神經免疫+1！浙大聯合哈佛發Nature！

2024年10月，浙江大學侯宇教授與哈佛醫學院在Nature期刊發表題為Neuropeptide signalling orchestrates T cell differentiation的重要成果，重點闡明降鈣素基因相關肽CGRP-RAMP3信號軸在I 型輔助性 T 細胞分化中的關鍵作用。

這篇論文首次明確神經元通過分泌神經肽直接參與 T 細胞命運決定，建立了神經元CGRP-T 細胞RAMP3的神經-免疫調控回路，填補了非免疫細胞調控 T 細胞分化認知空白，揭示神經-免疫互作在抗病毒免疫中的核心作用，為免疫相關疾病治療提供全新視角！我們將從研究背景、核心發現、機制解析、體內驗證及研究意義等多個維度與果友解讀這項研究。

本研究利用小鼠體內病毒感染模型，結合單細胞轉錄組分析，進行小鼠體內Th1細胞分化擬時序分析，鑒定Th1體內分化的動態表達圖譜。隨后，運用 T 細胞體外分化體系，建立Th1/Th2雙分化系統，結合單細胞轉錄組分析，鑒定Th1細胞分化特異性高表達的基因。綜上，結合T細胞體內和體外分化的表達模式，鎖定基因功能篩選的候選基因（圖1）。

核心發現：結合體外T?1-T?2二分培養系統 + 單細胞RNA測序 ，利用CRIPSR-Cas9基因篩選系統進行小鼠 T 細胞體內和體外分化的基因功能篩選（圖2），并按照基因功能進行排序，鑒定Th1分化的正向調節因子RAMP3。

已知神經遞質CGRP是RAMP3的受體，且同樣可以促進Th1細胞的分化，這與RAMP3在 T 細胞中的調控作用一致。通過基因敲除實驗，研究人員揭示CGRP是通過 T 細胞表達RAMP3發揮調節作用。轉錄組測序顯示CGRP激活 T 細胞中的cAMP通路，cAMP的作用與CGRP高度一致，同樣可以促進Th1細胞的分化。結合CUT&Tag測序，luciferase，western等一系列實驗，闡明CGRP通過RAMP3調控 T 細胞分化的機制：CGRP-RAMP3軸激活下游pCREB的表達，從而激活轉錄因子ATF3的表達，ATF3通過順式作用上調Th1分化的關鍵轉錄因子STAT1的表達，從而促進T細胞向Th1亞群分化（圖3）。

體內驗證：LCMV病毒感染中CGRP-RAMP3軸增強抗病毒免疫。作者以淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒（LCMV，急性病毒感染模型）驗證體內功能。神經來源CGRP是啟動關鍵：①LCMV感染后，脾臟中神經元（尤其是TRPV1?感覺神經元）分泌的CGRP顯著增加，且靠近 T 細胞的神經元CGRP表達更高；②敲除CGRP編碼基因（Calca?/?）或用藥物清除TRPV1?神經元，導致LCMV特異性T?1、CD8? T 細胞應答減弱，病毒清除延遲、脾臟病毒載量升高。T 細胞上RAMP3表達是必要條件：①RAMP3?/?小鼠感染LCMV后，T?1細胞比例、IFNγ分泌顯著降低，抗原特異性CD8? T 細胞應答受損；②過繼轉移實驗證實：RAMP3缺陷的 T 細胞在野生型小鼠中仍無法正常分化為T?1，證明其功能不依賴其他免疫細胞，而是 T 細胞自主性的。

https://person.zju.edu.cn/houyu

侯宇博士，現任浙江大學/良渚實驗室百人計劃研究員和博士生導師。侯宇課題組致力于利用單細胞多組學測序技術，深入探究腫瘤微環境中不同細胞類型之間的互作機制；以免疫系統為研究對象，深入揭示疾病（腫瘤，自身免疫病，病毒感染等）發生的免疫學機理，探索免疫治療新靶點。現誠聘2-4名博士后，專業背景不限，期待你的加盟。