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Kupffer細(xì)胞(KCs)是在血管、肝臟內(nèi)存在的豐富的巨噬細(xì)胞,以其清除和吞噬功能而聞名。KCs也可以向CD8+T細(xì)胞呈遞抗原,并促進(jìn)耐受性或效應(yīng)性分化,但對(duì)這些不同結(jié)果的機(jī)制還不甚了解。在此,我們使用乙肝病毒(HBV)感染的小鼠模型,其中HBV特異性的識(shí)別肝細(xì)胞抗原的新生CD8+T細(xì)胞被驅(qū)動(dòng)到免疫功能紊亂的狀態(tài),以確定KCs的一個(gè)亞群(稱為KC2),在白細(xì)胞介素-2(IL-2)給藥后交叉呈現(xiàn)肝細(xì)胞抗原,從而改善T細(xì)胞的抗病毒功能。從所有KCs(包括KC2)中去除MHC-I,或選擇性地耗盡KC2,都會(huì)損害IL-2逆轉(zhuǎn)肝內(nèi)引物誘發(fā)的T細(xì)胞功能障礙的能力??傊?,通過(guò)感知IL-2和交叉呈現(xiàn)肝細(xì)胞抗原,KC2具有克服肝臟微環(huán)境的耐受性的潛力,提示了增強(qiáng)肝臟T細(xì)胞免疫的新策略。
在此,我們描述了在外源性給藥IL-2后,肝細(xì)胞激發(fā)的HBV特異性CD8+T細(xì)胞獲得抗病毒和致病效應(yīng)器功能的機(jī)制。這些機(jī)制依賴于KCs,特別是迄今為止未被確認(rèn)的KCs亞群,稱為KC2,它準(zhǔn)備好對(duì)IL-2作出反應(yīng),并交叉呈現(xiàn)循環(huán)病毒或肝細(xì)胞內(nèi)的病毒Ags。
一般認(rèn)為全自動(dòng)原位雜交儀DC是體內(nèi)主要的交叉呈遞APC,但對(duì)于IL-2對(duì)肝內(nèi)引物T細(xì)胞的重振作用來(lái)說(shuō),DC是可有可無(wú)的,這一觀察仍有待探討,但與DC缺乏功能性IL-2受體表達(dá)相一致。
考慮到穩(wěn)態(tài)KC對(duì)HBV Ags的交叉呈遞是一個(gè)低效的過(guò)程,不能因肝臟炎癥、肝細(xì)胞死亡或給予針對(duì)HBsAg的治療性單克隆抗體導(dǎo)致產(chǎn)生循環(huán)免疫復(fù)合物而增加,這里報(bào)告的結(jié)果值得注意。我們的數(shù)據(jù)并不排除IL-2對(duì)T細(xì)胞的直接作用;但是,它們表明IL-2對(duì)肝內(nèi)引爆的T細(xì)胞的體內(nèi)再激活取決于KC2的存在。據(jù)報(bào)道,體內(nèi)IL-2給藥后KCs對(duì)肝細(xì)胞Ags的交叉呈遞增加的程度是KCs直接感知IL-2的結(jié)果還是間接影響,還有待確定。
在自然HBV感染期間,CD8+T細(xì)胞啟動(dòng)的位置尚不清楚。免疫學(xué)教條認(rèn)為,新生的CD8+T細(xì)胞在二級(jí)淋巴器官中遇到認(rèn)知的Ag,專業(yè)APC對(duì)循環(huán)病毒和亞病毒顆粒的交叉誘導(dǎo)促進(jìn)了其分化為具有肝臟歸巢潛力的效應(yīng)細(xì)胞。然而,沒(méi)有直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明次級(jí)淋巴器官是HBV感染的人類或黑猩猩中CD8+T細(xì)胞的引爆點(diǎn),而它們參與的想法得到了以下假設(shè)的支持:新生CD8+T細(xì)胞的肝內(nèi)引爆(特別是在Ag負(fù)荷高的情況下)應(yīng)促進(jìn)這些細(xì)胞的功能損傷。基于這些考慮,一般認(rèn)為肝臟內(nèi)HBV特異性幼稚CD8+T細(xì)胞的激發(fā)不能促進(jìn)病毒清除,而是有助于持續(xù)感染的建立。然而,根據(jù)本文介紹的結(jié)果,我們可以推測(cè),在急性HBV感染期間,肝臟完全有能力維持具有抗病毒活性的HBV特異性效應(yīng)CD8+T細(xì)胞的啟動(dòng),只要它發(fā)生在增加KC2交叉呈遞的高濃度IL-2的地方。在這種情況下,IL-2的一個(gè)假定來(lái)源可能是肝內(nèi)Ag特異性效應(yīng)CD4+T細(xì)胞。支持這一假設(shè)的是以下觀察結(jié)果,由于在急性感染患者中收集肝臟活檢的局限性,無(wú)法在人類中進(jìn)行測(cè)試:(1)黑猩猩在感染前的CD4+T細(xì)胞耗竭排除了有效的T細(xì)胞引物,導(dǎo)致持續(xù)感染,免疫病理變化很小,(2)在HBV感染的黑猩猩肝臟中檢測(cè)CD8+T細(xì)胞與肝臟檢測(cè)CD4+T細(xì)胞相吻合。
在進(jìn)行本研究的同時(shí),我們還使用了高維單細(xì)胞測(cè)序、質(zhì)譜儀和流式細(xì)胞儀,再加上體內(nèi)命運(yùn)圖譜模型,對(duì)KC2在穩(wěn)定狀態(tài)下的特性進(jìn)行了深入研究。這些分析揭示了KC2在調(diào)節(jié)葡萄糖平衡和氧化應(yīng)激方面的特殊代謝作用。未來(lái)的研究應(yīng)著眼于確定KC2發(fā)育和維持所需的信號(hào),并探索這些細(xì)胞在影響肝臟的其他疾病中的潛在作用。