Treg细胞作为控制免疫反应的抑制性细胞，其产生的小细胞外囊泡 (sEV) 是一种新的不依赖于接触的免疫调节机制。智利洛斯安第斯大学的研究人员认为，神经纤毛蛋白1（Neuropilin-1，Nrp1）是Treg介导的免疫抑制所必需的，在Treg细胞释放的sEV中存在并在器官移植等方面产生免疫耐受性。该研究发表于J Extracell Vesicles杂志上。
器官移植后的排异反应仍然是实现长期同种异体移植的主要障碍，尽管目前手术技术已经改进并且有免疫抑制药物。这主要是由于移植后持续数年的与免疫抑制相关的慢性同种异体移植排斥和毒性。在开发的替代方案中，一些临床研究报告了输注调节性 T 细胞（Treg）作为基于细胞的治疗方式。Treg细胞相关的缺陷会导致自身免疫性疾病和不受控制的免疫反应，因此Treg 细胞对于维持体内平衡的自我耐受性和适当的免疫反应完成至关重要。这些细胞通过多种机制抑制一些白细胞群体的效应功能和增殖。Treg 细胞的特点是表达 Foxp3、CD25、CD73 和 Neuropilin-1 (Nrp1)，并产生IL-10 和IL-35。
Nrp1是一种在小鼠和人类中高度表达的膜蛋白。Nrp1 包含一个大的细胞外结构域，对多种配体具有亲和力，例如信号蛋白、生长因子甚至其他膜结合的分子。Nrp1在Treg细胞上表达，维持表型稳定性和抑制功能。高Nrp1表达的Treg细胞在肿瘤微环境、败血症、同种异体母胎耐受和器官移植中表现出增强的免疫抑制功能。同时，Nrp1缺陷或其阻断方式会影响Treg细胞表型稳定性、免疫调节基因表达和抑制功能。T细胞上的 Nrp1表达与免疫抑制相关，因为CD4+ T细胞的Nrp1缺失在小鼠上表现出严重的自身免疫性脑脊髓炎 (EAE)，并增强了抗肿瘤免疫反应。此外，研究团队发现，Nrp1在Treg细胞上的表达是控制IL-10分泌、抑制CD4+ T细胞增殖和促炎细胞因子产生以及通过抑制性T细胞分化促进皮肤移植耐受所必需的。
如上所述，Treg细胞使用不同的机制来发挥免疫抑制作用，其中一个是通过小细胞外囊泡 (sEV) 的产生。sEV 包含来自内体或质膜的非均质囊泡子集，其具有蛋白质组成、圆形和直径在30至200 nm之间等特征。sEV在细胞间通讯中发挥着重要作用，作为“信息包裹”携带蛋白质、核酸和其他分子从一个细胞到另一个细胞，在受体细胞中发挥作用。在T细胞上，TCR介导的激活增加sEV的释放，据报道，与常规T或B细胞相比，体外激活的鼠 Treg细胞分泌更多的sEV。此外，阻断Treg细胞释放外泌体的能力会显著降低其免疫抑制活性，而Treg细胞衍生的sEV会表现出内在的抑制功能，可在体外抑制活化T细胞中IL-2 和IFN-γ 的增殖和分泌。其他研究表明，Treg 细胞衍生的外泌体驱动体外活化的CD4+ T 细胞分化为表达IL-10 的Tr1样细胞，并有利于DC转化为抗炎表型，增加IL-10的产生并响应LPS治疗。此外，在Treg细胞衍生的sEV中发现了Treg 细胞相关的免疫调节蛋白，如CD73、CTLA-4 和 CD25，但其中似乎只有CD73有助于这些囊泡的抑制活性。据报道，Treg细胞分泌含有免疫抑制细胞因子IL-35的 sEV，可促进T细胞和B细胞耗竭。其他蛋白质，如 iNOS，存在于小鼠体外诱导的Treg细胞的 sEV 上，通过阻断 T细胞的增殖和诱导细胞凋亡显示出对 T 细胞的负调节。在体内，Treg细胞衍生的sEV已显示可延长小鼠和大鼠模型的同种异体移植的耐受性。此外，Treg 细胞衍生的sEV对靶细胞的影响可能是由于其复杂的内部分子。例如，囊泡膜蛋白可以启动靶细胞中的信号通路，而其他一些蛋白质成分可能有助于靶细胞的功能变化。
考虑到Nrp1的存在于外泌体中已在来自人和小鼠细胞来源的外泌体中报道过，因此Treg 细胞衍生的sEV囊泡膜可能含有Nrp1，参与了这些囊泡的功能。因此，Nrp1可以以非接触的方式促进Treg细胞介导的免疫调节。
在这项工作中，研究人员证明Foxp3+ Treg细胞产生含有Nrp1的sEV。这些sEV在体外以 Nrp1依赖性方式调节效应CD4+ T细胞表型和增殖，即野生型Foxp3+ Treg细胞衍生的sEV抑制常规 T (convT) 细胞增殖并在体外调节基因表达，而Nrp1敲除（KO）的Foxp3+ Treg 细胞获得的sEV则无法调节。有趣的是，从Nrp1 KO Foxp3+ Treg 细胞获得的sEV 的局部给药会造成皮肤移植后的排异，这与移植物中M2较少以及dLN中Th17细胞较高有关。此外，蛋白质组学分析表明，Foxp3+ Treg 细胞衍生的sEV 含有几种与免疫调节相关的蛋白质，例如 CD73、CD25、CD82、CD43 和 C 型乳酸脱氢酶(LDHC)，这些蛋白质在从Nrp1 KO Treg 细胞获得的sEV中较少出现。这项研究首次描述了Treg细胞分泌含有Nrp1的sEV，并且Nrp1是通过sEV局部给药促进体内移植耐受性所必需的。
参考文献：Neuropilin-1 is present on Foxp3+ T regulatory cell-derived small extracellular vesicles and mediates immunity against skin transplantation. J Extracell Vesicles. 2022;11(6):e12237.
