论文解读
研究背景
1 型糖尿病(T1D)是由于胰腺 β 细胞遭受自身免疫攻击而引发的慢性疾病,患者需终身依赖外源性胰岛素。尽管 β 细胞自身抗体(AAb)的出现表明自身免疫可能在临床症状前就已启动,但从自身免疫发生到明显高血糖的进展过程可能持续数年。目前,对 T1D 发病前后胰腺淋巴组织中免疫细胞的动态变化及调控机制知之甚少。以往研究多聚焦于外周血免疫细胞或动物模型,而对人类胰腺引流淋巴结(pLN)等关键淋巴组织的免疫特征缺乏全面分析。深入了解这些组织中的免疫扰动,对于开发能阻止自身免疫进展、保护 β 细胞功能的疗法至关重要。

为填补这一空白,美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院等机构的研究人员开展了相关研究,旨在揭示 T1D 发病前后胰腺相关淋巴组织的免疫变化规律及其与遗传风险的关联。该研究成果发表在《Nature Communications》上,为 T1D 的早期干预和治疗提供了重要的理论依据。

主要技术方法
研究人员通过人类胰腺分析计划(HPAP)收集了 ND、AAb + 和 T1D 供体的脾脏、胰腺引流淋巴结(pLN)和肠系膜淋巴结(mLN)样本。运用高参数流式细胞术(分析 46 名供体样本)和 CITEseq 单细胞分析技术(分析 18 名供体的 650,704 个细胞),对样本中的免疫细胞进行深度表型分析。同时,结合 HLA 遗传风险评分(HLA-GRS),分析免疫表型与遗传风险的相关性。

研究结果
  1. 淋巴组织免疫特征差异:流式细胞术和 CITEseq 分析显示,脾脏与淋巴结(LN)的免疫细胞组成存在显著差异。脾脏富含自然杀伤细胞(NK)、单核细胞和效应记忆 T 细胞(Tem、Temra),而 LN 则以 T 细胞(尤其是 CD4+ T 细胞和 naive T 细胞)为主。pLN 和 mLN 的免疫细胞组成高度相似,但也存在一些细微差异,如 MES mLN 中固有淋巴样细胞(ILCs)频率略有降低,pLN-Tail 中 CD8 + 中央记忆 T 细胞(Tcm)频率略高,NK 细胞频率略低。
  2. AAb + 和 T1D 相关的免疫表型变化:与 ND pLN 相比,AAb + 和 T1D 供体 pLN 中 CD4 + 调节性 T 细胞(Treg,表型为 CD25+CD127low)频率显著降低,且具有不稳定性特征;记忆 CD8+ T 细胞呈现干细胞样特征(如 CXCR3 + 表达增加)。仅 T1D 供体 pLN 中 naive T 细胞和 NK 细胞(CD56dimCD16+)分化增加。mLN 中仅 CD4+ Treg 和 naive T 细胞发生改变,脾脏中的免疫扰动较少。
  3. CD4+ Treg 的缺失与功能异常:流式细胞术和 CITEseq 分析表明,AAb + 和 T1D pLN 中 CD4+ Treg 的核心基因(如 FOXP3、IL2RA、IKZF4)表达显著降低,且与 Treg 谱系稳定性和功能相关的基因(如 ANTXR2、GPR183、FOXP1、RUNX1)表达异常。这些变化主要局限于 pLN,在 mLN 和脾脏中不明显。
  4. naive T 细胞特征减少:T1D pLN 中 naive CD4+ T 细胞频率显著降低,WGCNA 分析显示与 T 细胞信号和发育相关的模块(Module 14)在 naive CD4 + 和 CD8+ T 细胞中与 T1D 状态呈负相关,其中 TXK、FKBP5、ATM 等基因表达降低。
  5. 记忆 CD8+ T 细胞的干细胞样表型:AAb + 和 T1D pLN 中记忆 CD8+ T 细胞表面激活标记物(CD25、CD38)表达降低,干细胞样标记物(CXCR3+)表达增加,而效应样标记物(TOX+)表达减少。CITEseq 分析显示,CXCR3+TOX - 细胞富集淋巴节点归巢受体和干细胞相关转录因子,CXCR3-TOX + 细胞则富集抑制性受体和趋化因子。
  6. 细胞毒性 NK 细胞在 T1D pLN 中增多:T1D pLN 中细胞毒性 NK 细胞(CD56dimCD16+)频率增加,且与细胞毒性相关的基因(如 GZMB、CRTAM、IFNG)表达上调,抑制性受体基因(KLRB1)表达下调。这些变化仅限于 pLN,在 mLN 和脾脏中未观察到。
  7. 免疫表型与 HLA 遗传风险的关联:HLA-GRS 与 pLN 中活化的 CD8 + 记忆 T 细胞(如 CXCR5+、HLA-DR+CD38+)、CD127 + 记忆 T 细胞和 CD69+B/T 细胞的频率呈正相关。即使是低风险的单一 AAb + 供体,其 pLN 中也存在 CD25+CD4+ Tem 减少、CD38+ T 细胞减少和记忆 B 细胞增加等免疫扰动,且随着自身免疫时间的延长,免疫细胞分化逐渐明显。

研究结论与意义
本研究首次全面分析了人类 T1D 发病前后胰腺相关淋巴组织的免疫特征,发现 pLN 中存在组织特异性的免疫扰动,包括 CD4+ Treg 减少、记忆 CD8+ T 细胞呈现干细胞样表型、naive T 细胞减少和细胞毒性 NK 细胞增多等,这些变化与 HLA 遗传风险相关。研究结果表明,pLN 可能是 T1D 自身免疫启动和进展的关键场所,为 T1D 的早期干预(如靶向 pLN 中的免疫细胞)提供了新的靶点和理论依据。此外,研究还揭示了单一 AAb + 供体已存在免疫扰动,提示即使是低风险个体也可能存在胰腺附近的炎症环境,为 T1D 的早期筛查和预防提供了新的视角。然而,由于样本获取的限制,研究缺乏纵向数据和多 AAb + 供体的深入分析,未来需进一步研究以明确免疫扰动与疾病进展的动态关系。

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