脾交感神经动员的CD8+GZMK+CD27+CCR7+ T细胞经CCL19阳性内皮细胞加重脑缺血再灌注损伤

CD8+GZMK+CD27+CCR7+ T cells mobilized by splenic sympathetic nerves aggravate brain ischemia‒reperfusion injury via CCL19-positive endothelial cells

作者信息Ying Bai, Hui Ren, Shuo Leng, Mengqin Yuan, YiXin Jiang, Shenyang Zhang, Yu Wang, Minzi Ju, Zhi Wang, Wen Xi, Lian Xu, Bingjing Zheng, Daxing Li, Xinchen Huo, Tianhao Zhu, Beicheng Zhang, Ling Shen, Yuan Zhang, Wei Jiang, John H Zhang, Bing Han, Honghong Yao
PMID40659887
发布时间2025-09
DOI10.1038/s41423-025-01311-9

实验完整度

包含tMCAO动物模型、SDN手术、scRNA-seq、流式、qPCR、Western blot、过继转移、细胞实验、肽抑制剂及临床样本分析,功能验证和机制验证齐全。

主要模型

C57BL/6小鼠tMCAO模型 Rag1em1Cd/Gpt小鼠Tsa细胞过继转移模型 AIS患者PBMCs AIS患者脑组织

重点核对

SDN手术彻底性(TH和NE水平验证) Tsa细胞鉴定标志物(CX3CR1-CD27+CCR7+) AAV-TIE2-siRNA-Ccl19敲低内皮Ccl19效率 CCR7肽28-33给药剂量15mg/kg 对照组设置(sham、vehicle、edaravone)

摘要

脾交感神经活动在缺血性卒中后关键性调节外周免疫,因此干预脾交感神经活动代表了卒中治疗的有前景的策略。然而,脾-脑-免疫轴通讯的机制仍知之甚少。在此,我们利用手术去神经方案进行脾交感神经去神经术(SDN),其显著减轻了卒中后的脑损伤。通过单细胞RNA测序,我们在急性缺血性卒中(AIS)患者中鉴定出一个新的GZMK+CD8+CD27+CCR7+ T细胞亚群,我们将其命名为卒中相关T(Tsa)细胞。Tsa细胞的扩增与临床症状的严重程度正相关,并由脾交感神经系统驱动。卒中诱导的交感激活触发脾去甲肾上腺素(NE)的释放,其优先通过Tsa细胞上的ADRB2信号促进其动员。此外,缺血性损伤诱导内皮细胞特异性表达CCL19,该趋化因子通过其同源受体CCR7将Tsa细胞趋化进入脑实质,在短暂性大脑中动脉闭塞(tMCAO)小鼠模型中加重神经炎症损伤和神经功能缺损。我们开发了一种靶向CCR7的肽来破坏该趋化轴并减少T细胞浸润,从而减轻脑损伤。我们的发现强调SDN作为减轻缺血再灌注损伤的有前景的治疗策略,并提示其作为AIS患者再灌注治疗的辅助疗法的潜力。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
脾交感神经如何通过调节外周免疫细胞影响脑缺血再灌注损伤?
核心机制
卒中后交感激活导致脾NE释放,NE经ADRB2促进Tsa细胞动员;Tsa细胞经CCL19-CCR7轴浸润脑实质,释放TNF-α和IFN-γ加重神经炎症。
主要证据
SDN减少Tsa细胞和脑梗死体积;AAV敲低内皮Ccl19减少Tsa浸润、炎症因子和梗死体积;CCR7肽28-33减轻神经功能缺损。
研究意义
SDN和CCR7抑制作为AIS再灌注治疗的辅助疗法,Tsa细胞作为生物标志物和治疗靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

