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Science immunology
皮肤Treg细胞通过产生强啡肽来抑制局部炎症

2025-10-01

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该研究揭示了皮肤中一类表达Penk基因的调节性T细胞(Treg)通过产生强啡肽来直接作用于周围神经元,从而限制有害刺激引发的神经元活化和炎症反应。这一发现为神经免疫调节机制提供了新的视角,也拓展了Treg细胞的功能范围。

 

文献概述
本文《Enkephalin-producing regulatory T cells in the skin restrain local inflammation through control of nociception》,发表于《Science immunology》杂志,回顾并总结了皮肤中的调节性T细胞(Treg)在控制有害刺激引发的局部炎症中的关键作用。研究通过多种基因敲除和报告小鼠模型,证实Treg细胞中Penk基因的表达受TCR和糖皮质激素受体信号共同调控,并通过分泌强啡肽抑制感觉神经元活化,从而减轻皮肤炎症反应。

背景知识
皮肤作为主要的外周屏障组织,持续暴露于各种物理、化学和生物刺激下,需要协调神经和免疫系统的反应以维持组织稳态。调节性T细胞(Treg)是免疫系统中维持自身耐受、抑制过度免疫反应的核心细胞类型,已有研究表明其在屏障组织中具有特殊适应性功能。然而,Treg细胞是否可以直接调节神经元活动,特别是与疼痛感知相关的神经反射,尚未完全阐明。疼痛和炎症之间存在复杂的双向调控网络,神经元可分泌多种炎症因子,同时免疫细胞也可影响神经元兴奋性。研究者在此背景下,提出Treg细胞是否可通过分泌神经调节性分子(如强啡肽前体Penk)直接调控皮肤感觉神经元,从而在炎症早期阶段限制免疫反应。这一机制可能为自身免疫性皮肤病(如银屑病)提供新的治疗思路。

 

赛业生物提供多种基因编辑小鼠模型,包括全身和条件性基因敲除、点突变及人源化模型,适用于皮肤炎症、神经免疫调控等研究。

 

研究方法与实验
研究者使用Foxp3DTR和PenkCre转基因小鼠模型,结合Rosa26LSL-tdTomato和R26iDTR等Cre-loxP系统,实现对Treg细胞的特定基因(如Penk)进行条件性敲除或保留。通过注射白喉毒素(DT)诱导Treg细胞失活或凋亡,结合局部刺激(如辣椒素或IMQ)评估神经元活化程度和炎症因子释放。此外,使用单细胞和单核RNA测序(scRNA-seq和snRNA-seq)分析皮肤和DRG中Treg细胞的分子特征及神经元反应模式。流式细胞术、免疫组化、行为学测试(热板、Von Frey测试等)及基因编辑工具验证Treg细胞与神经元之间的信号轴。

关键结论与观点

  • 皮肤中Treg细胞与感觉神经末梢存在物理接近,平均距离约6微米,提示可能存在直接或旁分泌信号交流。
  • 在Treg细胞急性失活后,小鼠对辣椒素和IMQ诱导的刺激表现出更高cFos神经元活化,且伴随IL-23分泌增加,提示Treg细胞在炎症早期阶段抑制神经元过度激活。
  • Penk基因在Treg细胞中高表达,且依赖TCR和糖皮质激素受体信号协同激活。其表达在皮肤中尤为显著,而在次级淋巴器官中稀缺。
  • 选择性敲除Penk的Treg细胞后,小鼠表现出对疼痛和机械刺激的敏感性增加,且IMQ诱导的皮肤炎症加重,包括IL-23升高、γδT细胞激活及中性粒细胞浸润。
  • 单核RNA测序显示,Treg细胞缺失Penk后,DRG神经元中与疼痛和神经肽相关的基因表达上调,如Calca(CGRP编码基因),进一步支持Penk+ Treg细胞对神经元功能的调控。
  • Resiniferatoxin介导的TRPV1+神经元清除可消除Penk缺失引发的炎症表型,表明Treg细胞通过抑制神经元兴奋性限制皮肤炎症。

研究意义与展望
该研究首次揭示Treg细胞可通过分泌强啡肽直接抑制感觉神经元兴奋性,从而限制炎症反应。这一机制独立于其经典的免疫抑制功能,为神经免疫调控提供了新的分子线索。未来可进一步探索Penk+ Treg细胞在其他炎症性皮肤病(如特应性皮炎、自身免疫性皮肤病变)中的作用,以及其在不同性别中的差异。此外,强啡肽受体(如OPRM1、OPRD1)在神经元中的表达谱可帮助解析其靶向机制,为开发局部神经免疫调节剂提供理论依据。

 

赛业生物提供神经疾病研究相关动物模型,包括疼痛、炎症和神经免疫调控相关模型,支持药效评价与机制研究。

 

结语
本研究发现皮肤中的一类Treg细胞通过表达Penk基因产生强啡肽,直接作用于外周感觉神经元以限制其活化,从而控制皮肤炎症反应。这一神经免疫调控机制拓展了Treg细胞的功能范围,不仅限于免疫抑制,还涉及疼痛感知的调节。研究为银屑病等炎症性皮肤病的发病机制提供了新的分子靶点,也为局部免疫调节策略提供了理论支持。未来可进一步研究Penk信号在其他组织中的作用,并探索其在性别差异性疼痛中的调节机制,为临床精准治疗提供新思路。

 

文献来源:
Alejandra Mendoza, Regina Bou-Puerto, Juan Sebastian Jara, Chitra L Dahia, and Alexander Y Rudensky. Enkephalin-producing regulatory T cells in the skin restrain local inflammation through control of nociception. Science immunology.
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