代谢和表观遗传重编程的脾脏TRNP1hiCD8+ T细胞加剧肝纤维化

Metabolically and epigenetically reprogrammed splenic TRNP1hiCD8+ T cells exacerbate liver fibrosis

作者信息Liyuan Zhang, Yahui Wang, Kai Wei, Wen Nie, Yayuan Feng, Zhiwen Shi, Hongmei Xiao, Weifen Xie, Yong Lin, Xin Zeng, Yongquan Shi, Wei Tang, Tuo Li, Fu Yang, Ye Zhou, Minjun Wang, Yanfang Liu, Shanrong Liu, Jin Hou
PMID42420523
期刊Nat Genet
发布时间2026-08
DOI10.1038/s41588-026-02660-5

实验完整度

包含人群队列、scRNA-seq、多种小鼠模型(MCDHFD等)及体内外功能实验(敲除、过继转移、抗体阻断),并涉及多组学(RNA-seq、Hi-C、CUT&TAG)和分子机制验证(FURIN/CTSD、INSR-α)。

主要模型

小鼠MCDHFD诱导MASLD/MASH模型 小鼠CDAHFD诱导MASLD/MASH模型 小鼠HFD/WD诱导MASLD/MASH模型 患者PBMC来源CD8+ T细胞

重点核对

小鼠模型诱导饮食:MCDHFD(7周)、CDAHFD(7周)、WD(7周)、HFD(5个月) TRNP1hiCD8+ T细胞过继转移剂量:2×10^5细胞/次,每周一次,尾静脉注射 DT注射剂量:10 ng/g,每周两次,腹腔注射 INSR-α中和抗体/ersodetug剂量:100 μg/次,每周两次,腹腔注射 体外CD8+ T细胞培养:L-甲硫氨酸缺乏培养基或补充L-甲硫氨酸(100 μM)

摘要

代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD),尤其是其严重形式——代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH),进展为肝纤维化,导致肝硬化和肝癌。脾脏与肝脏在MASLD/MASH进展中的相互作用仍知之甚少。在此,我们发现MASLD患者脾脏增大,并在MASLD/MASH小鼠模型和患者的脾脏中鉴定出诱导型TRNP1hiCD8+ T细胞。这些细胞通过分泌INSR-α表现出促纤维化特性。机制上,DNA和H3K27me3的去甲基化、H3K27ac的增加以及增强子-启动子接触的加强协同重组染色质拓扑关联结构域的空间结构,以启动脾脏CD8+ T细胞中转录因子TRNP1的表达。随后,TRNP1转录激活FURIN和CTSD的表达,促进INSR-α的成熟和胞外域脱落,并促进其分泌以激活肝星状细胞。使用中和抗体体内阻断INSR-α可减轻MASLD/MASH诱导的肝纤维化。本研究揭示了具有促纤维化特性的脾脏TRNP1hiCD8+ T细胞,并提出了一种潜在的抗纤维化策略。

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
MASLD/MASH进展中脾脏与肝脏之间的相互作用,以及脾脏CD8+ T细胞是否参与肝纤维化的机制。
核心机制
在MASLD/MASH中,脾脏CD8+ T细胞经历甲基不足导致的DNA和H3K27me3去甲基化、H3K27ac增加及增强子-启动子接触加强,协同诱导转录因子TRNP1表达;TRNP1转录激活FURIN和CTSD,促进INSR-α的成熟和胞外域脱落,分泌的INSR-α激活肝星状细胞,加剧肝纤维化。
主要证据
通过scRNA-seq鉴定脾脏CD8+ T细胞中TRNP1上调;CD8特异性敲除TRNP1或选择性清除TRNP1hiCD8+ T细胞减轻纤维化,过继转移恢复之;重组INSR-α处理激活HSCs;抗INSR-α中和抗体或ersodetug减轻纤维化;人类样本中TRNP1、FURIN、CTSD表达增加且与纤维化相关。
研究意义
揭示脾脏TRNP1hiCD8+ T细胞作为促纤维化新机制,为MASLD/MASH相关纤维化提供潜在治疗靶点(INSR-α阻断)。

