干扰素-λ在小鼠黏膜病毒感染模型中抑制免疫病理并增强T细胞介导的免疫

Interferon-λ inhibits immunopathology and boosts T cell-mediated immunity in a mouse model of mucosal viral infection

作者信息Emily Feng, Alexa Mansour, Elizabeth Balint, Alyssa Mark, Sofia Tramonte, Jonathan K Monteiro, Madison Read, Marie Joe Adaimy, Zhou Xing, Matthias Mack, Sergei V Kotenko, Deanna M Santer, Ali A Ashkar
PMID42878084
发布时间2026-10-15
DOI10.1172/JCI198863

实验完整度

高

包含Ifnar–/–与Ifnlr1–/–小鼠模型、原代皮层神经元体外模型,并进行CCR2+细胞、CD4+ T细胞、NK细胞耗竭及FTY720处理等功能验证。

主要模型

Ifnar–/–小鼠(C57BL/6J背景) Ifnlr1–/–小鼠(C57BL/6J背景) C57BL/6J野生型小鼠 E17.5 C57BL/6J小鼠原代皮层神经元

重点核对

HSV-2阴道感染模型:103 PFU或104 PFU HSV-2 strain 333,阴道内接种 IFN-λ处理:5 μg小鼠rIFN-λ2或rIFN-λ3,感染后1天阴道内给药 细胞耗竭:α-CD4(200 μg,–2和1 DPI i.p.)、α-CCR2(20 μg,–2至4 DPI i.p.)、α-NK1.1(200 μg,–1、1、3 DPI) FTY720处理:1 mg/kg/d饮水给药,感染前5天开始 检测时间点:2、3、5、6 DPI及HSV-2 TK–感染后3–4周

摘要

干扰素λ(IFN-λ)除具有黏膜抗病毒特性外,已被发现是免疫调节的关键诱导因子。然而,其在病毒感染过程中发挥双重作用的细胞和分子机制仍不清楚。在此,我们发现,黏膜递送IFN-λ可通过大幅抑制IL-6产生,消除在缺乏I型IFN信号传导情况下观察到的2型单纯疱疹病毒(HSV-2)诱导的阴道组织病理。同时,我们证明IFN-λ恢复了CD4+ T细胞依赖性IFN-γ的局部产生,这对于防止生殖道HSV-2感染后发生中毒性巨结肠至关重要。在机制上,我们发现IFN-λ增强CCR2+Ly6Chi细胞向单核细胞来源抗原呈递细胞的分化,从而增强T细胞反应。体内耗竭CCR2+细胞可消除这一现象。总之,这些发现表明IFN-λ协调强效抗病毒反应,抑制过度炎症反应,同时选择性增强效应T细胞功能。本研究将IFN-λ定位为增强局部抗病毒免疫的有前景的治疗候选物,并为黏膜病毒感染背景下免疫反应调控提供了新见解。

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
IFN-λ在黏膜病毒感染中除了抗病毒作用外,如何调控炎症与保护性适应性免疫反应?
核心机制
IFN-λ通过抑制IL-6产生减轻免疫病理,并依赖CCR2+Ly6Chi单核细胞分化为单核细胞来源抗原呈递细胞,增强CD4+ T细胞依赖性IFN-γ产生。
主要证据
在Ifnar–/–小鼠HSV-2感染模型中,IFN-λ处理降低阴道组织病理、病毒载量和中毒性巨结肠发生率,恢复IFN-γ产生;α-CCR2耗竭完全消除IFN-γ诱导,α-CD4耗竭逆转IFN-λ保护作用。
研究意义
提示IFN-λ可作为增强局部抗病毒免疫、同时限制过度炎症的治疗候选物,并可能作为疫苗佐剂增强记忆T细胞和B细胞反应。

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

建立HSV-2黏膜感染模型并评估IFN-λ保护效果

验证IFN-λ在缺乏I型IFN信号时是否抑制组织病理、减少病毒播散并促进病毒清除。

Ifnar–/–小鼠经DMPA预处理后阴道感染HSV-2 strain 333,感染后1天阴道内给予rIFN-λ2或rIFN-λ3,检测存活率、阴道病毒载量、组织病理、IL-6及中毒性巨结肠。

