自然杀伤细胞通过小胶质细胞I型干扰素通路激活加重创伤性脑损伤后的神经炎症

背景：创伤性脑损伤（TBI）破坏血脑屏障完整性，促进外周免疫细胞浸润脑组织。虽然自然杀伤（NK）细胞——关键的固有淋巴细胞——已被确立为急性脑损伤（包括缺血性卒中和脑出血）中继发性神经炎症的关键介质，但它们在TBI病理生理中的确切作用仍未确定。本研究系统阐明NK细胞在TBI进展中的作用，并提出TBI后干预的新型免疫调节治疗策略。方法：使用控制性皮质撞击（CCI）方法建立TBI模型，通过免疫荧光成像和流式细胞术定量绘制NK细胞浸润模式。采用单细胞RNA测序（scRNA-seq）表征颅内浸润的NK细胞。为阐明NK细胞在TBI后炎症中的功能，我们实施NK1.1抗体介导的NK细胞耗竭，随后进行多模态评估，包括：免疫荧光染色、实时定量聚合酶链反应（qRT-PCR）、流式细胞术和Western blotting以研究TBI诱导的神经炎症；皮质批量RNA测序以揭示NK耗竭后的全基因组转录变化；以及使用改良神经严重程度评分、Morris水迷宫空间导航和转棒运动表现测试对神经功能结局进行纵向评估。最后，通过体外神经元-NK细胞共培养系统进一步探索机制。结果：在CCI模型中，NK细胞快速浸润损伤部位，在TBI后12小时内达到峰值浸润密度。利用单细胞RNA测序，我们首次对脑浸润NK细胞进行了全面表征，揭示了一个独特的调节表型，其特征在于细胞毒性潜力降低（穿孔素/颗粒酶B表达减少），与外周血对应细胞相比，细胞因子分泌能力增强。拟时间重建描绘了源自其外周血对应物的NK细胞分化轨迹。至关重要的是，NK细胞耗竭显著减轻了TBI诱导的神经炎症，转录组分析显示损伤皮质中I型干扰素（IFN）信号传导显著抑制。小胶质细胞特异性分离和分析将该抑制效应定位到IFNAR-STAT1轴。这一发现表明NK细胞可能通过涉及神经元干扰素-β（IFN-β）分泌的途径调节小胶质细胞IFN-I反应。机制研究表明，NK细胞通过分泌干扰素-γ（IFN-γ）增强神经元内质网应激，从而触发神经元IFN-β释放。结论：TBI后NK细胞快速浸润脑损伤部位并采用调节表型。NK细胞耗竭通过抑制小胶质细胞I型IFN信号通路显著减轻神经功能缺损。NK细胞来源的IFN-γ与神经元IFN-β上调相关，提示了放大小胶质细胞I型IFN反应的潜在间接机制。