2022年6月23日,美國索爾克生物研究所鄭頁課題組在 Nature 子刊 Nature Immunology 在線發(fā)表了題為:Glucocorticoid signaling and regulatory T cells cooperate to maintain the hair-follicle stem-cell niche(糖皮質(zhì)激素和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞協(xié)同維持毛囊干細(xì)胞微環(huán)境)的研究論文。 該研究揭示了在皮膚毛囊損傷的情況下誘導(dǎo)產(chǎn)生的糖皮質(zhì)激素(glucocorticoid)可以促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)分泌生長因子 TGF-β3,進(jìn)而促進(jìn)毛囊干細(xì)胞增殖以及毛發(fā)再生。 該研究不僅拓寬了人們對(duì)組織駐留調(diào)節(jié)性T細(xì)胞如何發(fā)揮非免疫抑制功能的認(rèn)知,還對(duì)理解斑禿(一種免疫系統(tǒng)攻擊自身毛囊而導(dǎo)致的脫發(fā))的發(fā)病機(jī)制以及糖皮質(zhì)激素治療斑禿的分子機(jī)理有重要的指導(dǎo)意義。 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)長期以來被認(rèn)為是一群具有抑制機(jī)體過度免疫反應(yīng)功能的淋巴細(xì)胞,對(duì)維持機(jī)體免疫耐受至關(guān)重要。近年來,研究顯示調(diào)節(jié)性T細(xì)胞除了發(fā)揮免疫抑制功能之外,還可以在非淋巴組織中調(diào)節(jié)機(jī)體的代謝和組織修復(fù)與再生。然而調(diào)節(jié)性T細(xì)胞如何促進(jìn)損傷組織的修復(fù)和再生并不清楚。尤其是無法確定調(diào)節(jié)性T細(xì)胞是否不依賴其免疫抑制功能,而直接通過調(diào)節(jié)組織干細(xì)胞的增殖與分化來促進(jìn)組織的修復(fù)與再生。在這項(xiàng)研究中,論文第一作者劉志博士等研究人員利用皮膚毛囊損傷與修復(fù)這一模型, 致力于尋找在組織損傷的情況下,什么信號(hào)通路可以誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的促再生(pro- regenerative)功能,以及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞通過分泌什么生長因子來促進(jìn)毛囊干細(xì)胞的增殖與分化。在該研究中,研究人員首先觀察到糖皮質(zhì)激素受體(glucocorticoid receptor)在皮膚中的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞高表達(dá),以及對(duì)皮膚毛囊進(jìn)行脫毛損傷后誘導(dǎo)分泌的糖皮質(zhì)激素水平增高。這些結(jié)果提示糖皮質(zhì)激素信號(hào)可能在調(diào)節(jié)性T細(xì)胞促進(jìn)毛發(fā)再生過程中發(fā)揮重要的作用。接下來,研究人員發(fā)現(xiàn)糖皮質(zhì)激素受體的條件性敲除小鼠的毛發(fā),在脫毛損傷下或者自然毛發(fā)生長周期中,無法像野生型小鼠一樣正常再生或生長,毛囊干細(xì)胞一直處于休眠狀態(tài),無法被激活,增殖與分化。令人意外的是,雖然糖皮質(zhì)激素在臨床上被用于抑制炎癥性疾病,以及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的經(jīng)典功能就是抑制過度免疫反應(yīng),但是該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性的糖皮質(zhì)激素并影響調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)功能,進(jìn)而提示糖皮質(zhì)激素可以直接誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的促再生功能。下一步,研究人員發(fā)現(xiàn),調(diào)節(jié)性T細(xì)胞受到糖皮質(zhì)激素信號(hào)激活后分泌的細(xì)胞生長因子 TGF-β3 可能直接介導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和毛囊干細(xì)胞之間的交流。最后,研究人員通過體外調(diào)節(jié)性T細(xì)胞對(duì)毛囊干細(xì)胞的共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),體內(nèi)給予外源性的 TGF-β3 或者阻斷 TGF-β3 信號(hào)通路,以及 TGF-β3 條件性敲除小鼠確定了調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分泌的 TGF-β3 介導(dǎo)了調(diào)節(jié)性T細(xì)胞對(duì)毛囊干細(xì)胞的調(diào)控以及促進(jìn)毛發(fā)再生。糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞與組織干細(xì)胞相互作用促進(jìn)毛發(fā)生長 綜上,該研究揭示了誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和毛囊干細(xì)胞相互作用的上游激素信號(hào)——糖皮質(zhì)激素,以及介導(dǎo)他們交流的下游生長因——TGF-β3,明確了誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的促組織再生功能的信號(hào)通路可以獨(dú)立于調(diào)節(jié)其免疫抑制功能的TCR信號(hào)或者細(xì)胞因子信號(hào)通路,進(jìn)而證實(shí)了調(diào)節(jié)性T細(xì)胞可以不依賴其維持組織微環(huán)境免疫穩(wěn)態(tài)的功能,直接調(diào)節(jié)組織干細(xì)胞的增殖分化以及組織的修復(fù)和再生。該研究對(duì)如何利用調(diào)節(jié)性T細(xì)胞治療斑禿,創(chuàng)傷修復(fù),以及如何干預(yù)機(jī)體衰老和器官修復(fù)都有重要的借鑒作用。索爾克生物研究所鄭頁研究員為論文通訊作者,博士后劉志為第一作者。胡嫻亭博士等其他實(shí)驗(yàn)室成員也參與了該項(xiàng)工作,該研究還得到了復(fù)旦大學(xué)眼耳鼻喉醫(yī)院的李華斌教授的大力支持。論文鏈接: https://www./articles/s41590-022-01244-9
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