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Immunity | 肠道菌群通过调节性T细胞促进肌肉组织再生

我的闺蜜老红帽 BioArt 2023-03-25

撰文 | 我的闺蜜老红帽


表达Foxp3的调节性T细胞(Foxp3-expressing regulatory T,简称Treg是CD4+T细胞的一个亚群,在维持免疫稳态中起到了至关重要的作用。而组织驻留调节性T细胞是调节性T细胞的一个亚类,具有独特的转录谱和T细胞受体库,并通常出现在非淋巴组织器官中,比如腹部脂肪组织(visceral adipose tissue)、骨骼肌、皮肤以及肠道固有层(colonic lamina propria)中。在组织微环境之中,组织驻留调节性T细胞可以与多种淋巴细胞以及非淋巴细胞动态交流,因此,这类细胞功能多样,并且通过多种机制维持组织稳态,比如调节局部或全身代谢代谢状态,促进机体对共生菌耐受,以及在组织损伤时调控组织再生等。多种功能甚至可能出现在同一个器官中,比如骨骼肌。在无感染肌肉损伤时,调节性T细胞可以迅速富集在病灶之处,并通过两种方式促进肌肉再生:(1)调控固有免疫和获得性免疫细胞活性;(2)启动肌肉卫星细胞(muscle satellite cells)的再生能力。而上述机制往往需要依赖于生长因子Areg的分泌。

肠道RORγ+调节性T细胞时一类高度特异性、肠道菌群依赖性的调节性T细胞亚类,在维持肠道稳态中起到了关键性作用,但是,这类细胞在肠道外的功能仍旧不甚清晰。
2023年2月22日,来自美国哈佛医学院的Diane Mathis研究组在Immunity上发表题为The gut microbiota promotes distal tissue regeneration via RORγ+ regulatory T cell emissaries的文章,发现肠道菌群诱导的RORγ+调节性T细胞在肠道外也起到了维持机体稳态的重要作用。


作者团队在研究非淋巴组织中的调节性T细胞异质性时,发现在骨骼肌急性损伤早期,再生骨骼肌处聚集大量RORγ+调节性T细胞。与绝大多数调节性T细胞来源于胸腺不同,肠道RORγ+调节性T细胞通常由共生菌或者是食物抗原在外周所诱导产生。目前学界认为,RORγ+调节性T细胞最为主要的功能是维持黏膜健康以及肠道稳态,这类细胞缺失会提升肠炎、肠癌和食物过敏的发生概率。

肠道菌群不仅可以塑造肠道免疫系统,还可以对全身的免疫系统产生影响。目前为止,这方面研究最为成熟的例子是,多种效应性T细胞亚群在肠道中感应到微生物信号并进一步发育成熟,再进入外周其它组织器官并行使功能。作者重点研究RORγ+调节性T细胞是否也在肠道外存在功能。作者通过单细胞RNA测序等方法发现,在急性损伤的骨骼肌以及脂肪肝中,存在一群与肠道RORγ+调节性T细胞高度相似的调节性T细胞亚群,并且,这群细胞的产生依赖于肠道菌群,且可以起到促进组织再生的作用。而且,组织损伤所产生的炎性因子以及随之发生的MHC II类分子介导的T细胞活化,可以驱动损伤病灶处、肠道来源的RORγ+调节性T细胞聚集,从而调控早期炎症反应,并且协助维持病灶处干细胞的增殖分化平衡。在损伤组织中,RORγ+调节性T细胞还行使调控IL-17A分泌型T细胞的功能。

综上所述,作者的工作确定了肠道诱导分化的调节性T细胞亚群在非黏膜组织中的重要功能。在组织损伤情况下,RORγ+调节性T细胞可以进入非黏膜组织,比如骨骼肌,并且启动IL-17所驱动的组织炎症,调控干细胞活化,从而促进组织再生。


原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2023.01.033


制版人:十一


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