背景
淋巴结 (LNs)是组织特异性适应性免疫形成的关键部位。然而，在多个器官之间共享LN对这种剪裁的影响尚不清楚。在这里，我们描述了胰腺、肝脏和小肠上部 (十二指肠)进入三个小鼠淋巴结的引流层次。移行性树突状细胞 (migDCs)是指导适应性免疫结局的关键细胞，其来源于胰腺或肝脏时表现出比来源于十二指肠时更强的促炎特征。在每个共享的LN中，定性不同的migDC混合影响胰腺B细胞反应性T细胞获得肠道归巢和与十二指肠共引流成比例的耐受性表型。然而，十二指肠病毒感染使非肠道的migDCs和B细胞反应性T细胞在所有共享淋巴结中表现出更强的促炎作用，导致胰岛淋巴细胞浸润增加。我们的研究揭示了LN共引流的免疫串扰是调节胰腺自身免疫的强大力量。
简介
2023年8月2日，来自美国芝加哥大学的Hailey Brown及其团队在Immunity (IF: 32.4)杂志上发表名为Lymph node sharing between pancreas, gut, and liver leads to immune crosstalk and regulation of pancreatic autoimmunity的研究[1]。
研究亮点
1、胰腺以分级方式与十二指肠/肠道和肝脏共享淋巴结 (LNs)。
2、LN共引流导致各胰腺LN中独特的迁移性树突状细胞混合。
3、胰腺抗原反应性T细胞的命运受LN与肠道共同引流的影响。
4、肠道病毒感染通过共享LN释放胰腺自身免疫。
主要结果
来自胰腺、肠道和肝脏的migDCs的相对贡献是不同胰腺LNs中独特DC特征的基础
我们的qPCR结果不能区分每个LN的基因表达是否反映了由来自每个共引流器官的migDC1s贡献的细胞异质性，或者是否所有的细胞都一致地适应了特定的LN环境。为了解决这一歧义，我们对来自三个胰腺淋巴结的DC富集 (CD11c-YFP)细胞进行了单细胞RNA-seq (scRNA-seq)。使用已发表的基因数据集鉴定髓系细胞并对所有的migDC1s进行聚类后，我们鉴定了10个不同的群体，其中两个代表migDC2s，一个单核细胞来源的DC (moDCs)和一个凋亡前细胞;剩下的我们假设是migDC1s。所有三个淋巴结的下采样均匀流形近似和投影 (UMAPs)证实，migDC2在L-LN中几乎不存在，在Ce-LN中存在，在D-LN中最丰富，而moDCs显示出相反的趋势，这与图2A中LN贡献分析的预期一致。仅对migDC1s进行重新聚类发现了8个群体 (图3A)。值得注意的是，大多数是以我们在组织migDC1分析中发现的免疫基因为主，这些基因在肝脏、胰腺或十二指肠中富集 (图3B)。此外，对l-淋巴结、Ce -淋巴结和D-淋巴结的细胞进行下采样 (图3C)发现，簇0 ~ 4在l-淋巴结中明显较多，簇5和7在D-淋巴结中明显较多，而簇6在D-淋巴结中不太明显。所有人群均存在于Ce-LN中。
图3. 来自胰腺、肠道和肝脏的迁移性树突状细胞的相对贡献是不同胰腺淋巴结中独特树突状细胞特征的基础
肠道病毒感染导致共享淋巴结 (LNs)中来自肝脏和胰腺的树突状细胞 (DCs)的促炎特征
我们使用T1L作为模型，试图确定肠道病毒感染后胰腺淋巴结 (LNs)之间1型免疫梯度的DC生物学基础。对干扰素刺激基因进行qPCR分析 (ISGs，图6A)。该分析显示，大多数ISG在感染后48小时达到高峰，并遵循肠道对胰腺LN引流的既定梯度，尽管L-LN的转录水平没有明显升高。在NOD小鼠的胰腺组织中，在T1L时，migDC1s没有显示ISG的激活；除了在肠道中观察到一些上调外，在肝脏中也观察到一些上调 (图6B)，这与该小鼠品系肝脏中可疑的干扰素敏感性一致。为了评估ISG上调的功能输出，我们从胰腺，结肠和外周对照，腹股沟淋巴结中分离出migDC1s，并对它们在T1L感染后的活化 (CD80和CD86)，迁移 (CCR7)和细胞因子产生 (IL-12)进行染色。