02.26 HIV-1感染引起先天淋巴細胞和自然殺傷細胞穩態失衡


先天淋巴細胞(innate lymphoid cells, ILCs)和自然殺傷(natural killer, NK)細胞組成了人體免疫系統的第一道防線,其中三型

ILC(ILC3)分泌的IL-22對阻斷腸道微生物感染起到重要作用而NK 細胞通過分泌細胞因子和介導靶細胞殺傷對免疫調節、病毒感染細胞和癌細胞的清除起到關鍵作用。目前,對於HIV-1 感染與ILC3 和NK 細胞之間的相互作用尚不明確。


2020年2月17日,麻省大學醫學院Jeremy Luban團隊(第一作者為Yetao Wang)在Nature Immunology雜誌上發表文章HIV-1-induced cytokines deplete homeostatic innate lymphoid cells and expand TCF7-dependent memory NK cells發現HIV-1感染可引起的ILC3穩態失衡以及TCF7陽性記憶NK細胞的擴增。


Nat Immuno | HIV-1感染引起先天淋巴細胞和自然殺傷細胞穩態失衡


此研究通過系統檢測HIV-1 陰性 (HIV-1 negative)、HIV-1 陽性未接受藥物治療並伴有病毒血症 (HIV-1+ viremic)、HIV-1 陽性接受藥物治療 (HIV-1+ ART)和HIV-1陽性未接受藥物治療但能夠自發控制HIV-1病毒複製人群 (HIV-1+ spontaneous controller) 血液中的ILC水平,發現與HIV-1陰性人群相比,所有感染HIV-1的人群均出現ILC的減少。通過進一步檢測HIV-1陰性和HIV-1 陽性接受藥物治療的人群中腸道中的ILC3水平,發現即使HIV-1陽性接受藥物治療的人群檢測不到HIV-1病毒,並含有與HIV-1 陰性人群相同水平的CD4+T 細胞,ILC 水平在這群人中仍然顯著下降,表明ILC3的持續下降與HIV-1感染者中普遍出現的慢性炎症相關。與這一推論一致,血液中sCD14濃度 與ILC 呈負相關,而CD4T細胞數量和CD4/CD8比例與ILC呈正相關,腸道中炎症相關分子MX1和MPO陽性細胞在HIV-1感染者中顯著增加,表明ILC在避免腸道微生物引發的系統性炎症中起到重要作用。


NK 細胞在控制HIV-1 感染的過程中發揮著重要作用,雖然NK細胞被普遍認為是天然免疫細胞,越來越多的實驗表明病毒感染,半抗原或細胞因子刺激會使NK細胞產生免疫記憶,當再次遇到相似的刺激時會激發NK細胞產生更強的細胞毒性或IFN-γ的分泌。

這些具有免疫記憶功能的NK細胞被稱為記憶NK細胞(memory NK 或adaptive NK)基於不同的實驗體系,不同種類的memory NK 細胞表達不同的表面分子,目前對於這些細胞形成的機制尚不明確。此研究通分析人外周血NK 細胞的轉錄組和表觀遺傳特徵,發現高表達CD56的NK細胞(CD56hi)與記憶CD8T細胞高度相似。單細胞轉錄組分析也證明這群細胞高表達記憶T細胞分子標記TCF7,獨立於其他NK細胞群,體外實驗表明低表達CD56(CD56dim)的NK細胞在接受細胞因子刺激後會分化為TCF7+CD56hiNK細胞, 從而獲得免疫記憶。進一步研究表明這群細胞在HIV-1感染者中顯著提高,提示HIV-1感染造成的免疫激活可能是TCF7+記憶NK細胞增多的原因。


總之,該研究提示深入理解HIV-1感染造成的ILC3的持續性減少,記憶NK細胞的增多可能對於治療HIV-1感染相關的慢性炎症以及相關疾病具有臨床意義。


原文鏈接:


https://doi.org/10.1038/s41590-020-0593-9


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