2型天然淋巴细胞（Group 2 Innate lymphoid cells, ILC2s）表达转录因子GATA3分泌细胞因子IL-5和IL-13，在清除寄生虫感染，过敏性炎症反应以及组织修复等过程中发挥重要作用1。ILC2s为了适应组织微环境而获得组织特异性转录组特征，呈现组织间高度异质性2。近年来研究表明小鼠小肠ILC2s在寄生虫感染或细胞因子IL-25刺激情况下，可迁移至外周组织包括肺脏、淋巴结及血液，可成为同时分泌IL-5和3型细胞因子IL-17A的炎症性ILC2s（Inflammatory ILC2s, iILC2s）3,4，而结肠ILC2s是否也存在迁移特性尚未可知。有报道结肠在静息状态下即存在分泌IL-17A的ILC2s5,6，但结肠IL-17A+ILC2s是否是独特的异质性亚群以及与iILC2之间是否有联系尚不清楚。
近日，上海交通大学医学院上海市免疫学研究所苏冰教授课题组在Science China Life Sciences杂志（《中国科学:生命科学》英文版）在线发表了题为“Identification of twomigratory colon ILC2 populations differentially expressing IL-17A andIL-5/IL-13”的研究论文，揭示了小鼠结肠ILC2s中存在两群具有迁移特性且分别产生IL-17A和IL-5/IL-13的细胞亚群。
研究人员通过单细胞测序技术分析，发现结肠ILC2s具有异质性，包括Cd27+和Cd27-Il17a+ILC2s两个亚群，这两群细胞具有不同的基因表达特征，其中Cd27-Il17a+ILC2s与肺部iILC2s具有类似的基因表达谱。研究人员进一步通过FACSymphony高参数流式分析技术在蛋白水平验证了这两个亚群的存在，并且发现CD27+ILC2s高表达CD127，ST2，CD25，Sca-1，而CD27-IL-17A+低表达这些分子，高表达IL-17A。ILC2s体外培养实验发现，在IL-2+IL-33或IL-2+IL-25刺激条件下，CD27+ILC2s具有更强的增殖特性且主要产生IL-5和IL-13，而CD27-ILC2s则主要分泌IL-17A。ILC2s体内过继转移模型证实CD27+ILC2s和CD27-IL-17A+ILC2s在细胞因子IL-25的刺激下均可迁移至肺脏中，并且在肺脏中可以保持其在结肠中的特性，提示它们可能在不同的免疫反应中发挥不同的功能。
结肠CD27+ILC2s与IL-17A+ILC2s具有不同的蛋白表达特征
利用FACSymphony多色流式分析结肠ILC2s亚群的表达特征。（A）tSNE图展示结肠ILC1,ILC2和ILC3分布。（B）tSNE图展示GATA3，RORγt，IL-17A的表达。（C）tSNE图展示CD27，CD25，ST2, KLRG1的表达。（D）热图展示15个marker在如图所示的ILC亚群中的表达。ILC2圈门策略为liveCD45+Lin-CD90+GATA3+KLRG1+；ILC3s圈门策略为live CD45+Lin-CD90+RORγt+.
工作模式图
结肠组织ILC2s具有异质性，包括CD27+ILC2s和CD27-IL-17A+ILC2s两群，分别产生IL-5/IL-13和IL-17A。同时，CD27+ILC2s和CD27-IL-17A+ILC2s在细胞因子IL-25的刺激下，具有向肺脏迁移的能力，并且在肺脏中可以保持其在结肠中的细胞因子分泌特征和蛋白表达特性，提示它们可能在针对不同病原体免疫应答中发挥不同的功能。
该研究加深了对肠道组织ILC2异质性的理解，拓展了炎症性ILC2的领域和功能，为靶向ILC2治疗炎症性疾病提供新的可能性。
上海交通大学医学院上海市免疫学研究所博士生刘红志（已毕业）、博士研究生李良和生化系博士研究生郝艳云为该研究论文的共同第一作者，苏冰教授为该研究论文的通讯作者。该研究得到生化系程金科教授、上海市免疫学研究所沈蕾研究员团队和流式平台以及陈磊研究员团队和测序平台的大力支持。同时该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、上海市科学技术委员会等项目支持。
【参考文献】
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