亡)展开深入探索,通过条件性基因敲除模型揭示其RIPK1非依赖性的新型促存活作用。研究人员发现,CASPASE-8缺失导致CD8+ T细胞亚群显著减少,且该表型仅部分依赖RIPK1激酶活性。研究首次证实CASPASE-8通过独立于坏死性凋亡抑制的机制维持T细胞存活,为理解免疫稳态调控提供了新视角。成果发表于《Discovery Immunology》,对自身免疫病及感染免疫治疗具有潜在意义。

  
在免疫系统中,T细胞的存活与死亡动态平衡对维持机体防御功能至关重要。CASPASE-8(半胱天冬酶-8)作为细胞死亡通路的关键调控因子,长期以来被认为主要通过触发凋亡和抑制坏死性凋亡(necroptosis)来发挥作用。然而,其在T细胞稳态中的具体机制尚存争议:早期研究因Cre转基因毒性干扰,导致结论不一致。例如,使用Lck-Cre模型的研究报道外周T细胞严重减少,而CD4-Cre模型则显示T细胞数量正常。这种矛盾提示CASPASE-8的功能可能远超传统认知,但其在T细胞发育与存活中的精确角色仍需澄清。
为解决这一难题,研究人员在《Discovery Immunology》上发表了最新成果,通过多维度实验揭示CASPASE-8具有独立于RIPK1(受体相互作用蛋白激酶1)的新型促存活功能。研究团队利用huCD2iCre和CD8CreERT等特异性基因敲除系统,结合激酶失活RIPK1D138N突变小鼠,系统评估了CASPASE-8缺失对T细胞各发育阶段及亚群的影响。
关键技术方法
研究采用条件性基因敲除(如huCD2iCre和CD8CreERT小鼠模型)、流式细胞术分析T细胞亚群(包括naive、中央记忆CM、效应记忆EM及虚拟记忆VM细胞)、混合骨髓嵌合体实验评估细胞竞争性存活、体外细胞死亡诱导(FASL和TNF/IKK16刺激)以及激酶失活RIPK1D138N突变体挽救实验。所有动物实验均符合英国Home Office伦理规范(许可证PP2330953)。
研究结果
CASPASE-8表达是DP胸腺区室最佳扩增所需,但不影响SP的选择或发育
在Casp8fx/fx huCD2iCre(Casp8△TCD2)小鼠中,胸腺细胞总数和CD4-CD8-双阴性(DN)及CD4+CD8+双阳性(DP)区室均显著减少,其中DN4亚群受损最明显。然而,单阳性(SP)胸腺细胞的发育和成熟未受影响,提示CASPASE-8主要作用于早期胸腺祖细胞扩增阶段。值得注意的是,胸腺内NKT细胞(通过CD1d-α-半乳糖神经酰胺四聚体鉴定)几乎完全缺失,且该缺陷不能通过RIPK1激酶失活挽救。
CASPASE-8缺失背景下外周CD8T细胞亚群的扰动
外周CD4+ T细胞数量正常,但CD8+ T细胞区室发生显著改变:naive、CM和VM亚群数量减少,而EM亚群相对扩增。Ki67增殖分析显示,残留CD8+ VM细胞分裂增加,可能源于IL-15驱动的稳态代偿。此外,CASPASE-8缺失的T细胞在过继转移至野生型宿主后存活率正常,说明外周存活缺陷具有阶段性或亚群特异性。
持续CASPASE-8表达对初始T细胞存活至关重要
通过他莫昔芬诱导的CD8CreERT系统急性删除Casp8,发现成熟CD8+ naive和CM细胞数量在21天内减少约50%,表明部分CD8+ T细胞依赖持续CASPASE-8表达维持存活。这一现象不能完全归因于Cre毒性,因为EM和VM亚群的减少幅度与对照相似。
CASPASE-8缺陷T细胞在体外对TNF和FAS诱导的细胞死亡具有抗性
与野生型T细胞不同,CASPASE-8缺失的naive CD4+和CD8+ T细胞在FASL或TNF/IKK16刺激下均未发生凋亡或坏死性凋亡,提示其死亡机制非经典死亡受体通路介导。
CASPASE-8依赖性T细胞存活仅部分依赖RIPK1激酶活性
在Casp8△TCD2 RIPK1D138N小鼠中,胸腺DP和DN4细胞数量恢复正常,且CD8+ EM和CM亚群缺陷被挽救,证实坏死性凋亡参与这些过程。然而,NKT细胞缺失、CD4+ CM/EM及CD8+ VM亚群缺陷仅部分或完全不受RIPK1激酶活性影响。混合骨髓嵌合体实验进一步验证,CASPASE-8缺失细胞的竞争性劣势在naive CD4+/CD8+ T细胞中持续存在,且不能被RIPK1D138N逆转。
结论与意义
本研究首次明确CASPASE-8在T细胞中具有独立于坏死性凋亡抑制的促存活功能。该功能对NKT细胞发育、CD8+ VM及CD4+记忆T细胞的维持至关重要,且不依赖RIPK1激酶活性。机制上,CASPASE-8可能通过酶切非经典底物或发挥支架功能(如参与NF-κB信号转导)促进细胞存活。这一发现不仅澄清了既往研究中的矛盾,还为免疫缺陷性疾病和自身免疫病的治疗提供了新靶点。例如,靶向CASPASE-8/RIPK1轴可能调控T细胞过度活化或死亡,进而改善免疫稳态失衡相关疾病预后。
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