CD8⁺调节性T细胞通过缩短中性粒细胞寿命减少缺血性卒中后的出血转化

CD8⁺ Regulatory T Cells Shorten Neutrophil Lifespan to Reduce Hemorrhagic Transformation After Ischemic Stroke

作者信息Jianan Lu, Qia Zhang, Jiarui Chen, Huaming Li, An Ping, Ziyang Jin, Xiaotao Zhang, Yichen Gu, Xuejiao Dai, Zihong Chen, Yajun Qian, Guoqiang Zhang, Jun Yu, Jianmin Zhang, Ligen Shi
PMID42678745
发布时间2026-09-01
DOI10.1172/JCI203868

实验完整度

高

包含患者样本、小鼠MCAO模型、scRNA-seq、多种基因敲除与过继转移及体外共培养功能验证

主要模型

急性缺血性卒中患者外周血样本 小鼠MCAO缺血性卒中模型 Ly6g-Cre-Hif1afl/fl中性粒细胞特异性HIF-1α敲除小鼠 Rag1–/–、Tlr2–/–及老年小鼠模型

重点核对

患者队列HT组n=37与NHT组n=120,NLR比较及3个月mRS评估 小鼠MCAO后第3天按脑表面或缺血区出血灶分为HT和NHT组 CD122Ab体内给药选择性清除CD122hi T细胞,检测外周和脑浸润中性粒细胞 CD8 Treg、CD8 EF或NKT细胞过继转移后检测中性粒细胞数量和HT 2-DG抑制糖酵解及PD-L1Ab阻断后评估中性粒细胞CD62L、数量和HT

摘要

中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)与缺血性卒中患者的不良预后和出血转化(HT)相关,但其潜在机制仍不清楚。我们利用患者样本和小鼠卒中模型,鉴定出CD8⁺调节性T细胞(CD8 Tregs)是缺血性卒中后中性粒细胞稳态的关键调控者,从而限制内皮破坏和HT。CD8 Tregs的缺失通过延长中性粒细胞寿命而非改变增殖、骨髓释放或直接细胞毒性来扩增循环中性粒细胞。机制上,CD8 Tregs通过调节HIF-1α依赖的糖酵解活性和解除PD-L1介导的骨髓清除抑制来缩短中性粒细胞寿命。最后,人CD8 Tregs与中性粒细胞的共培养实验揭示了类似的中性粒细胞调控效应,并伴随内皮屏障完整性的改善。这些发现揭示了一个此前未被认识的CD8 Treg–中性粒细胞轴,并提示了预防卒中后HT的潜在治疗策略。

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
缺血性卒中后NLR升高及HT发生的机制是什么,淋巴细胞是否通过调控中性粒细胞参与其中。
核心机制
CD8 Tregs通过抑制中性粒细胞HIF-1α依赖的糖酵解并解除PD-L1介导的骨髓吞噬清除抑制,缩短中性粒细胞寿命,从而限制中性粒细胞数量、炎症活性和内皮屏障破坏。
主要证据
患者样本显示HT组NLR升高且CD122hi T细胞比例降低;小鼠MCAO模型中CD8 Treg缺失延长中性粒细胞寿命并加重HT,CD8 Treg过继转移减少中性粒细胞和HT;HIF-1α–KO、2-DG和PD-L1Ab实验均阻断CD8 Treg的额外保护作用;人CD8 Treg与中性粒细胞共培养重现类似效应并改善内皮屏障完整性。
研究意义
揭示了一个此前未被认识的CD8 Treg–中性粒细胞轴,提示恢复CD8 Treg丰度可能作为预防缺血性卒中后HT的潜在治疗策略。

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

患者队列NLR与HT及预后关联分析

验证NLR与缺血性卒中后HT及功能预后的关系

收集急性缺血性卒中患者入院外周血,按HT发生与否分为HT和NHT组,检测NLR并在3个月评估mRS,分析NLR与血肿体积的相关性

2

小鼠MCAO模型HT分型及外周免疫图谱分析

明确卒中后HT小鼠外周中性粒细胞与淋巴细胞比例变化及免疫细胞组成

建立小鼠MCAO模型,第3天根据脑表面或缺血区出血灶分为HT和NHT组,检测外周血中性粒细胞/T细胞和中性粒细胞/B细胞比值,并进行scRNA-seq

3

Rag1–/–小鼠及T/B细胞过继转移验证淋巴细胞对中性粒细胞的调控

确定哪种淋巴细胞缺失影响外周中性粒细胞数量

在Rag1–/–小鼠建立MCAO模型,检测第1、3、7天外周中性粒细胞;向Rag1–/–小鼠过继转移T细胞或B细胞后检测中性粒细胞

4

CD122Ab清除CD122hi T细胞及免疫景观分析

验证CD122hi T细胞对卒中后中性粒细胞数量和HT的调控作用

体内给予CD122Ab选择性靶向CD122表达细胞,检测外周和脑浸润中性粒细胞、脑血红蛋白、内皮屏障及scRNA-seq外周免疫细胞

5

CD8 Treg、CD8 EF和NKT细胞过继转移验证CD8 Treg功能

确定CD122hi T细胞中哪一亚群负责调控中性粒细胞和HT

将CD8 Treg、CD8 EF或NKT细胞过继转移到MCAO小鼠,检测外周中性粒细胞数量、HT、BBB破坏和IgG渗漏

6

CD8 Treg动态及凋亡分析

明确卒中后CD8 Treg的早期动员及HT小鼠中CD8 Treg减少的原因

检测MCAO后第1天CD8 Treg比例、bulk RNA-seq、Helios/Eomes/Perforin表达;第3天检测HT和NHT小鼠CD8 Treg比例、Annexin V⁺凋亡及脑浸润

