《SCIENCE ADVANCES》：Type 2 lymphocytes restrict type 3 lymphocytes during liver fibrosis and colocalize in fibroblast niches
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在肝脏纤维化的复杂过程中，成纤维细胞与不同类型的组织驻留淋巴细胞如何相互作用，进而影响病理性的器官重塑，是亟待解决的科学问题。本研究通过小鼠肝损伤模型、三维显微成像和空间转录组学技术，首次揭示了在肝门管区和纤维化束中积累的2型淋巴细胞（T2Ls，主要为ILC2s）能够限制3型淋巴细胞（T3Ls，主要为γδ T细胞）的活化与扩增，从而调节肝脏修复进程。研究出人意料地发现，特异性清除T2Ls反而会加重CCl4和胆管结扎（BDL）诱导的肝纤维化，并伴随T3Ls的增加。该工作阐明了肝脏淋巴细胞与成纤维细胞生态位之间一种空间关联的交互对话，为理解并干预病理性肝纤维化提供了新的理论视角。
想象一下，当你的肝脏受到长期伤害，比如由肝炎病毒、酒精或肥胖引起的脂肪肝，健康的组织会像皮肤受伤后结疤一样，被坚硬的瘢痕（即纤维化）所替代。如果这个“结疤”过程失控，最终会导致肝硬化乃至肝癌。在肝脏这个复杂的修复“工地”上，有一类特殊的“工人”——成纤维细胞，它们既能帮助修复，又可能在信号错误时疯狂“建设”，导致瘢痕过度增生。与此同时，两类关键的免疫细胞——2型淋巴细胞（T2Ls）和3型淋巴细胞（T3Ls）也活跃其中，分别产生白细胞介素-13（IL-13）和IL-17A等因子，都与炎症和纤维化紧密相关。但长期以来，科学家们一直困惑：这些细胞在肝脏的哪个“工位”上工作？它们之间是如何“对话”的？这种“对话”是如何影响肝脏修复走向“愈合”还是走向“病理性纤维化”的？为了揭开这个谜团，来自加州大学旧金山分校等机构的研究团队在《SCIENCE ADVANCES》上发表了一项开创性研究，描绘了肝纤维化中免疫细胞与基质细胞的精确“地理图谱”，并揭示了令人意外的细胞间“权力制衡”关系。
为了回答上述问题，研究人员主要运用了几个关键的技术方法。首先，他们利用多种基因修饰的报告小鼠模型，对肝脏中不同状态的成纤维细胞和淋巴细胞进行精确的谱系追踪和可视化定位。其次，他们建立了两种经典的小鼠肝纤维化模型，即四氯化碳（CCl4）重复给药模型和胆管结扎（BDL）手术模型。第三，他们采用了先进的三维（3D）共聚焦显微镜技术，对厚组织切片进行成像，从而在空间上精确绘制细胞定位。最后，他们运用了空间转录组学（GeoMx平台）技术，在保存组织空间结构的同时，分析不同区域（如纤维化束、外膜区、实质区）的基因表达谱，以解析细胞组成和功能状态的变化。
结果部分：
Mapping stromal cell topography in liver fibrosis（绘制肝纤维化中基质细胞的拓扑结构）：通过3D成像，研究人员发现，在健康肝脏中，成纤维细胞（由Col1a2标记）稀疏，主要位于肝门管区和中央静脉周围的血管外膜（adventitial）区域。在纤维化模型中，总基质细胞增加，并形成新的纤维化束。重要的是，他们鉴定出一种免疫支持性的、高表达IL-33的外膜成纤维细胞（AFs）在纤维化过程中扩增，并定位于纤维化束附近。而传统的促纤维化肌成纤维细胞（MFs，由α-SMA和Cthrc1标记）虽然也增加，但在数量上少于AFs，且与免疫细胞共定位在纤维化区域。
T2Ls and T3Ls expand with liver damage and fibrosis（T2Ls和T3Ls随肝损伤和纤维化而扩增）：流式细胞术分析显示，在CCl4和BDL诱导的肝纤维化中，2型淋巴细胞（主要为产生IL-5的ILC2s）和3型淋巴细胞（主要为产生IL-17A的γδ T细胞和TH17细胞）的数量均显著增加。1型淋巴细胞（T1Ls）的变化则相对较小。
Liver IL-5+T2Ls localize to periportal regions of control livers and expand in fibrotic tracts（肝脏IL-5+T2Ls定位于对照肝脏的门管区并在纤维化束中扩增）：3D成像显示，在静息状态下，IL-5+T2Ls就富集在胶原密集的门管区血管外膜网络附近。纤维化发生后，它们不仅在原有位置扩增，还大量出现在新形成的纤维化束中，并且与成纤维细胞（PDGFRαGFP+）的距离更加接近。BDL模型也观察到T2Ls在扩张的胆管周围胶原密集区域的积累。
T3L liver topography（T3L的肝脏拓扑结构）：与T2Ls相似，表达RORγt或IL-17A的T3Ls在静息肝脏中也主要位于门管外膜区。纤维化诱导后，T3Ls同样在胶原密集的外膜区和纤维化束中积累，并与IL-5+T2Ls空间邻近。体外共培养实验证实，肺来源的AFs能够在没有外源细胞因子或T细胞受体（TCR）刺激的情况下，支持ILC2s和γδ T细胞的存活，而经TGF-β诱导分化为MF状态的成纤维细胞则丧失了这种支持能力。
