识别可能在免疫耐受中起重要作用的淋巴结细胞

Aire在胸腺中的表达通过消除自反应T细胞促进免疫耐受;消除不充分会引起自身免疫性疾病。Aire基因被认为只在胸腺中表达,但最近,研究人员报道了Aire基因在周围淋巴结中的表达。研究人员现在已经通过air -report小鼠和流式细胞术鉴定了在0.01%的淋巴结细胞中表达Aire的细胞是ilc3样细胞。结果可能导致阐明自身免疫性疾病的原因和治疗。
胸腺是T细胞分化的器官。T细胞表达与病原微生物和病毒发生反应的受体。然而,胸腺产生自反应T细胞与自身抗原发生反应,因此必须在胸腺中清除。消除自反应T细胞的机制被称为中心耐受性。
髓样胸腺上皮细胞在中枢耐受中起关键作用。这些细胞表达器官特异性抗原(组织限制性抗原)。例如,胰岛素只由胰腺β细胞产生,c反应蛋白只在肝脏产生。髓样胸腺上皮细胞产生这种蛋白质并将其呈递给T细胞,并消除与之发生反应的T细胞,即自反应T细胞(图1)。
Aire是一种在髓样胸腺上皮细胞中调节组织限制性抗原表达的基因。Aire突变导致胸腺组织限制性抗原表达水平降低,因此,自动反应T细胞的清除变得不够。这被认为导致自身免疫疾病的发病机制在多个器官,如aceping。人们认为Aire只在胸腺中表达,但几个研究小组最近提出的证据表明,外周淋巴结中的一些细胞表达Aire;外周淋巴结是免疫反应发生的器官。然而,各研究小组对air表达细胞的类型存在分歧。

来自金泽大学的一名科学家在这项免疫学研究中发挥了核心作用,他是国际合作研究小组的成员,该小组一直从事胸腺中枢耐受诱导机制的研究。在研究过程中,该小组在淋巴结中发现了Aire基因的表达;研究人员此前认为Aire基因只在胸腺中表达。因此,我们利用两株Aire-报告型小鼠和Aire抗体高灵敏度流式细胞术详细分析了在淋巴结中表达Aire基因的细胞。这证实了非常少的细胞,即淋巴结中所有细胞总数的0.01%,确实表达Aire。
这些细胞表达高水平的主要组织相容性复合体(MHC) II类,在抗原呈递细胞上表达。它们还显示了T细胞被激活所需的共刺激分子的高水平表达,这表明air表达细胞可能发挥抗原提呈细胞的作用。从细胞形态、细胞表面分子和基因表达谱等方面对这些表达air的细胞进行分析,发现这些细胞具有与第3组先天淋巴样细胞(ILC3)相似的特征,ILC3在维持肠道内稳态和炎症反应中发挥重要作用。本研究组将这些细胞命名为Aire ilc3样细胞。之前的一项研究在一个细胞片段中检测到了Aire mRNA,本研究证实了这一点,但表达Aire蛋白的片段中的细胞只是Aire ilc3样细胞。
接下来,利用野生型小鼠和Aire敲除小鼠研究Aire ilc3样细胞的基因表达谱,发现约有700个基因受Aire调控。在使用小鼠的实验中,用Aire表达细胞表达流感病毒的血凝素抗原(HA抗原),发现Aire ilc3样细胞可以清除淋巴结中的HA反应T细胞(图3)。这些结果表明Aire ilc3样细胞在淋巴结中发挥了部分免疫耐受的作用。

免疫耐受失败导致自身免疫性疾病。人们认为淋巴结内的外周T细胞耐受包括调节性T细胞的抑制、消除自反应性T细胞和诱导无能,但尚不清楚哪些类型的细胞参与了自反应性T细胞的消除和诱导无能。在本研究中发现的Aire ilc3样细胞被认为参与了一部分自反应T细胞的消除。在不久的将来,我们希望阐明Aire ilc3样细胞和其他细胞是如何维持免疫耐受的细胞诱导免疫耐受。这将有助于阐明结缔组织疾病和自身免疫疾病的病因和可能的治疗方法。