7

CD8 Treg调控中性粒细胞寿命的功能验证

确定CD8 Treg是否通过诱导凋亡、影响增殖或骨髓释放或延长寿命调控中性粒细胞

CD8 Treg与中性粒细胞共培养检测炎症因子;CD8 Treg过继转移后检测中性粒细胞凋亡;6小时体外共培养检测凋亡;BrdU标记检测骨髓和颅骨骨髓中性粒细胞增殖;CD45.1⁺中性粒细胞转移检测循环持续时间

8

中性粒细胞亚群、轨迹及寿命表型分析

验证CD122Ab处理导致中性粒细胞向长寿命终末状态转变

scRNA-seq鉴定4个中性粒细胞亚群,scTour/Monocle3/CytoTRACE2轨迹分析,Monocle2拟时序,Giemsa染色检测核形态,G5c和aging score分析,bulk RNA-seq检测late neutrotime基因

9

CD8 Treg对中性粒细胞CD62L及内皮屏障功能的影响

验证CD8 Treg抑制中性粒细胞寿命延长并限制中性粒细胞介导的内皮屏障破坏

CD8 Treg过继转移后检测外周和脑浸润中性粒细胞CD62L;体外共培养检测CD62L;OGD内皮屏障模型检测中性粒细胞跨内皮迁移和FITC-dextran渗漏;中性粒细胞清除小鼠中CD8 Treg转移后检测IgG渗漏

10

糖酵解和PD-L1介导的清除机制验证

阐明CD8 Treg通过抑制糖酵解和PD-L1介导的骨髓清除抑制缩短中性粒细胞寿命

长期培养中性粒细胞RNA-seq并聚类;CD8 Treg共培养RNA-seq及代谢分析;ECAR检测;2-DG处理并联合CD8 Treg转移;PD-L1表达检测;PE-Ly6G标记检测骨髓、血液、肝、脾吞噬细胞;PD-L1Ab处理并联合CD8 Treg转移

11

HIF-1α及上游TLR2机制验证

确定HIF-1α是否介导CD8 Treg对中性粒细胞代谢和寿命的调控及上游TLR2作用

长期培养检测Hif1a/Nfkb1及HIF-1α蛋白;CD122Ab和CD8 Treg处理后检测HIF-1α;构建Ly6g-Cre-Hif1afl/fl小鼠,评估HT、BBB、中性粒细胞数量、CD62L、ECAR和PD-L1;Tlr2–/–小鼠中检测中性粒细胞数量和HIF-1α

12

老年小鼠中CD8 Treg–中性粒细胞轴验证

验证CD8 Treg–中性粒细胞调控轴在老年卒中小鼠中是否保留

分析老年MCAO小鼠外周长寿命中性粒细胞亚群Neu3和Neu4比例;向老年MCAO小鼠过继转移CD8 Treg,检测中性粒细胞数量、CD62L、PD-L1、HIF-1α、HT和BBB破坏

13

人CD8 Treg对中性粒细胞寿命及内皮屏障的调控验证

验证人CD8 Treg是否通过类似机制调控中性粒细胞寿命并保护内皮屏障

收集缺血性卒中患者外周血,流式分选KIR⁺ CD8 Treg与中性粒细胞共培养,检测CD62Llo比例、HIF-1α、PD-L1、糖酵解和ANXA2;分离颞叶切除患者脑微血管内皮细胞建立OGD模型,检测跨内皮迁移和dextran渗漏

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
CD122抗体----
NK1.1抗体----
PD-L1阻断抗体----
2-脱氧-D-葡萄糖----
PE-Ly6G----
脂多糖----
BrdU----
FITC-dextran----
Annexin V----
GraphPad PrismGraphPadv10.4.0
R--v4.4.3

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
患者队列
患者总数222例,HT组n=37,NHT组n=120,3个月mRS评估n=21/组,血肿体积分析n=17
阅读提示:Methods Patients小节及Figure 1 legend
小鼠MCAO模型
仅使用雄性小鼠;MCAO后第3天根据脑表面或缺血区出血灶分为HT和NHT;具体鼠龄、体重、MCAO时长及再灌注条件在Supplemental Methods中
阅读提示:Methods Mice and MCAO model小节及Supplemental Methods
CD122Ab处理
CD122Ab剂量、给药途径、给药时间及isotype对照:文中未明确说明
阅读提示:Results中CD122Ab处理相关段落及Figure 2E legend
CD8 Treg过继转移
CD8 Treg分选标记、转移细胞数量、转移时间及对照设置:文中未明确说明
阅读提示:Figure 2L legend及Supplemental Figure 5K
CD45.1⁺中性粒细胞转移
转移中性粒细胞数量、检测时间点及归一化至1小时基线的处理,n=4/组/时间点
阅读提示:Figure 3L和3M legend
2-DG处理
2-DG剂量、给药途径、给药时间及对照设置:文中未明确说明
阅读提示:Figure 5G legend及Supplemental Figure 9
PD-L1Ab处理
PD-L1Ab剂量、给药途径、给药时间及对照设置:文中未明确说明
阅读提示:Figure 5P legend及Supplemental Figure 9
人CD8 Treg与中性粒细胞共培养
人CD8 Treg分选标记为KIR,共培养时间及检测指标
阅读提示:Supplemental Figure 12及Results中人CD8 Treg相关段落
人脑微血管内皮细胞OGD模型
内皮细胞来源为颞叶切除患者n=4,OGD时长及中性粒细胞添加条件
阅读提示:Supplemental Figure 12N–R及Methods Patients小节
统计学分析
数据以mean ± SD或SEM表示,使用双尾Student t检验、单/双因素ANOVA、混合效应模型或Wilcoxon秩和检验,P<0.05为显著
阅读提示:Methods Statistics小节