自体免疫耐受（self-tolerance）是免疫系统的一个关键功能，它确保机体不会攻击自身组织。自Paul Ehrlich在1901年提出“自身毒害（horror autotoxicus）”概念以来，免疫学家一直在探索免疫系统如何区分自身抗原（self-antigen）与外来抗原（foreign antigen）。

研究表明，CD4+调节性T细胞（Treg），特别是FOXP3+ Treg，在抑制自身免疫反应方面起着重要作用。近年来，人们发现CD8+调节性T细胞（CD8+ Treg）同样能在控制自身反应性T细胞方面发挥作用。这些CD8+ Treg细胞在感染期间特别活跃，可能与控制因感染激活的自身反应性T细胞有关。

研究方法

研究者利用人类扁桃体类器官系统，该系统能够模拟体内B细胞亲和力成熟、体细胞超突变等免疫过程，适用于研究抗体生成和自身免疫调控。

1. CD4+ Treg和CD8+ Treg的表型分析
   研究者首先分析了人类扁桃体和外周血中的CD4+ Treg和CD8+ Treg细胞的比例及表型特征。

• 发现扁桃体中FOXP3+ CD4+ Treg的比例显著高于外周血，并且其中一部分Treg细胞的CD25表达较低。
• CD8+ Treg（KIR+CD8+）的比例在扁桃体和血液中相似，但扁桃体CD8+ Treg的granzyme B（GZMB）表达水平较低。

• FOXP3基因敲除（KO）后，CD4+ Treg细胞丧失其抑制功能。
• GZMB基因敲除（KO）后，CD8+ Treg细胞的功能受损。

• 评估FOXP3或GZMB KO后，CD4+ T细胞、CD8+ T细胞、滤泡辅助T细胞（TFH）、B细胞和浆母细胞（plasmablast）的变化。

• 观察是否产生自身抗体。

研究结果

Figure 1: 扁桃体和外周血中CD4+和CD8+ Treg细胞的分布与表型分析

方法

内容

• (a) CD4+ Treg在扁桃体中的比例比外周血高
• FOXP3+ CD4+ Treg细胞在扁桃体中的频率高于外周血。
• 扁桃体Treg细胞中有一部分表达低水平CD25（CD25- FOXP3+ CD4+ T细胞）。
• (b) 滤泡Treg细胞（TFR）在扁桃体中的比例较高
• TFR细胞（CXCR5+ FOXP3+ CD4+）主要分布于扁桃体，而外周血中较少。
• (c) CD8+ Treg（KIR+ CD8+）在扁桃体和血液中的比例相似
• 但扁桃体CD8+ Treg的GZMB（granzyme B）表达较低。

逻辑

1. 研究者首先比较了扁桃体和外周血中的CD4+ Treg和CD8+ Treg的分布，发现CD4+ Treg在扁桃体中更丰富，而CD8+ Treg比例相似。
2. CD8+ Treg在扁桃体中的GZMB表达较低，可能意味着它们在局部微环境中的功能调节不同。
3. 这些数据为后续基因敲除实验提供了基线信息。

Figure 2: FOXP3和GZMB基因敲除（KO）对免疫细胞活化的影响

方法

内容

• (a) FOXP3 KO和GZMB KO导致CD4+和CD8+ T细胞的活化
• FOXP3 KO后，CD4+ T细胞的活化标志物CD27+CD38+显著增加。
• GZMB KO后，CD8+ T细胞的活化水平上升。
• (b) FOXP3 KO增加滤泡辅助T细胞（TFH），GZMB KO影响更大
• GZMB KO导致TFH（CD38+PD1+CXCR5+CD4+）细胞大量增加。
• (c) FOXP3 KO和GZMB KO对B细胞的影响
• 两者都导致浆母细胞（CD38++CD27++ B细胞）和生发中心B细胞（CD38+CD27+ B细胞）比例增加。

逻辑

1. FOXP3 KO影响CD4+ Treg功能，导致CD4+ T细胞活化，同时增加了自身反应性B细胞和浆母细胞。
2. GZMB KO主要影响CD8+ Treg功能，导致TFH细胞和CD8+ T细胞异常增殖。
3. 这表明CD4+和CD8+ Treg在抑制不同类型的免疫反应中发挥着不同作用。

Figure 3: FOXP3和GZMB KO对自身抗体生成的影响

方法

内容

• FOXP3 KO显著增加自身抗体的产生（7倍）
• FOXP3 KO导致所有自身抗体水平显著升高，特别是在女性供体样本中更明显。
• GZMB KO仅引起轻微自身抗体变化
• GZMB KO对自身抗体的影响不如FOXP3 KO显著。

逻辑

1. FOXP3 KO对B细胞和抗体生成的影响更直接，缺失后导致大量自身抗体产生。
2. GZMB KO主要影响T细胞，而对B细胞和抗体生成的影响较小。
3. 这说明CD4+ Treg在抑制B细胞自身抗体产生方面比CD8+ Treg更关键。

Figure 4: FOXP3 KO导致自身反应性B细胞扩增

方法

内容

• FOXP3 KO后，自身反应性B细胞显著扩增。
• 这些B细胞与TFH细胞的扩增相一致。

逻辑

1. FOXP3 KO后，B细胞失去CD4+ Treg的抑制作用，导致自身反应性B细胞增多。
2. TFH细胞的增加进一步促进B细胞活化和抗体产生。

Figure 5: FOXP3 KO和GZMB KO影响TFH和生发中心B细胞的相互作用

方法

内容

• FOXP3 KO后，TFH细胞和生发中心B细胞的比例均上升。
• GZMB KO主要促进TFH细胞扩增，但对生发中心B细胞影响较小。

逻辑

1. FOXP3 KO后，TFH细胞和生发中心B细胞相互作用增强，导致自身抗体生成。
2. GZMB KO则更多影响TFH细胞数量，而对B细胞影响间接。

Figure 6: GZMB KO引发的浆母细胞扩增依赖于TFH细胞

方法

内容

• 当CXCR5+ T细胞被去除后，GZMB KO引起的浆母细胞扩增减少。

逻辑

1. GZMB KO主要通过TFH细胞影响B细胞活化。
2. TFH细胞是GZMB KO导致浆母细胞扩增的关键因子。

Figure 7: FOXP3 KO和GZMB KO对T细胞和B细胞相互作用的不同影响

方法

内容

• FOXP3 KO更显著地增强了T细胞和B细胞的互作，导致自身抗体产生。
• GZMB KO的影响更倾向于调节TFH细胞的数量，而不是直接影响B细胞。

逻辑

1. CD4+ Treg的主要功能是抑制B细胞自身抗体生成，而CD8+ Treg主要抑制TFH细胞活化。

2. 这表明CD4+ Treg和CD8+ Treg在免疫耐受中的角色是相辅相成的，但机制不同。

研究结论

1. CD4+ Treg主要通过FOXP3抑制B细胞的自身抗体生成，其缺失导致自身免疫性抗体显著增加。
2. CD8+ Treg主要通过GZMB控制滤泡辅助T细胞（TFH）及自反应性T细胞，其缺失导致TFH细胞和浆母细胞增加。
3. 女性供体比男性供体更易出现自身免疫反应，这可能与性别偏向的自身免疫疾病风险有关。