多发性硬化症（MS）是一种影响中枢神经系统（CNS）的疾病，其确切病因尚不清楚，但遗传和环境因素都在起作用。当这种疾病发生时，免疫系统会攻击神经细胞的髓鞘，因此多发性硬化症被认为是一种自身免疫性疾病。

实验性自身免疫脑脊髓炎（EAE）模型，是研究人类多发性硬化症（MS）常用的小鼠模型。Th17细胞是能够分泌白介素17的T细胞亚群，在多种自身免疫性疾病中发挥作用，包括在MS和EAE中。II型跨膜C型凝集素受体（CLR）是识别病原体并诱导Th17反应的一大类天然免疫受体，其成员包括Dectin-1、Dectin-2和Mincle。它们既参与宿主防御，又能引起自身免疫性疾病，但CLR诱导Th17细胞参与炎症反应的具体机制还不大清楚。

近日，克利夫兰医学中心的研究团队发现，Th17细胞上的Mincle可感知危险信号，并促进中枢神经系统炎症。这项研究成果于2022年5月发表在《Nature Communications》杂志上，克利夫兰医学中心的Xiaoxia Li（李晓霞）教授和Laura E. Nagy教授为共同通讯作者。

研究材料与方法

该研究中，研究人员委托赛业生物构建Mincle flox/flox小鼠，并与Lck-Cre小鼠杂交生成Mincle f/fLck-Cre（T细胞中的Mincle被特异性敲除）和Mincle f/+Lck-Cre小鼠。在实验过程中，研究人员使用了qpCR、ELISA、Western blot和免疫共沉淀等技术，并构建EAE小鼠模型及其评估体系来探究Mincle在多发性硬化症中的作用。

技术路线

研究结果

Mincle在Th17细胞上高表达

众所周知， 巨噬细胞诱导的C型凝集素（Mincle）是免疫细胞上固有的可诱导受体，但关于Mincle在T细胞上的表达情况和功能还知之甚少。研究人员此次发现，Mincle mRNA和蛋白在诱导极化的Th17细胞中高表达，但在Th0、Th1、Th2或Treg细胞中却没有。此外，研究人员还发现，敲除Mincle对于T细胞的分化没有显著影响。

Th17细胞中Mincle缺失导致EAE的延迟和降低

为了研究是否是T细胞中固有的Mincle在炎症发生过程中起作用，研究人员委托赛业生物生成Minclef/f小鼠，其中Clec4e基因（编码Mincle）第3-5个外显子的两侧带有Loxp位点，它与Lck-Cre转基因小鼠杂交后产生Mincle f/fLck-Cre小鼠。Western blot结果显示，在小鼠的T细胞中，Mincle表达被高效而特异性敲除（图1）。

与对照相比，Mincle f/fLck-Cre小鼠的EAE疾病严重程度有所减轻，且大脑中炎性单核细胞浸润显著减少，脊髓中炎症细胞因子和趋化因子的表达也显著减少。此外，这些小鼠脊髓中的浸润性免疫细胞和脱髓鞘显著减少（图1），然而，骨髓细胞和小胶质细胞中的Mincle缺失对EAE的发生几乎没有影响。这些结果表明，T细胞中固有的Mincle在EAE发病机制中起关键作用。


图1. T细胞特异性的Mincle敲除保护小鼠免受EAE

接下来，研究人员通过细胞移植来研究Th1缺失Mincle和Th17缺失Mincle对EAE疾病的治疗作用。在移植Mincle f/fLck-Cre小鼠的Th17细胞后，野生型小鼠的疾病严重程度减低，相比之下，移植Mincle f/fLck-Cre小鼠的Th1细胞则无此影响。组织病理学分析显示，小鼠在接受缺失Mincle的Th17细胞之后，炎性细胞浸润减少，脱髓鞘也减少。由此可见，T细胞固有的Mincle是Th17细胞介导的EAE所必需的，而非Th1介导的EAE。后续分析表明，Mincle是中枢神经系统中Th17细胞存活和扩增所必需的。

β-葡萄糖神经酰胺促进Th17细胞增殖

之后，研究人员又深入研究了Mincle激活是否影响以及如何影响Th17细胞增值。最近的研究表明，细胞内代谢物β-葡萄糖神经酰胺是Mincle的天然配体，具有免疫刺激活性。为了测试β-葡萄糖神经酰胺对Th17细胞的潜在影响，他们在涂有β-葡萄糖神经酰胺的培养板上开展一系列实验。结果表明，β-葡萄糖神经酰胺对Mincle的激活可以促进Th17细胞增殖，而该影响在Mincle缺陷型Th17细胞中受损。

β-葡萄糖神经酰胺促进Th17细胞增值的具体机制是：β-葡萄糖神经酰胺配体诱导ASC-NLRp3炎性体的激活，从而导致IL-1β产生，这个过程依赖于caspase 8，因为caspase 8的抑制会阻断IL-1β产生。之后，IL-1β以自分泌方式作用于Th17细胞，促进Th17细胞增殖。

β-葡萄糖神经酰胺由濒死细胞释放，研究人员推测它可能会激活中枢神经系统中表达Mincle的细胞，从而加重EAE。研究人员首先发现，与对照小鼠相比，EAE小鼠血浆中β-葡萄糖神经酰胺浓度增加，并且外源性β-葡萄糖神经酰胺的注射使EAE恶化（图2），而抑制剂（AMp-DNM）的添加则可以阻止EAE进展并减少免疫细胞向中枢神经系统的浸润。这些数据表明，在EAE进展过程中，β-葡萄糖神经酰胺的积累通过激活Mincle而加重EAE症状。


图2. β-葡萄糖神经酰胺的注射促进EAE

研究结论

综上所述，该研究表明，Th17细胞通过Mincle来感知危险信号，从而促进中枢神经系统的炎症。Mincle的内源性配体，即濒死细胞释放的β-葡萄糖神经酰胺，以Mincle依赖性方式自分泌IL-1β，从而促进Th17细胞增殖，并加重EAE症状。这意味着，β-葡萄糖神经酰胺-Mincle轴未来有望作为多发性硬化症患者的治疗靶点。

原文检索

Zhang, Q., Liu, W., Wang, H. et al. TH17 cells promote CNS inflammation by sensing danger signals via Mincle. Nat Commun 13, 2406 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-30174-1