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

這篇論文首次明確神經(jīng)元通過(guò)分泌神經(jīng)肽直接參與 T 細(xì)胞命運(yùn)決定，建立了神經(jīng)元CGRP-T 細(xì)胞RAMP3的神經(jīng)-免疫調(diào)控回路，填補(bǔ)了非免疫細(xì)胞調(diào)控 T 細(xì)胞分化認(rèn)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(jī)制解析、體內(nèi)驗(yàn)證及研究意義等多個(gè)維度與果友解讀這項(xiàng)研究。

本研究利用小鼠體內(nèi)病毒感染模型，結(jié)合單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析，進(jìn)行小鼠體內(nèi)Th1細(xì)胞分化擬時(shí)序分析，鑒定Th1體內(nèi)分化的動(dòng)態(tài)表達(dá)圖譜。隨后，運(yùn)用 T 細(xì)胞體外分化體系，建立Th1/Th2雙分化系統(tǒng)，結(jié)合單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析，鑒定Th1細(xì)胞分化特異性高表達(dá)的基因。綜上，結(jié)合T細(xì)胞體內(nèi)和體外分化的表達(dá)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(xì)胞RNA測(cè)序 ，利用CRIPSR-Cas9基因篩選系統(tǒng)進(jìn)行小鼠 T 細(xì)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(jìn)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(jìn)Th1細(xì)胞的分化，這與RAMP3在 T 細(xì)胞中的調(diào)控作用一致。通過(guò)基因敲除實(shí)驗(yàn)，研究人員揭示CGRP是通過(guò) T 細(xì)胞表達(dá)RAMP3發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序顯示CGRP激活 T 細(xì)胞中的cAMP通路，cAMP的作用與CGRP高度一致，同樣可以促進(jìn)Th1細(xì)胞的分化。結(jié)合CUT&Tag測(cè)序，luciferase，western等一系列實(shí)驗(yàn)，闡明CGRP通過(guò)RAMP3調(diào)控 T 細(xì)胞分化的機(jī)制：CGRP-RAMP3軸激活下游pCREB的表達(dá)，從而激活轉(zhuǎn)錄因子ATF3的表達(dá)，ATF3通過(guò)順式作用上調(diào)Th1分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子STAT1的表達(dá)，從而促進(jìn)T細(xì)胞向Th1亞群分化（圖3）。

體內(nèi)驗(yàn)證：LCMV病毒感染中CGRP-RAMP3軸增強(qiáng)抗病毒免疫。作者以淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎病毒（LCMV，急性病毒感染模型）驗(yàn)證體內(nèi)功能。神經(jīng)來(lái)源CGRP是啟動(dòng)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(xì)胞的神經(jīng)元CGRP表達(dá)更高；②敲除CGRP編碼基因（Calca?/?）或用藥物清除TRPV1?神經(jīng)元，導(dǎo)致LCMV特異性T?1、CD8? T 細(xì)胞應(yīng)答減弱，病毒清除延遲、脾臟病毒載量升高。T 細(xì)胞上RAMP3表達(dá)是必要條件：①RAMP3?/?小鼠感染LCMV后，T?1細(xì)胞比例、IFNγ分泌顯著降低，抗原特異性CD8? T 細(xì)胞應(yīng)答受損；②過(guò)繼轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)證實(shí)：RAMP3缺陷的 T 細(xì)胞在野生型小鼠中仍無(wú)法正常分化為T?1，證明其功能不依賴其他免疫細(xì)胞，而是 T 細(xì)胞自主性的。

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侯宇博士，現(xiàn)任浙江大學(xué)/良渚實(shí)驗(yàn)室百人計(jì)劃研究員和博士生導(dǎo)師。侯宇課題組致力于利用單細(xì)胞多組學(xué)測(cè)序技術(shù)，深入探究腫瘤微環(huán)境中不同細(xì)胞類型之間的互作機(jī)制；以免疫系統(tǒng)為研究對(duì)象，深入揭示疾?。[瘤，自身免疫病，病毒感染等）發(fā)生的免疫學(xué)機(jī)理，探索免疫治療新靶點(diǎn)?，F(xiàn)誠(chéng)聘2-4名博士后，專業(yè)背景不限，期待你的加盟。