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

人群队列分析脾脏体积与MASLD相关性

验证MASLD/MASH进展与脾脏增大的关联,提示脾-肝轴的存在。

采用两个独立人群队列(共4537例),通过CT测量脾脏长度、宽度、面积及肝/脾CT值比,分析脾脏大小与MASLD严重程度的相关性。

2

scRNA-seq鉴定脾脏CD8+ T细胞TRNP1诱导

发现MASLD/MASH脾脏中特异性变化的CD8+ T细胞亚群及关键转录因子。

对MCDHFD诱导的MASLD/MASH小鼠脾细胞进行scRNA-seq和单细胞TCR测序,分析T细胞亚群变化,鉴定TRNP1高表达的CD8+ T细胞。

3

验证TRNP1在脾脏CD8+ T细胞中的表达

确认TRNP1在MASLD/MASH脾脏CD8+ T细胞中的特异诱导。

通过RNAscope、RT-qPCR和Western blot检测多种饮食模型下脾脏CD8+ T细胞中TRNP1的表达,并排除肝脏CD8+ T细胞及外周血中的显著变化。

4

基因敲除和过继转移实验证明TRNP1hiCD8+ T细胞促纤维化功能

建立TRNP1hiCD8+ T细胞与肝纤维化之间的因果关系。

构建CD8+ T特异性Trnp1敲除小鼠,诱导MASLD/MASH模型,检测肝纤维化指标;并过继转移TRNP1hiCD8+ T细胞观察纤维化加剧。

5

细胞清除和脾切除实验

进一步验证TRNP1hiCD8+ T细胞在体内的促纤维化作用。

利用Trnp1dtrCd8cre小鼠注射DT选择性清除TRNP1hiCD8+ T细胞,观察纤维化减轻;并通过脾切除术进一步验证脾脏来源。

6

体外共培养并鉴定分泌因子INSR-α

探究TRNP1hiCD8+ T细胞激活肝星状细胞的机制。

将脾脏TRNP1hiCD8+ T细胞与原代HSCs共培养,检测HSC激活;通过SomaScan蛋白质组学、孟德尔随机化鉴定分泌蛋白INSR-α,并在体外验证其激活HSCs。

7

体内阻断INSR-α验证抗纤维化效果

验证靶向INSR-α能否治疗MASLD/MASH相关肝纤维化。

在MCDHFD和CDAHFD模型中给予INSR中和抗体或ersodetug,评估肝纤维化程度。

8

机制解析:TRNP1转录激活FURIN和CTSD促进INSR-α分泌

阐明TRNP1如何促进INSR-α的成熟和脱落。

通过RNA-seq、CUT&TAG-seq、Hi-C等分析,鉴定TRNP1下游靶基因FURIN和CTSD,并通过过表达、免疫共定位、报告基因等实验验证其对INSR-α加工分泌的作用。

9

人类样本验证

验证TRNP1hiCD8+ T细胞及INSR-α在人类MASLD/MASH纤维化中的相关性。

检测MASLD患者外周血CD8+ T细胞中TRNP1、FURIN、CTSD表达和血清INSR-α水平,并分析与脾脏大小及纤维化指标的相关性;在体外用L-甲硫氨酸缺乏培养基处理人类CD8+ T细胞验证表观遗传机制。

