神經(jīng)免疫+1！浙大聯(lián)合哈佛發(fā)Nature！

2024年10月，浙江大學侯宇教授與哈佛醫(yī)學院在Nature期刊發(fā)表題為Neuropeptide signalling orchestrates T cell differentiation的重要成果，重點闡明降鈣素基因相關(guān)肽CGRP-RAMP3信號軸在I 型輔助性 T 細胞分化中的關(guān)鍵作用。

這篇論文首次明確神經(jīng)元通過分泌神經(jīng)肽直接參與 T 細胞命運決定，建立了神經(jīng)元CGRP-T 細胞RAMP3的神經(jīng)-免疫調(diào)控回路，填補了非免疫細胞調(diào)控 T 細胞分化認知空白，揭示神經(jīng)-免疫互作在抗病毒免疫中的核心作用，為免疫相關(guān)疾病治療提供全新視角！我們將從研究背景、核心發(fā)現(xiàn)、機制解析、體內(nèi)驗證及研究意義等多個維度與果友解讀這項研究。

本研究利用小鼠體內(nèi)病毒感染模型，結(jié)合單細胞轉(zhuǎn)錄組分析，進行小鼠體內(nèi)Th1細胞分化擬時序分析，鑒定Th1體內(nèi)分化的動態(tài)表達圖譜。隨后，運用 T 細胞體外分化體系，建立Th1/Th2雙分化系統(tǒng)，結(jié)合單細胞轉(zhuǎn)錄組分析，鑒定Th1細胞分化特異性高表達的基因。綜上，結(jié)合T細胞體內(nèi)和體外分化的表達模式，鎖定基因功能篩選的候選基因（圖1）。

核心發(fā)現(xiàn)：結(jié)合體外T?1-T?2二分培養(yǎng)系統(tǒng) + 單細胞RNA測序 ，利用CRIPSR-Cas9基因篩選系統(tǒng)進行小鼠 T 細胞體內(nèi)和體外分化的基因功能篩選（圖2），并按照基因功能進行排序，鑒定Th1分化的正向調(diào)節(jié)因子RAMP3。

已知神經(jīng)遞質(zhì)CGRP是RAMP3的受體，且同樣可以促進Th1細胞的分化，這與RAMP3在 T 細胞中的調(diào)控作用一致。通過基因敲除實驗，研究人員揭示CGRP是通過 T 細胞表達RAMP3發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。轉(zhuǎn)錄組測序顯示CGRP激活 T 細胞中的cAMP通路，cAMP的作用與CGRP高度一致，同樣可以促進Th1細胞的分化。結(jié)合CUT&Tag測序，luciferase，western等一系列實驗，闡明CGRP通過RAMP3調(diào)控 T 細胞分化的機制：CGRP-RAMP3軸激活下游pCREB的表達，從而激活轉(zhuǎn)錄因子ATF3的表達，ATF3通過順式作用上調(diào)Th1分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子STAT1的表達，從而促進T細胞向Th1亞群分化（圖3）。

體內(nèi)驗證：LCMV病毒感染中CGRP-RAMP3軸增強抗病毒免疫。作者以淋巴細胞脈絡(luò)叢腦膜炎病毒（LCMV，急性病毒感染模型）驗證體內(nèi)功能。神經(jīng)來源CGRP是啟動關(guān)鍵：①LCMV感染后，脾臟中神經(jīng)元（尤其是TRPV1?感覺神經(jīng)元）分泌的CGRP顯著增加，且靠近 T 細胞的神經(jīng)元CGRP表達更高；②敲除CGRP編碼基因（Calca?/?）或用藥物清除TRPV1?神經(jīng)元，導致LCMV特異性T?1、CD8? T 細胞應答減弱，病毒清除延遲、脾臟病毒載量升高。T 細胞上RAMP3表達是必要條件：①RAMP3?/?小鼠感染LCMV后，T?1細胞比例、IFNγ分泌顯著降低，抗原特異性CD8? T 細胞應答受損；②過繼轉(zhuǎn)移實驗證實：RAMP3缺陷的 T 細胞在野生型小鼠中仍無法正常分化為T?1，證明其功能不依賴其他免疫細胞，而是 T 細胞自主性的。

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侯宇博士，現(xiàn)任浙江大學/良渚實驗室百人計劃研究員和博士生導師。侯宇課題組致力于利用單細胞多組學測序技術(shù)，深入探究腫瘤微環(huán)境中不同細胞類型之間的互作機制；以免疫系統(tǒng)為研究對象，深入揭示疾病（腫瘤，自身免疫病，病毒感染等）發(fā)生的免疫學機理，探索免疫治療新靶點。現(xiàn)誠聘2-4名博士后，專業(yè)背景不限，期待你的加盟。