验证SDN的神经保护作用

评估脾交感神经去神经术对脑缺血再灌注损伤的影响

通过手术SDN,在tMCAO小鼠中检测脑梗死体积和行为学。

2

鉴定Tsa细胞亚群

通过单细胞测序和流式鉴定与卒中相关的T细胞亚群

对AIS患者PBMCs进行scRNA-seq,并通过流式验证,发现CD8+GZMK+CD27+CCR7+ Tsa细胞。

3

验证Tsa细胞功能

确定Tsa细胞在脑损伤中的致病作用

将WT和Gzmk KO Tsa细胞过继转移到tMCAO Rag1缺陷小鼠,比较神经功能和梗死体积;体外内皮屏障渗透性实验。

4

鉴定脑内皮细胞CCL19表达

寻找介导Tsa细胞脑浸润的趋化因子

对卒中后脑组织进行scRNA-seq,发现CCL19在特定内皮亚群高表达,并通过qPCR和Western blot验证。

5

验证CCL19-CCR7轴功能

确定CCL19-CCR7相互作用是否介导Tsa细胞浸润

通过AAV-TIE2-siRNA-Ccl19敲低内皮Ccl19,评估Tsa浸润、炎症和脑损伤。

6

CCR7肽阻断治疗

评估CCR7靶向肽的治疗潜力

设计并筛选CCR7肽,在tMCAO后0.5h通过尾静脉注射,评估剂量效应和神经保护。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI 1640培养基GibcoC11875500BT
木瓜蛋白酶WorthingtonLS003119
Percoll密度梯度GE Healthcare17-0891-09
Fc受体阻断剂Miltenyi Biotec130-092-575
转录因子缓冲液试剂盒BD Pharmingen562574
固定/透化试剂盒BD Pharmingen554714
PE偶联抗小鼠ACSA-2抗体Miltenyi Biotec130-116-244
FITC偶联抗小鼠/人CD11b抗体BioLegend101205
PerCp-Cy5.5偶联抗小鼠CD45抗体BD Pharmingen561869
APC偶联抗小鼠NCAM-1/CD56抗体R&DFAB7820A-100
Brilliant Violet 605™偶联抗小鼠CD31抗体BioLegend102427
RNeasy Micro试剂盒QIAGEN74004
TRIzol试剂Invitrogen15596026CN
HiScript QRT SuperMix qPCR试剂盒VazymeR123-01
SYBR Green qPCR预混液VazymeQ141-02
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
抗CCL19抗体Affinity BiosciencesDF2909
抗酪氨酸羟化酶抗体MilliporeAB152
抗β-肌动蛋白抗体Proteintech66009-1-lg
氯化三苯四氮唑Sigma-AldrichT8877
抗GZMK抗体InvitrogenPA5-100743
抗CD3抗体Bio-RadMCA1477
Alexa Fluor 488偶联山羊抗大鼠IgGInvitrogenA48262
Alexa Fluor 594偶联山羊抗兔IgGInvitrogenA11012
小鼠TNF-α ELISA试剂盒Lapuda Biological TechnologyLA128801H
小鼠IFN-γ ELISA试剂盒Lapuda Biological TechnologyLA128805H
小鼠IL-6 ELISA试剂盒Lapuda Biological TechnologyLA128802H
小鼠IL-1β ELISA试剂盒Lapuda Biological TechnologyLA128804H
6-0尼龙线栓Doccol602356PK5Re
Chromium单细胞3'文库制备试剂盒10x Genomics--
NovaSeq 6000测序系统Illumina--
7.0特斯拉小动物磁共振成像扫描仪Bruker--
FACSAria II SORP流式分选仪BD Biosciences--
StepOne实时荧光定量PCR仪Applied Biosystems4480845

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
tMCAO模型
线栓型号、插入深度、阻塞时间
阅读提示:Materials and methods: Transient middle cerebral artery occlusion (tMCAO)
SDN手术
无水乙醇处理时间、次数、恢复期
阅读提示:Materials and methods: Splenic denervation
Tsa细胞鉴定
Tsa细胞定义为CD8+GZMK+CX3CR1-CD27+CCR7+
阅读提示:Results: CCR7-specific CD8+ GZMK+ T cells
AAV敲低Ccl19
AAV-TIE2-siRNA-Ccl19注射剂量、时间点、敲低效率验证
阅读提示:Results: CCL19-CCR7 coordinates endothelial cell-Tsa cell cross-talk
CCR7肽治疗
CCR7肽28-33剂量、给药途径、时间点
阅读提示:Materials and methods: Peptide synthesis; Results: A CCR7 peptide designed