2型免疫史训练肺巨噬细胞获得病毒性疾病耐受
Type 2 immune history trains lung macrophages for viral disease tolerance.
Nature发表的研究显示,预先经历2型炎症(巴西日圆线虫感染)的小鼠在4-6周后接受致死性H1N1流感攻击时全部存活,对照组在第5-6天全部死亡。保护与病毒载量或T细胞应答无关,由神经-气道相关巨噬细胞(NAM)介导的疾病耐受驱动;NAM-DTR小鼠和过继转移实验证明NAM是必要且充分的,IL-4-STAT6-PPARγ与ARG1染色质程序是其表观遗传印记。
重症呼吸道病毒感染的结局因人而异,致死往往源于免疫病理而非病原控制不足:在COVID-19中,单核/巨噬细胞驱动的过度炎症反应被证实是重症与死亡的重要原因[1];过强或过长的I型、III型干扰素信号也会经p53抑制肺上皮增殖与分化,阻碍流感恢复期的组织再生[5]。另一方面,肺驻留巨噬细胞“免疫记忆”的研究集中于病原控制范式:呼吸道病毒感染诱导的记忆性肺泡巨噬细胞需要CD8 T细胞经IFN-γ启动,再次遇袭时快速分泌中性粒细胞趋化因子,从而对细菌感染形成训练免疫[2];流感康复后留下的单核细胞来源肺泡巨噬细胞也因IL-6升高而提供约一个月的抗菌保护[4]。“训练”能否转向疾病耐受而非更快的病原清除,此前悬而未决。
神经-气道相关巨噬细胞(NAM)属于分工多样的间质巨噬细胞家族[8],既往研究显示其依赖I型干扰素信号限制SARS-CoV-2的扩散与炎症,缺失时小鼠出现100%死亡[6]。本文作者发现,巴西日圆线虫诱导的2型炎症可使NAM短暂扩增,而IL-4介导的巨噬细胞激活已知可被肺内局部放大器增强、加速蠕虫清除并减轻肺损伤[3],据此推测NAM获得了表观印记的训练免疫。在异源攻击模型中,感染线虫4-6周后遭遇致死性H1N1流感的小鼠全部存活,未处置对照则全部于5-6天内死亡;保护不伴随病毒载量降低或T细胞应答增强,而与免疫病理减轻、2型信号放大、胞葬增多和修复加速相关。NAM-DTR实验证明条件化NAM既必要又充分:将其清除或替换为未条件化NAM后保护消失,过继转移则能在不增强病毒清除的前提下赋予耐受。机制上,基因组分析指向IL-4-STAT6-PPARγ及ARG1的染色质程序,把NAM印记为促消退、促修复状态;对健康者及IPF、COPD人群肺单细胞图谱的荟萃分析也发现了情境依赖的NAM样修复程序。
由此,肺巨噬细胞训练免疫的范式从“更强的病原控制”[2][4]延伸到了“疾病耐受”:训练后的NAM不降低病毒负荷,却经修复与消退通路挽救宿主;与其依赖I型干扰素限制病毒扩散的既有角色[6]相比,同一细胞群体在2型免疫史之下改走了一条不依赖清除的保护路径。鉴于巨噬细胞的代谢与细胞器状态已被证明影响病毒感染后的肺泡再生与组织后遗症[7],本文进一步表明这种修复潜能可被既往免疫史预先训练,也提示IL-4驱动的巨噬细胞激活与修复[3]能够以染色质程序的形式固化下来,从而成为重症炎症性呼吸道感染的治疗切入点。
当然,这些结论目前主要建立在小鼠线虫-流感异源模型之上,人类证据尚属图谱荟萃分析层面的关联,NAM样修复程序在健康与IPF、COPD中的具体功能意义仍待直接验证;如何不经蠕虫感染而安全地诱导这种促修复训练状态,以及该机制能否推广到流感以外的重症呼吸道病毒,都还有待回答。
- 1.Pathological inflammation in patients with COVID-19: a key role for monocytes and macrophages · Nat Rev Immunol 2020
- 2.Induction of Autonomous Memory Alveolar Macrophages Requires T Cell Help and Is Critical to Trained Immunity · Cell 2018
- 3.Local amplifiers of IL-4Rα-mediated macrophage activation promote repair in lung and liver · Science 2017
- 4.Influenza-induced monocyte-derived alveolar macrophages confer prolonged antibacterial protection · Nat Immunol 2020
- 5.Type I and III interferons disrupt lung epithelial repair during recovery from viral infection · Science 2020
- 6.Nerve- and airway-associated interstitial macrophages mitigate SARS-CoV-2 pathogenesis via type I interferon signaling · Immunity 2025
- 7.Macrophage peroxisomes guide alveolar regeneration and limit SARS-CoV-2 tissue sequelae · Science 2025
- 8.Coordinated chemokine expression defines macrophage subsets across tissues · Nat Immunol 2024
NAM-DTR小鼠和过继转移实验直接证明NAM巨噬细胞是致死性流感耐受的必要充分条件,机制定位在IL-4-STAT6-PPARγ和ARG1染色质程序。
来源:顶刊论文(社媒热度) · doi.org