cDC1上的促红细胞生成素受体决定免疫耐受

Erythropoietin receptor on cDC1s dictates immune tolerance

作者信息Xiangyue Zhang, Christopher S McGinnis, Guotao Yu, Sijie Chen, Pingping Zheng, Christian M Schürch, Kamir J Hiam-Galvez, Nathan E Reticker-Flynn, Wenhui Guo, Winnie Yao, Jingtao Qiu, Alexander Muselman, Ian L Linde, John W Hickey, Hao Yan, Victoria M Tran, Wenli Qiu, Delphine Brichart-Vernos, Toshihito Hirai, Bo Yu, Xiuli An, Yanling Xiao, Helena Paidassi, Tiffany C Scharschmidt, Michael Angelo, Dean Sheppard, Hongbo Chi, Ansuman T Satpathy, Sing Sing Way, Bernard Malissen, Samuel Strober, Edgar G Engleman
PMID41372415
期刊Nature
发布时间2026-02
DOI10.1038/s41586-025-09824-z

实验完整度

高

研究包含体外细胞共培养、体内小鼠模型(基因敲除、BM嵌合、肿瘤模型)、scRNA-seq和bulk RNA-seq等多层级验证,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

EporΔXcr1小鼠(cDC1特异性EpoR敲除) Batf3−/−小鼠 Epor-tdTomato-Cre报告小鼠 MC38-OVAdim和B16F10-OVA肿瘤模型

重点核对

TLI/ATS处理后cDC1中Epor上调情况 EporΔXcr1小鼠中BM嵌合和心脏移植物存活 FOXP3+ Treg的诱导和扩增是否依赖于cDC1-EpoR Itgb8在cDC1中的条件性敲除对TLI诱导耐受的影响 EpoR缺失对肿瘤生长和抗肿瘤T细胞免疫的影响

摘要

1型常规树突状细胞(cDC1)在胞葬作用和交叉呈递能力方面具有独特性,从而产生抗原(Ag)特异性T细胞免疫或耐受。然而,cDC1耐受功能的潜在机制在很大程度上仍然未知。在这里,我们表明促红细胞生成素受体(EpoR)作为一个关键开关,决定cDC1的耐受功能和Ag特异性T细胞反应的阈值。在总淋巴照射(TLI)诱导的同种异体移植耐受中,cDC1上调EpoR表达,并且cDC1中EpoR的条件性敲除减弱了Ag特异性FOXP3+ Treg的诱导和扩增,导致同种异体移植排斥。在机制上,EpoR促进脾脏cDC1的胞葬作用诱导的耐受性成熟,朝向以整合素β8基因(Itgb8)表达升高为特征的晚期CCR7+ cDC1,并且cDC1中Itgb8的条件性敲除损害了TLI诱导的耐受。外周淋巴结(pLNs)中的迁移性cDC1优先表达EpoR,并且其FOXP3+ Treg诱导能力被EPO增强。相反,EpoR的缺失通过上调参与MHC II类介导的Ag呈递、交叉呈递和共刺激的基因,使得pLN迁移性和脾脏CCR7+ cDC1能够进行免疫原性成熟。cDC1中EpoR的缺陷通过增强抗肿瘤T细胞免疫来减少肿瘤生长,特别是在肿瘤引流淋巴结中增加前体耗竭肿瘤Ag特异性CD8+ T细胞(Tpex)的产生并支持其在肿瘤内的维持,同时减少肿瘤内Tregs。靶向cDC1上的EpoR以诱导或抑制T细胞免疫耐受,可能为治疗多种疾病铺平道路。

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
cDC1耐受功能的潜在机制是什么?
核心机制
EpoR通过促进胞葬作用诱导的cDC1耐受性成熟(朝向CCR7+晚期成熟阶段),上调Itgb8表达,从而诱导Ag特异性FOXP3+ Treg,并抑制免疫原性成熟。
主要证据
TLI/ATS处理后cDC1上调Epor;cDC1特异性EpoR敲除导致BM嵌合失败和移植物排斥;Itgb8敲除损害耐受;EpoR缺失增强抗肿瘤T细胞免疫。
研究意义
靶向cDC1上的EpoR以诱导或抑制T细胞免疫耐受,可能为治疗移植排斥、自身免疫病和癌症等疾病提供新策略。

