《Journal of Advanced Research》：Cellular and molecular mechanisms of nasolacrimal duct obstruction: New insights into CD4+ T cell-MIF-fibroblast pathways
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本研究针对鼻泪管阻塞(NLDO)这一常见眼科疾病缺乏有效药物的临床困境，通过单细胞转录组测序技术首次绘制了患者鼻泪管的细胞图谱，揭示了CD4+T细胞通过分泌巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)激活成纤维细胞的核心机制，发现了一条自我放大的免疫纤维化通路，为开发靶向治疗策略提供了新靶点。
当我们流泪时，眼泪会通过眼角的两个小点进入鼻泪管，最终流入鼻腔。这就是为什么哭的时候会流鼻涕。然而，对于全球数百万鼻泪管阻塞（Nasolacrimal Duct Obstruction， NLDO）患者来说，这条“排水系统”出了问题。眼泪无法正常排出，导致整天“以泪洗面”（溢泪），并伴随眼部分泌物增多、反复感染甚至急性泪囊炎，严重影响着生活质量。
NLDO是一种常见于中老年人群，尤其是围绝经期女性的眼科疾病。目前，其病因尚不完全清楚，缺乏有效的预防和早期干预药物，治疗主要依赖手术（如泪囊鼻腔吻合术，DCR）。传统的观点认为，NLDO的病理核心是鼻泪管不可逆的慢性炎症和纤维化，最终导致管腔完全闭塞。但驱动这一过程的具体细胞和分子机制，如同一个“黑箱”，长期以来未被揭开。这严重阻碍了非手术治疗方法的发展。随着社会经济发展和人口老龄化趋势，与年龄相关的眼病日益受到关注，阐明NLDO的发病机制显得尤为迫切。
为了解决这一难题，来自中山大学中山眼科中心的研究团队在《Journal of Advanced Research》上发表了一项开创性研究。他们首次应用单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术，精准地解析了NLDO患者病变鼻泪管组织的细胞组成和转录特征，深入揭示了免疫细胞与成纤维细胞之间复杂的相互作用网络，并成功鉴定出一个以CD4+T细胞来源的巨噬细胞迁移抑制因子（Macrophage Migration Inhibitory Factor， MIF）为核心的、驱动纤维化进程的关键通路。
为了开展这项研究，研究人员从接受内窥镜泪囊鼻腔吻合术的4名女性NLDO患者身上获取了鼻泪管组织。他们巧妙地设置了自身对照：将组织分为完全阻塞部位（Z组）和阻塞旁部位（M组），以模拟疾病进展的过程。研究运用了多项关键技术：首先，对组织样本进行单细胞RNA测序，构建细胞图谱并进行生物信息学分析；其次，利用组织学染色（如H&E染色、Masson三色染色）和免疫荧光染色在组织水平验证纤维化和炎症情况；第三，通过酶联免疫吸附试验（ELISA）检测泪液中的细胞因子水平；第四，从患者组织中原代分离并培养成纤维细胞和CD4+T细胞进行体外功能实验（包括共培养、MIF抑制剂ISO-1处理、基因敲低等）；最后，运用流式细胞术、定量PCR（qPCR）和蛋白质印迹（Western Blot）等技术在细胞和分子层面验证相关通路的活性。
单细胞分析及鼻泪管组织中的细胞类型
研究人员对67，658个细胞进行分析，鉴定出10种主要的细胞类型，包括B细胞、循环细胞、内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞、单核/巨噬细胞、中性粒细胞、周细胞、浆细胞和T/NK细胞。其中，免疫细胞和成纤维细胞最为丰富。比较阻塞部位（Z）与阻塞旁部位（M）发现，虽然主要细胞类型比例无显著差异，但亚群分析显示，Z组的记忆B细胞、M2型巨噬细胞比例增加，而树突状细胞减少，提示局部免疫环境向促纤维化、促修复方向极化。
