Nature子刊:iNKT细胞定位于皮肤,调节毛囊祖细胞铁代谢,防治“脱发”!
2024-04-01 来源:微信公众号:基因启明 来源:微信公众号:基因启明 发表于上海
现有的研究表明,iNKT细胞的输注对于肝脏、肠道、胃等部位病灶均具有良好的改善作用。
亮点
1. iNKT细胞大量存在于新生幼鼠皮肤中,通过CCR10具有皮肤归巢特性,从而调控皮肤稳态。
2. 转铁蛋白显著影响毛囊发育,低转铁蛋白血症小鼠真皮和皮下层较薄,毛囊较短,出现“脱发”。
3. iNKT细胞通过调节转铁蛋白介导的铁代谢,促进皮肤组织的发育和稳态,使“脱发”小鼠重新长出浓密毛发。
4.iNKT细胞疗法简直成了“脱发星人”的福音,相信随着科技的深入发展,天选打工人必将在iNKT细胞的“庇护”下重新拥有浓密的秀发,让我们拭目以待吧~
iNKT细胞有助于毛囊发育
头发对于人的外貌至关重要,脱发会严重影响人的社交形象和精神心理压力。毛囊作为头发生长的“巢穴”,具有复杂的结构和细胞组成,在抵御外界刺激、构成皮肤屏障、促进创面愈合也都发挥着重要作用。
恒定自然杀伤T(iNKT)细胞是一种先天样CD1d限制性T细胞,表达恒定T细胞受体(iTCR),在胸腺中经历了一种独特的分化程序,获得了NK样特性,包括具有强大的细胞毒性,可快速分泌细胞因子,有效转运到组织中。现有的研究表明,iNKT细胞的输注对于肝脏、肠道、胃等部位病灶均具有良好的改善作用。
那么,针对毛囊,iNKT细胞是否同样发挥着治愈功能呢?近期,一项发表在Nature Immunology的研究表明,iNKT细胞具有归巢特性,会优先定位到皮肤,以进行局部稳态调节。此外,皮肤iNKT细胞能够上调转铁蛋白,进而调节毛囊祖细胞的铁代谢,并帮助毛囊发育,促进毛发生长。
首先,研究人员检测了9-12天龄的幼鼠皮肤T细胞群,发现其中很大一部分(30-40%)是iNKT细胞。那么,为什么iNKT细胞在出生后会优先迁移到皮肤呢?
针对这一问题,研究人员对1-3周龄小鼠的皮肤iNKT细胞进行了更详细的表征。他们发现,发育早期的皮肤中,约70%的iNKT细胞表达CCR10(一种T细胞常见的皮肤归巢趋化因子受体)。皮肤引流淋巴结(sLNs)是活化的淋巴细胞通过皮肤归巢分子进入皮肤的部位,研究人员发现sLNs的iNKT细胞中CCR10表达在3-5周龄时达到峰值,这与皮肤中iNKT细胞的峰值水平一致,说明新生小鼠sLNs中大多数iNKT细胞具有皮肤归巢特性,且这一过程依赖于CCR10。
CCR10+ iNKT细胞在新生小鼠的皮肤中占主导地位
那么,iNKT细胞的存在对于皮肤稳态有什么不同凡响的意义吗?
研究人员构建了iNKT细胞缺陷小鼠。令人惊讶的是,他们发现缺陷小鼠的皮肤微生物群失调,氯氟西(一种牙龈疾病相关菌群)等致病菌群增多;此外,缺陷小鼠的皮肤中参与组织发育和形态发生的相关基因下调。这表明,iNKT细胞从皮肤免疫防御和组织发育等方面,显著的影响新生小鼠的皮肤稳态。
iNKT细胞在“年轻的皮肤”中调节微生物群和组织稳态
为了寻找iNKT细胞在出生后早期控制皮肤稳态的分子机制,研究人员通过RNA-seq分析比较了3周龄小鼠皮肤和脾脏中纯化的iNKT细胞的转录组。意外的是,他们发现负责铁摄取和运输的基因在皮肤iNKT细胞中富集,包括Trf(转铁蛋白)、Fth1(铁蛋白重链)、ft1(铁蛋白轻链)等,这提示了iNKT细胞对皮肤稳态的调控可能与铁代谢密切相关。
皮肤iNKT细胞高表达转铁蛋白和铁代谢相关基因
有趣的是,转铁蛋白的表达与毛囊的发育息息相关。研究人员利用低转铁蛋白血症(Trfhpx/hpx)小鼠模型,惊讶的发现,虽然这些小鼠皮肤的毛囊数量与正常小鼠相似,但是其真皮和皮下层较薄,毛囊较短,说明小鼠的毛囊发育进入生长停滞期。为弥补这一不足,研究人员给Trfhpx/hpx小鼠注射人转铁蛋白,小鼠的毛发竟又如“雨后春笋”般生长。
转铁蛋白有助于毛囊发育和毛发生长
随后,为进一步确定iNKT细胞上调的转铁蛋白是调节毛囊发育的关键,研究人员将10万个iNKT细胞输注入Trfhpx/hpx小鼠体内,并再次对小鼠的毛发进行评估。令人惊喜的是,输注iNKT细胞后,Trfhpx/hpx小鼠受损的毛发生长状况明显得以恢复,表明iNKT细胞能够极为高效的促进毛囊发育。
那么,问题来了,iNKT细胞是如何促进毛囊发育的呢?
研究人员发现,输注iNKT细胞的Trfhpx/hpx小鼠的毛囊祖细胞与未治疗相比,恢复了正常增殖,为验证iNKT细胞对增殖的影响是否与铁有关,他们测定了毛囊祖细胞胞内铁离子(Fe2+)的水平,发现Trfhpx/hpx小鼠的Fe2+水平明显低于正常鼠,而在输注iNKT细胞后,胞内Fe2+水平得以显著增强。基于此,研究人员明确了一个激动人心的结论——iNKT细胞通过调节转铁蛋白介导的铁代谢,促进皮肤组织的发育和稳态,并最终使“脱发”鼠重新长出浓密毛发!
皮肤iNKT细胞调节铁代谢并帮助毛囊发育
由此看来,iNKT细胞疗法简直成了“脱发星人”的福音,相信随着科技的深入发展,天选打工人必将在iNKT细胞的“庇护”下重新拥有浓密的秀发,让我们拭目以待吧~
来源:
微信公众号:基因启明
参考文献:
Wang WB, Lin YD, Zhao L, Liao C, Zhang Y, Davila M, Sun J, Chen Y, Xiong N. Developmentally programmed early-age skin localization of iNKT cells supports local tissue development and homeostasis. Nat Immunol. 2023 Feb;24(2):225-238. doi: 10.1038/s41590-022-01399-5. Epub 2023 Jan 9. PMID: 36624165.
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