神經肽訊號調控 T 細胞分化：CGRP-RAMP3 軸促進 TH1 細胞免疫反應

核心概念

神經肽 CGRP 通過與 T 細胞上的受體 RAMP3 結合，促進 TH1 細胞分化和抗病毒免疫反應。

摘要

研究目標

本研究旨在探討 TH1 細胞分化過程中，神經免疫交互作用如何影響 T 細胞命運決定，並闡明其在抗病毒免疫反應中的作用機制。

研究方法

• 利用 TH1-TH2 細胞二元培養系統，結合 CRISPR 基因編輯技術，篩選調控 T 細胞分化的關鍵因子。
• 通過體外細胞實驗和體內病毒感染模型，驗證 CGRP-RAMP3 軸在 TH1 細胞分化中的作用。
• 採用分子生物學技術，探討 CGRP-RAMP3 軸下游的信號傳導途徑。

主要發現

• RAMP3 是神經肽 CGRP 受體的組成部分，在 TH1 細胞命運決定中發揮細胞內在作用。
• CGRP 通過 RAMP3-CALCRL 受體，限制 TH2 細胞分化，促進 TH1 細胞分化。
• CGRP-RAMP3 軸通過激活下游 cAMP 反應元件結合蛋白 (CREB) 和激活轉錄因子 3 (ATF3) 發揮作用。
• ATF3 誘導 Stat1 表達，進而促進 TH1 細胞分化。
• 病毒感染後，神經元產生的 CGRP 與 T 細胞上的 RAMP3 相互作用，增強了產生 IFNγ 的抗病毒 TH1 和 CD8+ T 細胞反應，以及對急性病毒感染的及時控制。

主要結論

• 神經元通過在急性病毒感染期間產生神經肽 CGRP，參與 T 細胞命運決定，CGRP 作用於表達 RAMP3 的 T 細胞，誘導有效的抗病毒 TH1 細胞反應。
• 本研究揭示了一種新的神經免疫迴路，為理解神經系統如何調節適應性免疫提供了新的視角。

研究意義

• 為開發針對病毒感染、腫瘤和其他免疫相關疾病的新型免疫療法提供了潛在靶點。
• 促進了對神經免疫交互作用的理解，為探索神經系統和免疫系統之間的複雜關係提供了新思路。

局限性和未來研究方向

• 未來需要進一步研究 CGRP-RAMP3 軸在其他免疫細胞亞群和疾病模型中的作用。
• 開發靶向 CGRP-RAMP3 軸的藥物，將為治療免疫相關疾病提供新的策略。

统计

引用

"We found that RAMP3, a component of the receptor for the neuropeptide CGRP (calcitonin gene-related peptide), has a cell-intrinsic role in TH1 cell fate determination."
"Extracellular CGRP signalling through the receptor RAMP3–CALCRL restricted the differentiation of TH2 cells, but promoted TH1 cell differentiation through the activation of downstream cAMP response element-binding protein (CREB) and activating transcription factor 3 (ATF3)."
"Our research identifies a neuroimmune circuit in which neurons participate in T cell fate determination by producing the neuropeptide CGRP during acute viral infection, which acts on RAMP3-expressing T cells to induce an effective anti-viral TH1 cell response."

从中提取的关键见解

Neuropeptide signalling orchestrates T cell differentiation - Nature

by Yu Hou,Linyu... 在 www.nature.com 10-16-2024

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08049-w

更深入的查询

CGRP-RAMP3 軸在慢性病毒感染或其他免疫失衡疾病中扮演著什麼樣的角色？

雖然這篇研究主要關注在 CGRP-RAMP3 軸於急性病毒感染中的角色，並發現其能促進 TH1 細胞分化以及增強抗病毒免疫反應，但目前尚未清楚了解 CGRP-RAMP3 軸在慢性病毒感染或其他免疫失衡疾病中的確切角色。
然而，根據已知資訊推測：

慢性病毒感染: 在慢性病毒感染中，持續的 TH1 細胞免疫反應可能導致免疫病理，而 CGRP-RAMP3 軸的持續活化可能加劇這種情況。 因此，抑制 CGRP-RAMP3 軸的活性可能有助於減輕慢性病毒感染引起的免疫病理。
自身免疫性疾病: 在自身免疫性疾病中，TH1 細胞的過度活化會攻擊自身組織，導致組織損傷。CGRP-RAMP3 軸的過度活化可能促進 TH1 細胞分化，進而加劇自身免疫性疾病。 抑制 CGRP-RAMP3 軸的活性可能有助於抑制 TH1 細胞反應，從而緩解自身免疫性疾病。
需要進一步的研究來闡明 CGRP-RAMP3 軸在這些疾病中的具體作用機制，以及其作為治療靶點的潛力。

如果抑制 CGRP-RAMP3 軸的活性，是否可以減緩過度活躍的 TH1 細胞免疫反應，從而緩解自身免疫性疾病？

根據研究結果，抑制 CGRP-RAMP3 軸的活性可能可以減緩過度活躍的 TH1 細胞免疫反應，從而緩解自身免疫性疾病。
研究指出，CGRP-RAMP3 軸通過促進 TH1 細胞分化來增強抗病毒免疫反應。 在自身免疫性疾病中，TH1 細胞的過度活化會攻擊自身組織。 因此，抑制 CGRP-RAMP3 軸的活性可能會減少 TH1 細胞的分化和活化，從而減輕自身免疫反應和組織損傷。
然而，目前這方面的研究仍處於初步階段，需要更多的研究來驗證這個假設，並評估抑制 CGRP-RAMP3 軸的潛在副作用。

神經系統和免疫系統之間的交互作用，如何影響生物體對環境壓力的適應性？

神經系統和免疫系統之間的交互作用，對於生物體對環境壓力的適應性至關重要。 這兩個系統透過複雜的網絡相互溝通，協調免疫反應和神經內分泌反應，以應對各種壓力源，例如感染、損傷和心理壓力。

神經系統對免疫系統的調節: 神經系統透過神經遞質和神經肽（如CGRP）來調節免疫細胞的活性。 例如，交感神經系統釋放的去甲腎上腺素可以抑制免疫細胞的活性，而副交感神經系統釋放的乙酰膽鹼則可以促進免疫細胞的活性。
免疫系統對神經系統的影響: 免疫細胞釋放的細胞因子可以影響神經元的活性，進而影響行為、情緒和認知功能。 例如，發炎反應期間釋放的細胞因子（如 IL-1β 和 TNF-α）可以導致疲勞、食慾不振和抑鬱等症狀。
這種神經免疫交互作用的失調與許多疾病的發生發展有關，包括感染性疾病、自身免疫性疾病、神經退行性疾病和精神疾病。
CGRP-RAMP3 軸的研究為神經免疫交互作用提供了一個新的例子，說明神經系統如何透過釋放神經肽來調節適應性免疫反應。 這項研究表明，神經元產生的 CGRP 可以作用於免疫細胞上的 RAMP3 受體，促進 TH1 細胞分化和抗病毒免疫反應。
總之，神經系統和免疫系統之間的交互作用對於維持生物體的健康和適應性至關重要。 了解這種交互作用的機制，對於開發針對各種疾病的新療法具有重要意義。