脑浸润T细胞与自闭症模型小鼠的社会功能缺陷相关

图注:绿色背景上由彩色立方体和拼图块组成的“Autism”字样,俯视图

自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)的患病率约为1/36,男女发病比为4:1。目前已知该病受遗传(基因突变、拷贝数变异)和环境(如孕期感染)等多因素共同调控,但免疫功能在遗传性ASD中的作用仍不明确。

淋巴细胞是一类可调控神经发育和行为的细胞,是当前研究热点之一,但其在神经发育障碍中的具体功能尚未得到清晰阐释。

最新研究显示,在模拟ASD行为特征的基因工程模型小鼠中,一类T细胞亚群——γδ T细胞可浸润入脑,介导社会行为异常。清除脑内的这类细胞可提升小鼠的社交能力,提示靶向神经发育过程中的异常免疫功能或可为ASD提供干预策略。

该研究发表于《科学·免疫学》(Science Immunology),论文题为《CXCL16介导的γδ T细胞脑募集降低小鼠社交能力》。

孕期感染可诱导辅助性T细胞17(Th17)和γδ T细胞释放白细胞介素-17A(interleukin-17A, IL-17A)。既往研究已将这类母体免疫激活效应与神经发育障碍相关联,但在遗传性ASD小鼠模型中,尚缺乏IL-17A与社会行为相关的直接证据。

为进一步探究该机制,日本福冈九州大学生物调控医学研究所过敏与免疫学部的研究团队对15q11-13重复(15q dup)小鼠展开研究——该小鼠模型模拟了部分ASD患者携带的染色体重复变异,同时表现出社交互动减少、行为灵活性降低、焦虑样行为增加等表型。

研究团队分析了15q dup小鼠脑内的免疫细胞类群,结果显示,与野生型小鼠相比,该模型小鼠发育中的脑内γδ T细胞数量显著升高。

通过单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)技术,研究团队发现该现象的机制大概率为脑内小胶质细胞高表达趋化因子CXCL16,而CXCL16可促进免疫细胞迁移。15q dup小鼠脑内CXCL16表达水平显著升高,进而介导γδ T细胞脑浸润增加。

此外,实验结果显示,敲除产IL-17A的γδ T细胞,或在小鼠出生后使用抗体阻断该类细胞,可提升15q dup小鼠的社交能力,减少焦虑样行为。

综上,研究人员表示,上述结果提示“15q dup小鼠的免疫失调介导了社会行为缺陷,这与母体免疫激活模型中的观测结果一致,或可作为ASD相关社会行为异常的潜在干预靶点”。


专业注释

  1. γδ T细胞:表达γδ型T细胞受体的固有样T细胞亚群
  2. CXCL16:趋化因子家族成员,介导免疫细胞定向迁移
  3. 15q dup小鼠:模拟人类15号染色体长臂重复突变的ASD模型小鼠

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