2

评估IFN-λ对病毒神经播散及神经元内抗病毒作用的影响

明确IFN-λ是否直接抑制神经元内HSV-2复制,以及是否限制病毒向脊柱和远端结肠播散。

检测Ifnar–/–小鼠感染后脊柱、远端结肠和阴道组织病毒载量;用WT小鼠原代皮层神经元体外比较IFN-λ2与IFN-β对HSV-2复制的抑制;使用HSV-2 TK–评估非神经播散感染中的保护作用。

3

分析I型IFN信号缺失对局部T细胞免疫的影响

明确Ifnar–/–小鼠在HSV-2感染中是否存在CD4+ T细胞依赖性IFN-γ产生和淋巴细胞招募缺陷。

比较WT与Ifnar–/–小鼠感染后阴道灌洗液病毒载量、IFN-γ水平、T细胞亚群数量及CXCL9/CXCL10水平。

4

验证IFN-λ对T细胞功能及CD4+ T细胞依赖性的影响

确定IFN-λ恢复的IFN-γ产生是否依赖T细胞,特别是CD4+ T细胞。

Ifnar–/–小鼠感染后给予IFN-λ,并用FTY720抑制淋巴细胞外排或α-CD4耗竭CD4+ T细胞,检测中毒性巨结肠发生率、病毒载量、IFN-γ水平及T细胞亚群。

5

评估IFN-λ对引流淋巴结T细胞致敏和DC活化的影响

判断IFN-λ增强的IFN-γ产生是否源于引流淋巴结中T细胞致敏或DC活化改善。

比较WT、Ifnar–/–及IFN-λ处理的Ifnar–/–小鼠引流淋巴结中cDC和moDC数量、DC活化标志物、T细胞数量及离体HSV-2刺激后IFN-γ和IL-17A产生。

6

验证CCR2+Ly6Chi单核细胞在IFN-λ诱导T细胞IFN-γ中的作用

明确IFN-λ是否通过促进CCR2+Ly6Chi单核细胞向抗原呈递细胞分化来增强CD4+ T细胞功能。

Ifnar–/–小鼠感染后给予IFN-λ,并用α-CCR2耗竭CCR2+细胞,检测病毒载量、IFN-γ水平、T细胞数量、Ly6ChiCCR2+和Ly6CloCCR2–单核细胞及CD11b+ DC数量;同时检测阴道组织CD11b+ DC和MHC II表达。

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
Vero细胞ATCC--
αMEM培养基----
HEPES----
L-谷氨酰胺----
青霉素/链霉素----
胎牛血清----
结晶紫----
醋酸甲羟孕酮----
异氟烷----
小鼠重组IFN-λ2PeproTech--
小鼠重组IFN-λ3----
IFN-βR&D--
抗CD4抗体(GK1.5)----
抗NK1.1抗体(PK136)BioXCell--
抗IL-6抗体(MP5-20F3)BioXCell--
抗CCR2抗体(MC-21)----
Bio-Gen Pro200组织匀浆器----
Aperio ScanScope XT切片扫描仪Leica Biosystems--
Fiji Image J软件----
多聚-D-赖氨酸Gibco--
胰蛋白酶Gibco--
DNaseSigma--
HBSSGibco--
Neurobasal培养基Gibco--
GlutaMAXGibco--
B-27添加剂Gibco--
胶原酶ARoche--
eFluor 780可固定活力染料eBioscience--
抗CD16/CD32抗体eBioscience--
抗小鼠CD45抗体(30-F11)eBioscience--
抗小鼠CD3抗体(145-2C11)BD Biosciences--
抗小鼠CD4抗体(GK1.5)BD Biosciences--
抗小鼠CD4抗体(RM4-4)eBioscience--
抗小鼠CD8抗体(53-6.7)eBioscience--
抗小鼠TCR-β抗体(H57-597)BioLegend--
抗小鼠TCR-γδ抗体(GL3)BD Biosciences--
抗小鼠NK1.1抗体(PK136)BioLegend--
抗小鼠B220抗体(RA3-6B2)BD Biosciences--
抗小鼠Ly6G抗体(1A8)BD Biosciences--
抗小鼠Ly6C抗体(HK1.4)BioLegend--
抗小鼠CD11b抗体(M1/70)BD Biosciences--
抗小鼠CD11c抗体(HL3)BD Biosciences--
抗小鼠I-A/I-E抗体(M5/114.15.2)BioLegend--
抗小鼠CD64抗体(X54-5/7.1)BioLegend--
抗小鼠CD26抗体(H194-112)BD Biosciences--
抗小鼠CCR2抗体(SA203G11)----
抗小鼠CD40抗体(3/23)BD Biosciences--
抗小鼠CD80抗体(16-10A1)BioLegend--
抗小鼠CD86抗体(GL-1)BioLegend--
BD Pharmingen小鼠胞内细胞因子染色试剂盒BD Pharmingen--
抗小鼠IFN-γ抗体(XMG1.2)----
抗小鼠IL-17A抗体(TC11-18H10.1)----
Cytek Aurora流式细胞仪Cytek--
FlowJo软件(v10.10.0)FlowJo--
HSV-2裂解物----
RPMI培养基----
非必需氨基酸Gibco--
β-巯基乙醇Sigma--
GolgiPlugBD Biosciences--
Eve Technologies小鼠细胞因子/趋化因子44重检测阵列Eve Technologies--
R&D DuoSet ELISA试剂盒R&D--
GraphPad Prism 10GraphPad--