感染导致migDC1激活和迁移 (图6C)和免疫细胞和migDC1计数的持续增加，仅在引流肠道的淋巴结中 (D, C)，而IL-12+ DC频率的增加扩展到L-LN (图6D)。为了直接确定这种向促炎程序的转变是否是由于肠道来源的migDC1s的改变，我们分析了Vil1Tomato小鼠胰腺淋巴结中DCs的IL-12和CD80。正如预期的那样，在Tomato+ migDC1s的Ce-LNs和D-LNs中，IL-12+ CD80+细胞均被富集 (图6E, 6F)。虽然由肠道来源的DCs产生的1型细胞因子可以通过旁观者机制解释我们的胰抗原反应性T细胞数据，但我们想知道来自共同培养器官的DCs是否也受到肠道病毒感染的影响，例如通过DCs之间的旁分泌干扰素信号传导。
这些发现支持了一种模型，即在肠道T1L的情况下，migDC1s直接对损伤做出反应，可以影响其他migDC1s，这些migDC1s共同改变相同解剖生态位中的T细胞应答。
图6. 肠道病毒感染导致共享LNs中来自肝脏和胰腺的DCs的促炎特征
胃肠道病毒感染诱导胰腺反应性细胞毒性CD8+ T细胞
CD8+ T细胞是T细胞介导自身免疫的重要执行者。因此，我们筛选了NOD小鼠对肠道病毒的内源性CD8+ T细胞反应，发现低剂量的T1L, T3SA+和MNV-CW3检测了诱导颗粒酶B (GZMB，仅在感染时表达)和IFNγ (在基线时表达，但在感染时增加)的表达，证实了CD8+ T细胞的活化阈值低于CD4+ T细胞。因此，我们接下来测试了低剂量T1L对胰腺淋巴结中NY8.3 T细胞命运的影响。我们观察到，随着胰腺和十二指肠之间LN共享的梯度，向细胞毒性CD8+ T细胞的稳健转化(图7A-7D)。我们再次观察到感染对L-LN的一些影响，尽管肠道对该LN的贡献较小。当省略STZ、使用MNV-CW3和T3SA或使用识别胰岛素的完全不同的胰腺B细胞反应性CD8+ T细胞克隆 (G9C8)时，也存在同样的转化。我们希望再次强调这些效应对特定共引流的依赖性。在这种情况下，我们不能直接比较饮食 (作为整个肠道长度的替代指标)和内源性B细胞来源的抗原，因为NY8.3细胞识别的IGRP肽不溶性。为了建立这一参考点，我们在感染T1L或MNV-CW3 (已知可打破CD4+ T细胞的口服耐受的病毒)的B6小鼠中，研究了口服OVA后的OT-I细胞的特征，并发现OT-I细胞确实在与胰腺共享的淋巴结和肠道特有的淋巴结中都具有细胞毒性。
这些发现表明，肠道感染有能力改变共享LNs内的胰腺反应性T细胞应答，并对胰腺组织免疫产生相关后果。
图7. 胃肠道病毒激活共享淋巴结中的细胞毒性胰腺抗原反应性CD8 T细胞并导致胰岛淋巴细胞浸润
结论及展望
通过我们对上消化道LN共享的研究，我们发现了一种以前未被充分重视的影响上消化系统组织特异性适应性免疫的方法，这可能适用于其他器官共引流的情况。肠道影响全身免疫的方式越来越多，LN共引流可能是胃肠道感染降低胰腺 (或肝脏)自身免疫阈值而不影响这些器官本身的一种机制，这一发现在其中又增加了一种方式。
原文链接
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1074761323003217?via%3Dihub
参考文献
1.Brown Hailey,Komnick Macy R,Brigleb Pamela H et al. Lymph node sharing between pancreas, gut, and liver leads to immune crosstalk and regulation of pancreatic autoimmunity.[J] .Immunity, 2023, undefined: undefined.
转自：“生物医学科研之家”微信公众号
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