Cell：实时追踪免疫“烽火台”——芦广庆等通过新技术解码细胞因子信号接收者的身份与功能

虽然对细胞因子产生细胞的特性和调控有很多了解，但对细胞因子有反应的细胞类型在很大程度上仍未被表征。

2026年1月7日，哈佛医学院Jun R. Huh团队等（芦广庆为第一作者）合作在Cell 在线发表题为“In vivo detection of immune responses via cytokine activity labeling”的研究论文，为了解决这一知识差距，该研究开发了“细胞因子细胞定位平台”（CyCLoPs），这是一种将细胞因子受体参与转化为遗传可追溯信号的报告系统。

在体外，CyCLoPs表现出高特异性、稳健的信号背景比和广泛的适用性，可探测多种细胞因子受体的相互作用。在体内，白细胞介素(IL)-17A-CyCLoPs报告小鼠能够鉴定出在共生细菌定植后主要定位于回肠绒毛的IL- 17A应答肠上皮细胞。干扰素-γ (IFN-γ)-CyCLoPs报告小鼠允许检测肿瘤内暴露于IFN-γ的CD8⁺ T细胞，这些细胞表达CD36、CD38和瘦素受体，并显示与效应功能降低相关的基因特征。总之，CyCLoPs为细胞因子诱导的细胞反应的直接可视化和表征提供了一个平台，并为研究细胞因子如何在健康和疾病中协调不同的免疫结果提供了一个工具。

免疫细胞通过保护宿主免受各种威胁（包括病原体，如细菌、病毒和真菌），对维持体内稳态至关重要。免疫细胞有多种类型，包括淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、自然杀伤细胞（NK）和树突状细胞（DCs），它们都密切合作，共同对抗感染和疾病，每种细胞在免疫反应中都发挥着独特的作用。然而，失调的免疫细胞反应也会导致多种疾病，如过敏、癌症、自身免疫性疾病和炎症性疾病，这强调了理解调节免疫反应的复杂过程的重要性，特别是炎症是如何启动、维持和最终解决的。近年来，调节免疫细胞功能，增强或抑制其活性，已被广泛应用于这些人类疾病的治疗方法。

从历史上看，免疫细胞是根据它们产生的关键效应分子（称为细胞因子）来分类的，细胞因子有助于协调整体免疫反应。例如，T辅助细胞（Th）根据它们产生的细胞因子被分为不同的T细胞类型。这些分类包括1型、2型和17型免疫反应，其特征分别是产生干扰素-γ (IFN-γ)、白细胞介素-4 （IL-4）和IL-17A。反过来，细胞因子通过结合其同源细胞因子受体在免疫和非免疫来源的靶细胞上发挥免疫调节功能。

细胞因子与受体结合，通常形成二聚体或三聚体复合物，是传递信号和协调免疫和生理反应的第一步。在细胞因子参与后，细胞因子受体亚基发生构象变化，通常导致额外受体亚基或相关信号分子的募集。这种招募进一步在细胞内传播信号，导致细胞内通路的激活和调节，介导细胞因子的作用，包括基因表达和细胞代谢的变化。因此，最初的结合事件引发了一系列复杂的分子相互作用，大多数基于细胞因子的治疗方法侧重于调节细胞因子与其受体之间的相互作用。

文章模式图（图源自Cell ）

免疫学界一直致力于通过评估免疫细胞中细胞因子的产生、基因表达和表面标记物的表达来识别和测量免疫反应。这些研究大大拓宽了我们对免疫系统基本结构和功能的理解，揭示了激活免疫细胞产生细胞因子的机制；然而，尽管细胞因子反应细胞在调节炎症反应中起着关键作用，但很少有研究在体内鉴定和表征细胞因子反应细胞，因此仍存在重大差距。此外，缺乏能够在空间和时间上识别和跟踪响应细胞因子的靶细胞的工具。基于这些原因，该研究的目标是设计一个普遍适用的细胞因子受体报告系统，可以用来确定免疫反应的大小和特异性。

该研究开发了一种称为“细胞因子细胞定位平台”（CyCLoPs）的报告系统，使研究人员能够可视化，定位和识别细胞因子应答细胞。该平台将细胞因子结合诱导的细胞因子受体二聚化转化为遗传可追溯的荧光信号。该研究发现CyCLoPs在体外具有高特异性和广泛的适用性，背景信号最小。此外，研究人员通过在Rosa26基因座中引入相应的CyCLoPs，成功地生成了IL-17A-和IFN-γ-CyCLoPs小鼠系。

利用IL-17A-CyCLoPs报告小鼠系，该研究特异性地检测到IL-17A应答细胞在被分节丝状细菌（SFB）定植后出现在肠绒毛而不是回肠隐窝中。研究人员还使用IFN-γ-CyCLoPs报告小鼠来鉴定暴露于IFN-γ后效应功能降低的肿瘤中的CD8⁺ T细胞。这些细胞的特征是CD36、CD38和瘦素受体（LEP-R）的共同表达，在肿瘤浸润的CD8⁺ T细胞中，IFN-γ上调了leptin受体（LEP-R）的表达。因此，CyCLoPs提供了一个强大的工具来可视化体内细胞因子诱导的反应，为细胞因子如何在健康和疾病中驱动不同的免疫结果提供了有价值的见解。

参考消息：https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)01424-2