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Gibco11875093
RPMI 1640 L-甲硫氨酸缺乏培养基GibcoA1451701
DMEM培养基Gibco11965092
青霉素-链霉素Gibco15140122
胎牛血清Gibco10099141C
胰蛋白酶-EDTA (0.05%)Gibco25300054
HEK293T细胞ATCCCRL-3216
CD8+ T细胞磁珠Miltenyi Biotec130-117-044
淋巴细胞分离液Serumwerk Bemburg1858
CD8磁珠Miltenyi Biotec130-045-201
抗CD3抗体BD Biosciences553057
抗CD28抗体BD Biosciences553294
白细胞介素-2NovoproteinCk24
二甲基亚砜MedChemExpressHY-Y0320
L-甲硫氨酸MedChemExpressHY-N0326
氯化胆碱MedChemExpressHY-B1337
EPZ6438MedChemExpressHY-13803
5-氮杂-2'-脱氧胞苷MedChemExpressHY-A0004
白喉毒素AladdinD381867
重组INSR蛋白MedChemExpressHY-P73873
INSR中和抗体BioXcellBE0338
ersodetugMedChemExpressHY-P990712
OptiPrep密度梯度液Sigma-AldrichD1556
聚凝胺Sigma-AldrichTR-1003-G
嘌呤霉素文中未明确说明--
重组INSR-α蛋白MedChemExpressHY-P73873A
乙酰辅酶A ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-0125
INSR-α ELISA试剂盒(小鼠)YOUBOSENYBS-10199
INSR-α ELISA试剂盒(人)YOUBOSENYBS-20199
INSR-β ELISA试剂盒Fine TestEM1175
胰岛素ELISA试剂盒BeyotimePI602
抗His磁珠Sigma-AldrichH9914
抗Flag磁珠Sigma-AldrichM8823
Hyperactive pG-MNase CUT&RUN试剂盒VazymeHD101
多聚赖氨酸溶液Sangon BiotechE607014
BD破膜/洗涤缓冲液BD Biosciences554723
DAPI荧光染料Abcamab104139
靶向Trnp1 mRNA的RNAscope探针Advanced Cell Diagnostics851361
RNA-蛋白共检测辅助试剂盒Advanced Cell Diagnostics323180
尼罗红试剂MedChemExpressHY-D0718
BODIPY荧光染料MedChemExpressHY-D1614
FDC-7000i全自动生化分析仪FUJIFILM--
组织胆固醇含量检测试剂盒SolarbioBC1985
组织甘油三酯含量检测试剂盒SolarbioBC0625
抗α-SMA抗体ServicebioGB111364
抗F4/80抗体ServicebioGB113373
抗Ly6G抗体ServicebioGB11229
光学显微镜(Pannoramic DESK)3D HISTECH--
Vectofusin-1转染试剂Miltenyi Biotec130-111-163
Foxp3/转录因子染色缓冲液套装eBioscience--
Fortessa流式细胞仪BD Bioscience--
TRIzol试剂文中未明确说明--
HiScript III一步法逆转录预混液VazymeR333
ChamQ通用SYBR qPCR预混液VazymeQ711
LightCycler实时荧光定量PCR仪Roche--
质膜蛋白分离试剂盒MinuteSM-005
高尔基体蛋白分离试剂盒MinuteGO-037
内质网蛋白分离试剂盒MinuteER-036
核蛋白分离试剂盒BeyotimeP0027
SomaScan 7k检测SomaLogic--
细胞裂解液Cell Signaling Technology9803
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific23250
PVDF膜GE Healthcare--
SuperSignal West Pico化学发光底物Thermo Fisher Scientific34580

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
小鼠模型
小鼠品系(C57BL/6),年龄(6周龄),饮食类型及时间(MCDHFD、CDAHFD、WD 7周;HFD 5个月)
阅读提示:Methods: Mice
TRNP1hiCD8+ T细胞过继转移
细胞来源(小鼠脾脏),细胞数量(2×10^5个),转移途径(尾静脉注射),频率(每周1次)
阅读提示:Methods: Mice
TRNP1hiCD8+ T细胞清除
DT剂量(10 ng/g),给药频率(每周2次),给药途径(腹腔注射)
阅读提示:Methods: Mice
CD8+ T细胞体外培养
L-甲硫氨酸缺乏培养基处理时间(ATAC-seq和CUT&TAG-seq为6小时,mRNA/蛋白提取为8小时),补充L-甲硫氨酸浓度(100 μM)
阅读提示:Methods: Ex vivo CD8+ T cell culture
INSR-α中和抗体/ersodetug处理
抗体剂量(100 μg/次),给药频率(每周2次),给药途径(腹腔注射)
阅读提示:Methods: Injection of recombinant INSR or its neutralizing antibodies