缺失或阻断髓系TLR2可提高流感感染新生小鼠存活率,并减少中性粒细胞与肺部炎症
核心概要
该研究结合人脐带血单核细胞与新生小鼠流感模型,发现新生儿单核细胞在LTA或IAV刺激后持续高表达TLR2,而TLR2基因缺失、抗TLR2抗体阻断或髓系特异性TLR2缺失均可提高IAV感染新生小鼠的存活率(如TLR2−/−新生鼠存活61%对野生型25%,抗TLR2抗体组46%对7%),并伴随6天感染后中性粒细胞减少、髓系条件敲除鼠组织病理评分下降及IL-6、TNF-α、MCP-1、CXCL1、CXCL2等促炎因子和趋化因子在3至6天感染间不再升高,提示髓系TLR2信号通过放大肺部炎症加重新生儿对呼吸道病毒感染的易感性。
IL-6 production in the supernatant of human neonatal cord blood mononuclear cells (n=4) and healthy adult PBMCs (n=3) following stimulation with (A) lipoteichoic acid at 2 μg/mL and 10 μg/mL or (B) PR8-IAV (MOI = 1.5). 2 experiments performed, data shown as Mean ± SEM. Toll-like receptor 2 (TLR2) surface expression on human monocytes from neonatal cord blood PBMCs and healthy adult PBMCs, following stimulation with (C) 2 μg/mL of LTA or (D) PR8-IAV (MOI = 1.5); values are presented as delta mean fluorescence intensities (MFIs) from unstimulated controls (n=5-13, 2-4 experiments performed, p<0.05*)
PubMed深度剖析
人足月新生儿单核细胞在TLR2配体LTA和IAV刺激后表现出持续且更高的TLR2表达,而IL-6产生与成人相似。 此前认为新生儿TLR反应普遍受损,该结果把年龄差异从“反应弱”转向“表达动态不同”,为TLR2在新生儿中可能致病提供了人类样本线索。 脐带血单核细胞与成人外周血单核细胞在2和10 μg/mL LTA及PR8-IAV刺激下比较IL-6(Luminex)与流式检测TLR2表达;新生儿单核细胞在LTA后TLR2升高持续,IAV后在1和4小时呈升高趋势,NK、B、T细胞未见显著变化。
缺失或阻断TLR2可提高IAV感染新生小鼠存活率,且该效应具有年龄特异性。 将TLR2从既往作为保护性预刺激受体,重新定位为新生儿感染后驱动病理的受体,并显示TLR2−/−成年鼠体重丢失与野生型相似。 3日龄与8周龄TLR2−/−及C57BL/6小鼠经鼻感染H1N1 PR8;TLR2−/−新生鼠存活61%对野生型25%,抗TLR2阻断抗体组存活46%对7%(p<0.01);TLR2−/−新生鼠1天感染后病毒载量更高,但3天和6天与野生型相似。
中性粒细胞在新生儿IAV感染中起致病作用,而髓系TLR2信号放大促炎细胞因子和趋化因子。 把整体TLR2缺失的存活获益与中性粒细胞清除、髓系条件敲除的炎症表型联系起来,指出髓系TLR2主要通过放大炎症而非改变免疫细胞募集来影响结局。 抗Ly6G清除中性粒细胞使存活率升至55%对同型对照25%,而抗Gr-1同时清除单核细胞和中性粒细胞未见获益(18%对16%);LysmΔtlr2新生鼠组织病理评分显著降低,肺部受累约1-20%对对照10-30%,6天感染时IL-6、TNF-α、MCP-1、CXCL1、CXCL2显著更低,但中性粒细胞和炎性单核细胞募集无差异。
髓系特异性MyD88缺失同样提高新生鼠存活率,且与髓系TLR2缺失的存活差异不显著,提示TLR2是驱动病理的主要TLR。 与全身MyD88缺失无存活获益的既往观察形成对照,说明TLR信号在髓系细胞中的致病作用具有细胞定位特异性。 使用溶菌酶M启动子cre构建LysmΔmyd88与LysmΔtlr2,PCR验证肺泡巨噬细胞高效缺失、单核细胞和中性粒细胞部分缺失、上皮和T细胞无缺失;两组条件敲除鼠存活均优于对照,病毒载量与对照相当。
启示与展望
该结果适用于3日龄新生小鼠经鼻感染H1N1 PR8的模型,以及足月(39-41周)脐带血单核细胞的体外刺激场景;对希望理解新生儿流感免疫病理机制、或探索宿主导向而非直接抗病毒策略的研究者与临床前开发者最有参考价值。抗TLR2抗体在感染前1天给药并每48小时维持,提示干预窗口覆盖感染第一周;中性粒细胞清除与髓系条件敲除的结果指向以髓系TLR2-中性粒细胞轴为靶点的治疗思路。
作者指出仅检测了部分外周免疫细胞的TLR2表达与IAV反应,肺内驻留免疫与非免疫细胞反应尚待研究;TLR2缺失后病毒清除的补偿通路、以及TLR2−/−新生鼠早期病毒载量更高却存活更好的机制仍未完全阐明。人类数据为脐带血单核细胞的体外刺激,与体内感染肺环境存在差距;抗TLR2阻断的给药时机、剂量与安全性在婴儿中尚未评估。此外,部分工作此前已发表于博士论文,读者可关注该文与既往学位论文之间的数据重叠范围。
