衰老诱导的 p21high巨噬细胞通过 Zfp36/IL-27 轴影响肾移植中 CD8+T 细胞相关免疫反应：新机制与潜在治疗策略

《Cell Discovery》：Senescence-induced p21high macrophages contributed to CD8+ T cells-related immune hyporesponsiveness in kidney transplantation via Zfp36/IL-27 axis

为探究受者年龄对肾移植急性排斥和移植物存活的影响机制，浙江大学等研究人员开展了肾移植相关研究。结果发现衰老巨噬细胞通过 Zfp36/IL-27 依赖机制抑制 CD8+T 细胞，减轻肾移植排斥。这为解决肾移植排斥问题提供了创新治疗策略。

　　在肾脏疾病的治疗领域，肾移植是终末期肾病（ESKD）的理想治疗方式，与透析相比，它能让患者获得更长的生存时间和更低的治疗成本，即便是老年患者也能从中受益。然而，受者年龄却成为影响急性排斥和移植物存活的关键因素。随着细胞分裂，染色体末端的端粒会逐渐缩短，这与衰老密切相关，虽然受者端粒长度和排斥之间存在关联，但由于样本来源和检测时间点的差异，两者关系尚不明确。而且，衰老会使免疫系统发生显著变化，增加个体感染、患自身免疫疾病和癌症的风险，不过目前关于年龄相关免疫改变对移植器官免疫反应的功能影响研究还十分有限。了解免疫系统随衰老的变化规律，对临床医生为老年受者制定个性化免疫抑制方案至关重要，能够有效避免不恰当的免疫抑制。在此背景下，浙江大学等研究机构的研究人员开展了相关研究。

研究人员通过对中国和德国两个主要中心的临床数据进行回顾性分析，发现受者衰老与肾移植排斥之间存在关联。随后，他们建立小鼠肾移植模型，深入探究其内在机制，并将研究成果发表在《Cell Discovery》上。

在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。在样本方面，纳入了中国浙江大学和德国汉诺威医学院的患者队列。实验技术上，进行了单细胞转录组测序（scRNA-seq），以分析移植肾细胞的基因表达情况；采用蛋白质印迹、免疫荧光、流式细胞术等方法，检测细胞和组织中相关蛋白的表达与细胞功能；还构建了基因敲除小鼠模型，如巨噬细胞 Zfp36 条件性敲除小鼠（Zfp36-cKO）、CD8⁺T 细胞中 IL-27R_a条件性敲除小鼠（Cd8-cre;IL27R^f/f），用于研究特定基因的功能。

研究结果如下：

1. 衰老受者肾移植后排斥率低且移植物存活率高：通过对患者外周血单个核细胞（PBMCs）端粒长度的检测，发现急性细胞排斥（ACR）组的端粒比非急性细胞排斥（Non-ACR）组长，且端粒较短的患者移植物存活率更高。在小鼠实验中，对不同年龄和端粒状态的小鼠进行肾移植，结果显示老年小鼠的移植物排斥反应较弱，CD8⁺T 细胞积累和 IFN-γ⁺CD8⁺T 细胞比例降低，相关转录因子和效应分子表达减少，这表明衰老受者肾移植后移植物排斥反应较低。
2. scRNA-seq 揭示衰老小鼠和 G3 Terc 缺陷小鼠 CD8⁺T 细胞介导的肾移植排斥受损：对小鼠移植肾进行单细胞转录组分析，发现衰老小鼠 T 细胞比例下降，CD8⁺T 细胞比例降低且细胞毒性功能受损；而对 CD4⁺T 细胞的分析表明，其并非衰老小鼠排斥反应减弱的主要效应细胞。
3. p21^high巨噬细胞在衰老小鼠中增加并抑制肾移植排斥时 CD8⁺T 细胞激活：利用 CellChat 分析发现衰老小鼠中 CD8⁺T 细胞、巨噬细胞和树突状细胞（DCs）之间存在通讯。p21 作为衰老细胞的标记，在巨噬细胞和 DCs 中高表达，衰老小鼠移植肾中 p21^high巨噬细胞增多。体内巨噬细胞清除实验和体外细胞培养实验表明，p21^high巨噬细胞会抑制 CD8⁺T 细胞的激活和增殖。
4. 衰老巨噬细胞通过 Zfp36 依赖机制保护免受 CD8⁺T 细胞介导的肾移植排斥：对 p21^high和 p21^low巨噬细胞进行差异基因分析，发现 Zfp36 在衰老巨噬细胞中上调。构建巨噬细胞 Zfp36 条件性敲除小鼠模型，结果显示该模型小鼠急性排斥反应加剧，表明 Zfp36 在巨噬细胞中的缺失会加重肾移植排斥。
5. 衰老巨噬细胞中 Zfp36 过表达促进 IL-27 p28 mRNA 降解并抑制 IL-27 信号传导：Zfp36 可与 IL-27 p28 mRNA 结合并促进其降解，导致衰老小鼠血清中 IL-27 水平降低。体外实验和体内基因敲除小鼠实验均证实，Zfp36 过表达会减少 IL-27 释放，导致 CD8⁺T 细胞功能障碍。
6. 阻断 CD8⁺T 细胞上的 IL-27 信号或中和条件性巨噬细胞 Zfp36 敲除小鼠中的 IL-27 可逆转急性肾移植排斥：构建 CD8⁺T 细胞中 IL-27R_a条件性敲除小鼠模型，发现其移植物排斥反应减轻。在条件性巨噬细胞 Zfp36 敲除小鼠中，用中和抗体阻断 IL-27 可逆转急性肾移植排斥的严重程度。
7. 肾移植急性细胞排斥患者血清 IL-27 水平升高且与端粒长度正相关：对肾移植患者的临床检测发现，ACR 组患者血清 IL-27 水平高于稳定受者，且血清 IL-27 水平与 PBMCs 相对端粒长度呈正相关。

研究结论表明，衰老巨噬细胞通过 Zfp36/IL-27 依赖机制抑制 CD8⁺T 细胞，从而减轻肾移植排斥反应。这一发现为肾移植领域带来了新的认知，为解决肾移植排斥问题提供了创新的治疗策略，有助于推动针对老年移植受者的个性化免疫抑制治疗的发展，具有重要的临床意义。不过，该研究也存在一定局限性，如 scRNA-seq 主要在小鼠模型上进行，缺乏人体样本的直接数据；IL-27 对其他免疫细胞的潜在影响尚不明确；衰老诱导巨噬细胞中 Zfp36 过表达的机制也有待进一步探究。未来需要更多研究来深入了解肾移植排斥在衰老受者中的复杂过程，为临床实践提供更坚实的理论基础和有效的治疗方案。