神经元通过IFN/STAT1/IRF1上调PD-L1以减轻脑型疟中CD8+ T细胞引起的损伤

背景：脑型疟(CM)是疟疾最致命的并发症，幸存者通常留有神经系统后遗症。值得注意的是，浸润的疟原虫激活的CD8+ T细胞对脑微血管内皮细胞的细胞毒性作用是实验性脑型疟(ECM)模型中血脑屏障破坏的显著特征。然而，浸润脑实质的CD8+ T细胞对神经元的损伤作用仍不清楚。基于PD-1/PD-L1通路对T细胞的免疫抑制作用，我们先前的研究表明，全身性上调PD-L1以抑制CD8+ T细胞功能可有效减轻ECM小鼠的症状。然而，神经元是否能够通过PD-1/PD-L1负性免疫调节通路抑制CD8+ T细胞的致病作用尚未见报道。作为CM的重要炎症因子，干扰素可根据神经免疫微环境通过不同的分子机制诱导PD-L1的表达。因此，本研究旨在探讨CD8+ T细胞与神经元之间的直接相互作用，以及神经元通过IFN诱导上调PD-L1减轻CD8+ T细胞致病作用的机制。方法：采用伯氏疟原虫ANKA(PbA)感染的C57BL/6J小鼠ECM模型，通过电镜和IF染色进行体内形态学观察。通过IF染色和延时摄影观察ECM CD8+ T细胞（从小鼠脾脏免疫磁珠分选）与原代培养的皮层神经元之间的体外相互作用。通过RNA-seq分析IFNβ或IFNγ诱导神经元PD-L1上调的信号通路，并利用IFNAR或IFNGR基因敲除小鼠在体内外通过q-PCR、WB、IF染色和流式细胞术进行验证。通过脑立体定位注射验证腺病毒介导的PD-L1 IgGFc融合蛋白表达在ECM小鼠体内的保护作用，并在体外通过病毒感染原代培养神经元验证。结果：在体内，ECM小鼠脑实质中出现活化CD8+ T细胞浸润和神经元损伤。在体外，ECM CD8+ T细胞与神经元直接接触并诱导轴突损伤，这是一种主动行为。ECM小鼠神经元以及体外经IFNβ、IFNγ或ECM CD8+ T细胞诱导的原代培养神经元中PD-L1蛋白水平升高。此外，IFNβ或IFNγ诱导的神经元PD-L1表达是通过IFN受体增加STAT1/IRF1通路介导的。删除IFNAR或IFNGR后，PbA感染期间神经元PD-L1表达的增加减弱。腺病毒增加的PD-L1表达在体外和体内均部分保护神经元免受CD8+ T细胞介导的损伤。结论：我们的研究表明，I型和II型干扰素均可通过IFN受体介导的STAT1/IRF1通路诱导神经元上调PD-L1，以保护免受活化CD8+ T细胞介导的损伤，为减轻ECM期间的神经炎症提供了靶向途径。