Nat Med：在克罗恩病中，共生酵母和食源性酵母选择交叉反应T细胞驱动细胞毒性TH1细胞应答

背景

炎症性肠病 (IBDs)是以CD和溃疡性结肠炎 (UC)为主要形式的胃肠道慢性炎症性疾病。在这些慢性疾病中，常规或靶向治疗对免疫过程的控制很差，导致终身发病、生活质量严重下降和高昂的医疗费用。针对肠道微生物群成员的异常免疫反应 (尤其是CD4+ T细胞应答)被认为是IBD的病因或驱动因素。然而，微生物组的高度多样性在很大程度上阻碍了IBDs中驱动疾病的微生物T细胞靶点，以及相应的微生物特异性致病性T细胞表型的识别。此外，由于IBDs的复杂性，不同患者亚群的致病性CD4+ T细胞表型和疾病相关抗原也可能不同。

简介

2023年9月25日，来自德国基尔大学和石勒苏益格-荷尔斯泰因大学医学中心的Gabriela Rios Martini及其团队在Nat Med (IF: 82.9)杂志上发表名为Selection of cross-reactive T cells by commensal and food-derived yeasts drives cytotoxic TH1 cell responses in Crohn's disease的研究[1]。

主要结果

酵母反应性TH1细胞具有细胞毒性特征

为了更深入地了解酵母反应细胞的细胞组成及其功能能力，我们对来自三名ASCA阳性CD患者和三名健康供体的体外FACS纯化的、白色念珠菌、热带念珠菌和酿酒酵母反应性CD154+ Tmem细胞进行了单细胞RNA测序 (scRNA-seq ) (图3a)。总体而言，我们对15012个白色念珠菌、21623个热带念珠菌和23495S进行了测序。酿酒酵母反应性CD4+ T细胞。在这些细胞中，我们根据Leidenunsupervised聚类确定了8个具有不同转录谱的聚类 (图3b,c)。在这些细胞簇中，我们再次检测到一个优势的TH1细胞群 (标记基因IFNG和TBX21)，其另外的特征是表达高水平的细胞毒性标记基因 (例如，PRF1, GZMB和SLAMF7) (图3c)。事实上，这一簇中的细胞表达了之前描述的病毒感染或癌症中产生的细胞毒性CD4+ T细胞的许多基因。此外，这些细胞表达高水平的HOPX，而HOPX编码的转录因子与慢性T细胞活化相关。与健康供者相比，CD患者的Th1细胞毒性簇显著增加 (图3b,d)。我们还注意到，在表达低水平TH17细胞标记基因 (IL17a和IL22)，以及TH1细胞标记基因IFNG和TBX21，以及asCSF2和IL2的CD患者中，热带假丝酵母和酿酒酵母反应性细胞中的效应细胞簇增加 (图3c,d)。对这一簇中的健康细胞和患者来源细胞的鉴别显示，CD来源的细胞并没有上调Th17细胞基因，而是上调了定义这一簇的其他几种炎症基因 (即IFNG, TBX21, CSF2和IL2)。这与IL-17A蛋白表达细胞的低比例相一致 (图2b)，并通过直接标签抗体标记IL-17A蛋白分泌T细胞进一步证实，在CD患者中，IL-17A蛋白分泌T细胞并不增加。与对照组相比，CD患者的其他识别的基因簇要么保持不变，要么减少，或者总体上只包含一小部分细胞 (≤5%) (图3d)。

图3. 来自CD患者的酵母反应性CD4+细胞具有细胞毒性表型

CD4+ Th1-CTL对食物来源的酵母抗原产生应答

CD4+ Th1-CTL对多种酵母的交叉识别促使我们进一步研究这些细胞潜在的抗原触发因素。由于多种酵母是广泛分布的微生物，并且经常与饮食一起摄入，我们假设食物来源的酵母也可以促进CD患者的CD4+ Th1-CTL的活化。奶酪含有活微生物，包括各种念珠菌、酵母菌、青霉菌和其他几种真菌。为了分析食物来源的真菌是否可以激活CD患者的CD4+ Th1-CTL，我们用热灭活的常见奶酪裂解物刺激PBMCs，并通过ARTE分析反应性T细胞。ASCA+而非健康供者的CD患者表现出明显的反应性增加，尤其是对发霉成熟的卡门贝干酪和戈尔根左拉干酪 (图6a,b)。与我们之前的结果一致，来自CD患者的这些奶酪激活的T细胞产生的IFN-γ量增加 (图6b)，并表达水平升高的细胞毒性标志物 (图6c)。

图6. 食源性酵母可激活CD患者的交叉反应性TH1-CTL

结论及展望

在炎症性肠病中，异常的CD4+ T细胞对肠道微生物的反应性被认为是驱动黏膜炎症的原因。与疾病相关的微生物种类和相应的微生物特异性、致病性T细胞表型仍在很大程度上未知。在本研究中，我们鉴定了常见的肠道共生酵母和食物来源的酵母，它们是克罗恩病 (CD)患者改变的CD4+ T细胞反应的直接激活剂。在CD中，对酵母反应的CD4+ T细胞表现出细胞毒性辅助性T细胞 (TH1细胞)表型，并表现出T细胞克隆的选择性扩增，这些T细胞克隆与几种共生真菌以及食物来源的真菌高度交叉反应。这表明在慢性肠道疾病的背景下，T细胞通过反复接触保守的真菌抗原进行交叉反应性选择。我们的结果强调了在CD患者中，酵母菌作为异常CD4+ T细胞反应的驱动因素所发挥的作用，并提示肠道真菌共生菌和每日饮食摄入的酵母菌可能都有助于CD患者炎症CD4+ T细胞应答的慢性激活。

原文链接

https://www.nature.com/articles/s41591-023-02556-5

参考文献

1.Martini Gabriela Rios,Tikhonova Ekaterina,Rosati Elisa et al. Selection of cross-reactive T cells by commensal and food-derived yeasts drives cytotoxic TH1 cell responses in Crohn's disease.[J] .Nat Med, 2023, undefined: undefined.

转自：“生物医学科研之家”微信公众号

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