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
HSV-2黏膜感染模型建立
小鼠品系与年龄:雌性Ifnar–/–、Ifnlr1–/–或C57BL/6J WT小鼠,8–16周龄;DMPA剂量:2 mg皮下注射,感染前5天;病毒剂量:103 PFU或104 PFU HSV-2 strain 333,阴道内接种10 μL;检测终点:3、5、6 DPI
阅读提示:Methods中Mouse model及Virus infection and in vivo treatments小节;Figure 1 legend
IFN-λ处理
处理物:小鼠rIFN-λ2或rIFN-λ3;剂量:5 μg;给药时间:感染后1天;给药途径:阴道内;对照:PBS
阅读提示:Methods中Virus infection and in vivo treatments小节;Figure 1 legend
细胞耗竭实验
α-CD4(GK1.5)200 μg,–2和1 DPI i.p.;α-CCR2(MC-21)20 μg,–2至4 DPI i.p.每日;α-NK1.1(PK136)200 μg,–1、1、3 DPI;α-IL-6(MP5-20F3)100 μg,–1至4 DPI;对照:PBS
阅读提示:Methods中Virus infection and in vivo treatments小节;Figure 3、Figure 6 legends;Supplemental Figure 3–5
FTY720处理
剂量:1 mg/kg/d;给药方式:饮水;起始时间:感染前5天;对照:正常饮水
阅读提示:Methods中Virus infection and in vivo treatments小节;Figure 3J legend
病毒载量与组织病理检测
样本来源:阴道灌洗液、脊柱、远端结肠、全阴道组织;采集时间:1、2、3、5、6 DPI;检测方法:Vero细胞空斑实验;组织病理:3 DPI阴道组织H&E染色,病理评分0–6,上皮损失百分比
阅读提示:Methods中Viral titration及Mouse tissue histology小节;Figure 1D–H legend
免疫细胞表型与功能分析
组织:阴道组织、引流淋巴结;检测时间:5 DPI;流式标志物组合:CD45、CD3、CD4、CD8、TCRβ、TCRγδ、Ly6G、Ly6C、CCR2、CD11b、CD11c、MHC II、CD40、CD80、CD86、CD64、CD26;离体刺激:HSV-2 lysate 10 μg/mL,24小时,GolgiPlug最后4小时
阅读提示:Methods中Flow cytometry及Ex vivo stimulation小节;Figure 2、Figure 3、Figure 4、Figure 6 legends
原代皮层神经元体外感染
细胞来源:E17.5 C57BL/6J小鼠皮层;培养条件:Poly-d-Lysine 0.1 mg/mL包被,Neurobasal Medium含1% FBS、B-27、GlutaMAX;刺激:rIFN-λ2或rIFN-β 24小时;感染:HSV-2 MOI 1;检测:感染后24小时病毒载量
阅读提示:Methods中Primary cortical neuron cultures小节;Figure 1N legend