Loss of IL-5+T2Ls exacerbates hepatic fibrosis（IL-5+T2Ls的缺失加剧了肝纤维化）：这是本研究最出人意料的发现。研究人员使用IL-5基因缺失小鼠（T2L缺失小鼠），特异性清除了体内主要的ILC2s。与预期相反，在CCl4和BDL模型中，T2L的缺失并未减轻纤维化，反而导致了更严重的肝纤维化，表现为肝脏羟脯氨酸含量、胶原沉积和相关基因表达增加。通过可诱导的T2L清除模型也复现了这一结果。
Neither IL-33 nor IL-4/IL-13 signals functionally affect CCL4- or BDL-driven hepatic fibrosis（IL-33和IL-4/IL-13信号在功能上不影响CCl4或BDL驱动的肝纤维化）：尽管IL-13过表达足以驱动肝纤维化，但IL-33缺陷或IL-4Rα（IL-4/IL-13的共同受体）缺陷小鼠，在经历CCl4或BDL损伤后，其纤维化程度与对照小鼠相比并无显著差异，表明在这些模型中，内源性的IL-33和IL-4/IL-13信号通路并非纤维化的主要驱动因素。
Loss of T2Ls further elevates type 3 immunity during hepatic fibrosis（T2Ls的缺失在肝纤维化期间进一步提升了3型免疫）：机制探究发现，T2L缺失小鼠在纤维化状态下，肝脏中的γδ T细胞数量进一步增加，且其表达IL-17A和RORγt的比例升高。而其他免疫细胞亚群如TH1、TH17、B细胞、巨噬细胞等变化不显著。这表明T2Ls的缺失特异性地“解放”了3型免疫反应。
Redundancy in T3Ls during hepatic fibrosis（肝纤维化期间T3Ls的冗余性）：单一缺失γδ T细胞或使用抗IL-17A抗体、RORγt拮抗剂处理，均未能有效减轻T2L缺失背景下的纤维化，提示T3Ls亚群（如γδ T细胞、TH17细胞、MAIT细胞等）及其效应因子之间存在功能冗余。
Depletion of IL-17 reduces advanced hepatic fibrosis（清除IL-17减轻了晚期肝纤维化）：为了克服冗余，研究人员构建了同时缺失IL-5+T2Ls和IL-17A+T3Ls的双缺失小鼠。与仅缺失T2Ls的小鼠相比，双缺失小鼠的肝纤维化、炎症指标以及中性粒细胞、RORγt+细胞、γδ T细胞的数量均显著降低。这证实了过度的T3L反应是T2L缺失导致纤维化加重的主要原因。
Spatial heterogeneity of the stromal and immune landscape upon the loss of T2Ls and T3Ls（T2Ls和T3Ls缺失后基质和免疫景观的空间异质性）：空间转录组学分析进一步支持了上述发现。在T2L缺失的纤维化肝脏中，与MFs（肌成纤维细胞）相关的基因特征评分升高，而与AFs（外膜成纤维细胞）相关的基因特征评分降低。而在T2L/T3L双缺失的小鼠中，这种模式被逆转，AFs特征升高，MFs特征降低。这从分子层面表明，T2Ls的缺失导致了纤维化生态位中成纤维细胞状态从免疫支持性（AF-like）向促纤维化性（MF-like）的偏移，而同时清除T3Ls可以纠正这种偏移。
结论与讨论：本研究系统性地揭示了肝脏纤维化中一种此前未知的、依赖于空间生态位的免疫调节机制。研究表明，在肝纤维化过程中，免疫支持性的外膜成纤维细胞（AFs）与促纤维化的肌成纤维细胞（MFs）在纤维化区域共存。AFs构成了一个共享的生态位，同时容纳并可能支持2型淋巴细胞（主要为ILC2s）和3型淋巴细胞（主要为γδ T细胞）。出乎意料的是，传统的“促纤维化嫌疑人”T2Ls（特别是ILC2s）在此背景下扮演了“刹车”角色，它们通过某种方式（可能是直接抑制或竞争生态位资源）限制T3Ls的过度活化和扩增。当T2Ls缺失时，这种抑制被解除，导致T3Ls驱动的炎症反应失控，MFs进一步扩增，最终加剧纤维化。因此，肝脏的修复与纤维化进程，并非由单一类型的免疫细胞决定，而是由定位于特定成纤维细胞生态位中的T2Ls和T3Ls之间精密的、空间关联的“对话”所共同“调谐”的。这项研究的意义在于，它挑战了关于特定淋巴细胞在纤维化中作用的简单化认知，强调了细胞微环境和空间相互作用的重要性。它不仅为理解肝纤维化、乃至其他器官纤维化的发病机制提供了全新的视角，也提示未来的治疗策略需要更精细地考虑不同免疫细胞亚群在特定时空背景下的功能平衡，而非简单地增强或抑制某一类免疫反应。例如，针对过度活跃的T3Ls通路，或旨在恢复AFs-MFs平衡的治疗思路，可能为肝纤维化的治疗开辟新的途径。研究的局限性包括所使用的IL-5缺失小鼠是全身性、发育早期的缺陷模型，以及未能完全解析T2Ls抑制T3Ls的具体分子机制。未来，进一步探索这一生态位中细胞间通讯的详细信号网络，将是研究的重点。
