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作者与机构
本研究的主要作者包括Jingyun Luan、Cynthia Truong、Aleksandra Vuchkovska等，研究团队来自美国芝加哥大学、洛克菲勒大学、斯隆-凯特琳癌症中心等多个知名机构。研究于2024年5月14日发表在期刊《Immunity》上。
学术背景
本研究的科学领域为皮肤干细胞（skin stem cells, 简称SCs）与免疫调节在皮肤损伤修复中的作用。皮肤是人体最大的器官，经常暴露于外界环境，容易受到损伤。皮肤损伤后，炎症环境会影响修复过程，而皮肤干细胞在修复中扮演关键角色。然而，干细胞如何在炎症环境中存活并驱动组织再生仍不明确。本研究旨在揭示皮肤干细胞在损伤后如何通过免疫调节分子（如CD80）促进局部调节性T细胞（regulatory T cells, 简称Treg细胞）的扩增，从而在炎症环境中协调修复过程。
研究流程
1. 皮肤干细胞的迁移与CD80的激活
研究团队使用小鼠模型，通过部分厚度皮肤损伤实验，观察毛囊干细胞（hair follicle stem cells, 简称HFSCs）在损伤后的迁移行为。通过单细胞RNA测序（RNA-seq）和流式细胞术（flow cytometry），发现迁移到损伤部位的HFSCs激活了免疫调节程序，包括CD80和主要组织相容性复合体II类（MHCII）的表达。
CD80缺失对皮肤修复的影响
为了验证CD80的功能，研究团队构建了CD80基因敲除小鼠模型，并通过骨髓移植实验排除免疫细胞的影响。结果显示，CD80缺失导致HFSCs的上皮再生能力下降，Treg细胞积累减少，中性粒细胞（neutrophils）浸润增加，最终导致皮肤修复延迟。
HFSCs与Treg细胞的相互作用
研究发现，HFSCs通过CD80促进局部Treg细胞的扩增，形成保护性微环境，防止中性粒细胞的过度积累。通过Treg细胞命运追踪实验，进一步证实这些Treg细胞主要是外周诱导的调节性T细胞（peripherally induced Treg cells, 简称pTreg细胞），而非胸腺来源的Treg细胞。
HFSCs对中性粒细胞浸润的调控
研究还发现，HFSCs在损伤后分泌趋化因子CXCL5，吸引中性粒细胞到损伤部位。然而，CD80缺失导致CXCL5表达持续升高，中性粒细胞浸润增加，进一步加剧炎症反应。通过抗CXCL5抗体治疗，成功缓解了CD80缺失小鼠的修复缺陷。
HFSCs与Treg细胞的分子机制
通过体外共培养实验，研究团队发现HFSCs通过CD80直接作用于激活的CD4+ T细胞，促进其向Treg细胞分化。这一过程依赖于TGF-β信号通路，但与MHCII无关。
主要结果
1. HFSCs在损伤后激活CD80
单细胞RNA测序和流式细胞术结果显示，迁移到损伤部位的HFSCs显著上调CD80和MHCII的表达。
CD80缺失导致修复延迟
CD80基因敲除小鼠的皮肤修复显著延迟，表现为上皮再生减少、Treg细胞积累不足和中性粒细胞浸润增加。
HFSCs促进pTreg细胞扩增
通过Treg细胞命运追踪实验，证实HFSCs通过CD80促进局部pTreg细胞的扩增，形成保护性微环境。
HFSCs调控中性粒细胞浸润
HFSCs通过分泌CXCL5吸引中性粒细胞，但CD80缺失导致CXCL5表达持续升高，中性粒细胞浸润加剧。
HFSCs通过CD80直接作用于T细胞
体外实验表明，HFSCs通过CD80促进激活的CD4+ T细胞向Treg细胞分化，这一过程依赖于TGF-β信号通路。
结论与意义
本研究揭示了皮肤干细胞在损伤修复中的免疫调节作用，特别是通过CD80促进局部Treg细胞的扩增，从而在炎症环境中协调修复过程。这一发现不仅深化了对皮肤修复机制的理解，还为治疗慢性伤口和炎症性疾病提供了新的思路。此外，研究还提出了干细胞在免疫调节中的新范式，为未来研究干细胞与免疫系统的相互作用奠定了基础。
研究亮点
1. 发现HFSCs在损伤后激活CD80
这是首次发现皮肤干细胞在损伤后表达CD80，揭示了干细胞在免疫调节中的新功能。
揭示CD80在皮肤修复中的关键作用
通过基因敲除和骨髓移植实验，明确CD80在皮肤修复中的重要性。
阐明HFSCs与Treg细胞的相互作用机制
研究揭示了HFSCs通过CD80促进pTreg细胞扩增的分子机制，为理解干细胞与免疫细胞的相互作用提供了新视角。
提出HFSCs在炎症与修复中的平衡作用
研究发现HFSCs通过分泌CXCL5和激活CD80，在炎症与修复之间实现动态平衡。
其他有价值的内容
研究还探讨了HFSCs与其他免疫细胞（如γδ T细胞）的相互作用，发现CD80缺失导致γδ T细胞产生更多的IL-17，进一步加剧炎症反应。这一发现为理解炎症性皮肤疾病的发病机制提供了新的线索。
这篇研究通过多层次的实验设计和深入的数据分析，揭示了皮肤干细胞在损伤修复中的免疫调节作用，具有重要的科学价值和临床应用潜力。