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

TLI/ATS处理及cDC1表型分析

确定TLI/ATS处理后cDC1的EpoR表达变化及其增殖情况。

对小鼠进行TLI/ATS处理,通过流式细胞术和RNA-seq分析脾脏cDC1的EpoR表达、Ki67表达和转录谱。

2

cDC1特异性EpoR敲除小鼠模型的建立与验证

验证cDC1上EpoR在TLI诱导的耐受中的作用。

利用Xcr1Cre/+Eporflox/flox(EporΔXcr1)小鼠,通过TLI/ATS处理、BM移植和心脏移植实验,评估BM嵌合和移植物存活。

3

FOXP3+ Treg诱导实验

评估cDC1-EpoR对Ag特异性Treg诱导和扩增的必要性。

通过体外共培养实验(Epor-tdT+ cDC1与OT-II细胞)和体内实验(2W1S-BALB/c BM移植),检测FOXP3+ Treg的频率。

4

scRNA-seq分析cDC1亚群

阐明EpoR在cDC1耐受性成熟中的作用。

对来自Eporflox/flox和EporΔXcr1小鼠的脾脏cDC1进行scRNA-seq分析,比较不同条件下的cDC1亚群比例和基因表达。

5

Itgb8在cDC1中的条件性敲除实验

验证Itgb8是否是EpoR下游的关键耐受介质。

生成Itgb8ΔXcr1小鼠,通过TLI/ATS处理、BM移植和2W1S-BALB/c BM移植,分析Treg诱导和BM嵌合。

6

肿瘤模型实验

评估cDC1-EpoR缺失对抗肿瘤免疫的影响。

在Eporflox/flox和EporΔXcr1小鼠中皮下接种MC38-OVAdim或B16F10-OVA肿瘤细胞,监测肿瘤生长并分析肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)。

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
抗CD11c抗体BioLegend117318
抗XCR1抗体BioLegend148208
抗MHCII抗体BioLegend107614
抗FOXP3抗体eBioscience11-5773-82
抗CD8α抗体BioLegend100750
RPMI 1640培养基Gibco21875059
DMEM培养基GibcoC11965500BT
胎牛血清Bodinco--
青霉素-链霉素Thermo Fisher10378016
L-谷氨酰胺GibcoA2916801
非必需氨基酸Gibco11140050
泛树突状细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130-100-875
初始CD4+ T细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130-104-453
初始CD8α+ T细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130-096-543
CellTrace紫Thermo Fisher ScientificC34557
原位细胞死亡检测试剂盒InvitrogenC10617
小鼠EPO ELISA试剂盒InvitrogenEM28RB
RNeasy Plus Micro试剂盒QIAGEN74034
RNeasy Plus Mini试剂盒QIAGEN74134
High-Capacity cDNA反转录试剂盒Applied Biosystems4368814
TaqMan Fast Advanced预混液Thermo Fisher4444557
123count eBeads计数微球Invitrogen01-1234-42
LSRFortessa X-20流式细胞仪BD Biosciences--
FACSymphony A5流式细胞分析仪BD Biosciences--
FACSAria II流式细胞分选仪BD Biosciences--
Zeiss LSM 700共聚焦激光扫描显微镜Carl Zeiss Microscopy--
CODEX PhenoCycler系统Akoya Biosciences--
BZ-X710倒置荧光显微镜Keyence--
QuantStudio 5实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
Liberase TMRoche5401119001
胶原酶DWorthington--
胶原酶IVWorthingtonLS004188
胶原酶ASigma-Aldrich10103586001
脱氧核糖核酸酶ISigma-AldrichD2821
PKH67膜标记染料MilliporeSigmaPKH67GL-1KT
地塞米松Sigma-AldrichD2915
重组人促红细胞生成素(rhEPO,PROCRIT,依泊汀α)----
兔抗胸腺细胞血清Accurate Chemical and Scientific IncAIA3940T/20
白喉毒素Sigma-AldrichD0564
抗CD205抗体(NLDC-145)Bio X CellBE0420
EDC交联剂Thermo Fisher Scientific77149
Sulfo-NHSThermo Fisher Scientific24510
卵清蛋白Thermo Fisher Scientific77120
Percoll密度梯度介质MilliporeSigmaP1644
Hoechst 33342核酸染料Thermo Fisher Scientific--
可固定活/死蓝染料Thermo Fisher ScientificL23105
可固定活/死Aqua染料Thermo Fisher ScientificL34957
eBioscience细胞刺激混合物Thermo Fisher Scientific00-4975-93
eBioscience Foxp3/转录因子染色缓冲液套装Thermo Fisher Scientific00-5523-00
eBioscience透化缓冲液Thermo Fisher Scientific00-8333-56
Phosflow裂解/固定缓冲液BD Biosciences558049
Phosflow透化缓冲液IIIBD Biosciences558050
2W1S四聚体NIH Tetramer Core Facility--
抗PE微珠Miltenyi Biotec130-048-801
10x Genomics 3' scRNA-seq V3.1芯片10x GenomicsPN-1000269
NovaSeq6000测序仪Illumina--
NovaSeq X测序仪Illumina--
Cell Ranger软件10x Genomics--
FlowJo软件BD Biosciences--

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
TLI/ATS处理
TLI照射剂量和方案;ATS注射剂量和时间
阅读提示:Methods: BM transplantation, rabbit ATS, and TLI
cDC1分离与鉴定
脾脏消化条件;cDC1门控策略(Lin−SiglecH−PDCA-1−CD11chighMHCIIhighXCR1+CD8α+)
阅读提示:Methods: Isolation and purification of XCR1+CD8α+ cDC1s and Epor-tdT+ and Epor-tdT− cDC1s
Treg诱导实验
共培养比例(cDC1:OT-II:凋亡细胞);rhEPO浓度和添加时间;培养时长
阅读提示:Methods: In vitro OT-II FOXP3+ Treg induction assay
体内Treg诱导实验
OT-II细胞转移数量;凋亡细胞注射途径和数量;rhEPO给药方案;分析时间点
阅读提示:Methods: In vivo OT-II FOXP3+ Treg induction assay
肿瘤模型
肿瘤细胞系和接种数量;接种部位;肿瘤生长测量时间点
阅读提示:Methods: Tumor models