Cell | Tissue Cytometry 技术捕捉 HIV 肠道细胞互作,见证 CD8+T 细胞免疫代谢缺陷如何破坏肠屏障

人类免疫缺陷病毒（HIV）感染的一个显著特征是肠道屏障完整性受损，即便人类免疫缺陷病毒感染者（PWH）接受了抗逆转录病毒治疗（ART），这种损伤仍会持续存在。该损伤对 HIV 疾病进展至关重要，但目前其病因尚未完全明确。

2025年12月，哈佛大学&MIT拉贡研究所的Douglas S. Kwon团队在Cell发表题为“Immunometabolic defects of CD8+ T cells disrupt gut barrier integrity in people with HIV”

的文章。本研究揭示了一种机制：PWH 结肠驻留型 CD8+T 细胞存在免疫代谢缺陷，正是这种缺陷导致肠道上皮细胞凋亡，进而破坏肠道屏障完整性。

研究发现，在 PWH 体内，结肠驻留型 CD8+T 细胞会下调脂质传感器 —— 过氧化物酶体增殖物激活受体 γ（PPARγ）的表达。这一下调会引发一系列连锁反应：细胞内脂滴减少、脂肪酸氧化功能受损，且 CD8+T 细胞会从肠道上皮细胞获取脂质，而这一过程会进一步导致上皮细胞死亡。

本研究结果表明，HIV 相关的结肠 CD8+T 细胞免疫代谢失调，会破坏肠道上皮稳态。这些发现为制定潜在治疗策略提供了依据，该策略不仅可降低 PWH 的合并症发生率，还能为其他存在肠道屏障完整性受损的疾病提供治疗思路。

 

实验部分

1. 组织样本的全片扫描与成像

研究中使用TissueGnostics的TissueFAXS平台，对福尔马林固定、石蜡包埋（FFPE）的结肠活检组织切片进行成像：

l  采集完整组织区域的图像，覆盖FITC、Cy3、Cy5、AF75、DAPI等多个荧光通道，为后续细胞表型和空间定位分析提供高质量图像基础；

l  适配免疫荧光染色后的样本（如E-钙粘蛋白、CC3、CD8等标记），清晰呈现结肠上皮细胞、CD8+ T细胞的分布及凋亡信号。

2. 细胞表型的定量分析

借助TissueGnostics的TissueQuest软件完成关键细胞表型的定量统计：

l  基于荧光标记阈值，识别并量化结肠上皮凋亡细胞（E-cadherin+ CC3+）、CD8+ T细胞等目标细胞群的数量及占比；

l  对比HIV感染者（接受ART治疗/未接受ART治疗）与健康人群的细胞表型差异，为“HIV感染者结肠上皮凋亡增加”的核心结论提供定量数据支撑。

3. 细胞空间定位与距离测量

通过TissueGnostics的StrataQuest软件实现细胞空间关系的精准分析：

l  自动化分割结肠上皮层（E-cadherin标记）与CD8+ T细胞，计算每个CD8+ T细胞质中心到上皮层的距离；

l  生成距离分布数据结果，量化HIV感染者与健康人群中CD8+ T细胞相对上皮层的定位差异（如HIV感染者CD8+ T细胞更贴近/侵入上皮层），验证“CD8+ T细胞与上皮细胞直接接触介导凋亡”的机制。

4. 细胞间接触的判定

StrataQuest软件还用于定义“细胞接触”的判定标准：以DAPI染色的细胞核为界，向外延伸至细胞膜区域，若两个细胞在该区域存在3个像素的重叠，则判定为“接触”；

l  量化HIV感染者与健康人群中CD8+ T细胞和结肠上皮细胞的接触频率，为“接触依赖性上皮凋亡”提供量化依据。

 

Figure 1 肠道屏障损伤与结肠驻留免疫细胞的关联

Figure 2 结肠 CD8+ T 细胞通过接触依赖机制诱导上皮凋亡

FigureS3 接受抗逆转录病毒治疗（ART）的 HIV 感染者（PWH）结肠 CD8+T 细胞的代谢损伤与脂质摄取异常

Figure 5 PPARγ 激动剂处理人类免疫缺陷病毒感染者（PWH）的组织驻留记忆 CD8+T 细胞（TRM CD8+T 细胞）可消除 T 细胞介导的上皮细胞凋亡