NLDO病理进程中成纤维细胞群体的特征
对成纤维细胞进行深入分析，发现了4个功能不同的亚群（F0-F3）。其中，高表达炎症相关基因CXCL12和细胞外基质基因COL11A1的亚群（F0和F3）在阻塞部位（Z）显著扩增。伪时间轨迹分析显示，成纤维细胞存在从静息状态向炎症和纤维化表现状态转化的趋势。通路富集分析表明，这些疾病相关的成纤维细胞亚群中，肿瘤坏死因子（TNF）信号通路、核因子κB（NF-κB）信号通路等炎症相关通路被显著激活。
NLDO病理进程中上皮细胞群体的特征
上皮细胞被分为6个亚群。值得注意的是，一个高表达免疫球蛋白IGHG4的上皮细胞亚群（E0）仅在阻塞部位（Z）出现，而一些具有正常呼吸道上皮特征的细胞亚群则减少。这提示在阻塞部位，黏膜免疫反应被显著激活，同时上皮的正常结构和功能遭到破坏。
鼻泪管纤维化进程中的细胞间通讯分析
细胞间相互作用分析发现，MIF信号通路是细胞通讯中最活跃的通路之一。进一步分析表明，T/NK细胞，特别是CD4+T细胞，是MIF的主要来源细胞，而成纤维细胞是MIF的主要作用靶点之一。这提示CD4+T细胞可能通过分泌MIF来调控成纤维细胞的功能。
验证鼻泪管组织中MIF相关的炎症和纤维化过程
组织水平和体外实验验证了上述发现。在阻塞部位（Z），MIF及其受体（如CXCR4， CD74）的表达显著上调。免疫荧光染色显示，CD4+T细胞浸润增加，且与MIF共定位。共培养实验证实，CD4+T细胞的确可以通过分泌MIF来促进成纤维细胞的增殖和活化（表现为Ki67+细胞增多，MHC-II分子和转化生长因子β（TGF-β）表达上调），而使用MIF抑制剂ISO-1可以阻断这一效应。
完全阻塞的鼻泪管中CD4+T细胞的激活
对T/NK细胞的深入分析确认了11个亚群。在阻塞部位（Z），CD4+T细胞，特别是活化的（CD45RA-）CD4+T细胞比例增加，其激活、增殖相关基因表达上调。单细胞数据及实验验证均表明，CD4+T细胞是阻塞部位MIF表达上调最显著的免疫细胞群体。
MIF促进鼻泪管纤维化的免疫调节机制
最终，研究揭示了核心机制：在NLDO进展中，局部组织微环境中的CD4+T细胞被激活并大量分泌MIF。MIF以旁分泌方式作用于周围的成纤维细胞，通过激活ERK1/2和NF-κB等信号通路，刺激其增殖、产生细胞外基质（如胶原蛋白）和促炎因子（如IL-6）。反过来，被激活的成纤维细胞高表达MHC-II分子，并能通过直接接触和分泌可溶性因子，进一步促进CD4+T细胞的活化和增殖。这就形成了一个“CD4+T细胞 - MIF - 成纤维细胞”的自我放大的正反馈循环，不断加剧局部炎症和纤维化，最终导致鼻泪管管腔的完全闭塞。
研究的讨论部分强调，这项工作首次在单细胞分辨率下描绘了NLDO的细胞图谱，并鉴定出MIF是连接免疫反应（CD4+T细胞）和组织纤维化（成纤维细胞）的关键桥梁。这不仅深化了对NLDO发病机制的理解，更重要的是，将MIF及其下游信号通路确立为潜在的治疗靶点。使用MIF抑制剂ISO-1在体外实验中成功阻断纤维化进程，为未来开发针对NLDO的靶向药物提供了强有力的 preclinical（临床前）证据。此外，该研究构建的细胞图谱和发现的细胞间通讯网络，也为研究其他纤维化相关疾病提供了宝贵资源。
综上所述，这项研究成功地解析了NLDO复杂的细胞和分子网络，揭示了CD4+T细胞-MIF-成纤维细胞通路是驱动疾病进展的核心环节。这为从根本上干预NLDO的纤维化进程、开发非手术治疗策略带来了新的希望。
