Nature：组织驻留记忆CD8 T细胞在肠道中的位置决定了它们在抗击疾病中的作用

人类免疫系统就像一支由专业士兵（免疫细胞）组成的军队，每名士兵在抗击疾病方面都发挥着独特的作用。在一项新的研究中，来自艾伦研究所、拉荷亚免疫学研究所和加州大学圣地亚哥分校等研究机构的研究人员揭示了称为组织驻留记忆CD8 T细胞（tissue-resident memory CD8 T cell）的免疫细胞如何根据它们在小肠内的位置发挥独特和专门的作用。

相关研究结果于2025年1月22日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Tissue-resident memory CD8 T cell diversity is spatiotemporally imprinted”。

组织驻留记忆CD8 T细胞提供了抵御再次感染的局部第一道防线，并需要其他免疫细胞的“后备”支持，对于在暴露于许多外部病原体的组织中维持和平也至关重要。

这一发现揭示了组织驻留记忆CD8 T细胞如何适应其在体内的位置，确保协调有效的免疫反应，以及微环境和细胞相互作用如何塑造这种位置特异性的适应。位置很重要，这种理解也可能导致免疫疗法和疫苗的改进。

基于位置的专门作用

这项研究表明，小肠中的组织驻留记忆CD8 T细胞是多种多样的，具有不同的职责，它们在肠道结构中的位置决定了它们的作用。

前线：在绒毛尖端，一个具有更高杀伤能力的组织驻留记忆CD8 T细胞亚群就像了望塔里的守卫一样。这些细胞旨在立即攻击入侵的病原体，防止感染进一步传播。

强化：在称为隐窝的细胞口袋中，一个不同的组织驻留记忆CD8 T细胞亚群作为后备力量，随时准备在身体将来遇到相同的病原体时做出反应。这些细胞提供持久的免疫力。

论文共同通讯作者、艾伦研究所研究员Maximilian Heeg医学博士说，“真正让我印象深刻的是，我们能够看到不同位置的免疫细胞具有这些特殊功能。它们被战略性地定位在小肠中以发挥其功能，这是这篇论文的关键发现。”

这些差异确保免疫系统能够对即时威胁做出快速反应，同时维持后备防御以便提供长期保护。

论文共同通讯作者、艾伦免疫学研究所执行副总裁Ananda W.Goldrath博士说，“为了应对感染，免疫细胞流入组织以对抗感染并帮助修复损伤。重要的是，这些细胞与组织细胞‘对话’以协调免疫反应。”

利用空间转录组学表征小鼠小肠中抗原特异性CD8 T细胞对急性病毒感染的空间和转录状态

“在这项研究中，我们如今可以可视化观察免疫细胞的功能状态与组织不同邻域或区域中发现的细胞和信号之间的关系。随着我们探索如何在避免破坏性炎症的同时增强免疫保护，这一关于免疫系统在组织中如何工作的新知识正在改变游戏规则。”

了解微环境和细胞相互作用

利用先进的转录谱分析技术，这些作者绘制了遗传指令图，这些指令根据其位置指导组织驻留记忆CD8 T细胞的行为。

拉荷亚免疫学研究所助理教授Miguel Reina Campos博士说，“我对我们的新方法带来的可能性感到最兴奋：在不受干扰的自然环境中以高复杂度、高通量和分辨率研究免疫细胞。”

这些发现为设计更好的免疫疗法和疫苗提供了见解。通过靶向将组织驻留记忆CD8 T细胞引导到组织内特定部位并增强其能力的机制，这些作者希望开发出提高免疫系统有效性并保持人体健康的治疗方法。

论文共同第一作者、加州大学圣地亚哥分校研究生Alex Monell说，“这项研究的一部分是发现明确表征的基因与CD8 T细胞空间和转录表型之间的因果关系。我们正在扩大我们的CRISPR混合空间筛选（CRISPR pooled spatial screening），以同时分析CD8 T细胞内多种遗传扰动的影响，其首要目标是发现和操纵组织特异性免疫的调节机制。”

未来的研究目标

这项研究强调了解剖上的组织微环境在形成免疫反应中的重要性，并建立了一个研究免疫细胞如何与其环境相互作用的框架。它通过利用屏障组织中组织驻留记忆免疫细胞的独特动力学，提出了治疗慢性疾病、感染和炎症性疾病的新方法。

展望未来，这些作者专注于了解如何利用这些知识在治疗上靶向人体免疫反应。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Miguel Reina-Campos et al. Tissue-resident memory CD8 T cell diversity is spatiotemporally imprinted. Nature, 2025, doi:10.1038/s41586-024-08466-x.