在全层皮肤组织中比较 2 类 T 细胞的作用

柏林夏里特医学院(Charité – Universitätsmedizin Berlin)与阿姆斯特丹大学医学中心(Amsterdam UMC)的研究者在 Frontiers in Immunology 报道全层人源皮肤模型,研究 CD4⁺ 和 CD8⁺ T 细胞怎样影响银屑病相关表型和药物反应。

皮肤组织由健康供者的角质形成细胞与真皮成纤维细胞建立。含成纤维细胞的胶原—纤维蛋白凝胶支撑表皮细胞,气液界面培养使表皮形成分层结构。T 细胞另从健康志愿者的血液中获得。

团队将 T 细胞分化为 Th1、Th17、Tc1 和 Tc17 亚群,再设置 3 类组合:CD4⁺ 的 Th1/Th17、CD8⁺ 的 Tc1/Tc17,以及 2 类细胞同时加入。这样可在相同皮肤结构下比较不同免疫细胞组成。

T 细胞进入皮肤后,表皮分化和炎症指标发生变化

加入 T 细胞后,模型继续共培养 3 天。组织保持真皮基质和分层表皮的整体结构,CD3 阳性染色显示 T 细胞从组织底部进入真皮,并朝表皮方向迁移。

IFN-γ、IL-17A 和 TNF-α 仅在含 T 细胞的体系中检出;IL-1β、CCL20 和 IL-6 在各类 T 细胞组合中也高于无 T 细胞对照。不同供者的分泌水平差别较大,论文因此逐供者展示变化。

表皮染色显示,角蛋白 10 的分布缩小,兜甲蛋白表达减少且分布不均;β-防御素 2 和 Elafin/SKALP 等抗菌肽表达增加。这些改变共同体现银屑病相关的表皮分化和炎症特征。

阿普米司特对 CD4⁺ 与 CD8⁺ 体系的影响不同

药物实验从加入 T 细胞时开始,在培养液中给予 2.5 μM 阿普米司特(apremilast)。这是一种磷酸二酯酶 4 抑制剂,团队在共培养第 3 天比较用药与未用药的同类模型。

在 CD4⁺ T 细胞体系中,至少 3 个供者的 IFN-γ、IL-17A 和 TNF-α 分泌呈下降趋势。CD8⁺ T 细胞体系对这些指标的药物反应较弱。由于供者差异和样本量限制,论文讨论中明确指出,这些抑制趋势尚未达到统计学显著性。

用药后的 IL-6 在所有含 T 细胞模型中升高,IL-10 的变化则因供者和细胞组合而异。因此,这项药物比较给出的信息包括特定炎症因子的下降,也包括未改善或升高的指标。

Th1/Th17、Tc1/Tc17 及联合组合的皮肤模型用药后相对分泌指标

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不同 T 细胞组合的皮肤模型用阿普米司特处理 3 天后的炎症因子分泌,相对各自未处理组归一化。(Vahav et al. / Frontiers in Immunology, 2026, Fig. 4;CC BY 4.0)

供者与操作对照决定药物比较的解释

主要皮肤实验包含 4 次独立实验,每次使用不同的 T 细胞供者和皮肤细胞供者。每次实验中的成纤维细胞与角质形成细胞来自同一皮肤供者,各条件的 3 个技术重复先取平均,再作为一个实验数据点。

转移皮肤组织到新培养插入件本身,会增加部分炎症因子。团队把经历同样转移的无 T 细胞组织作为比较对照,并另设未转移组织观察操作的影响,使免疫细胞和药物比较采用相应背景。

供者间差异限制了当前统计能力,也促使作者提出扩大样本。此项研究检测的是健康供者细胞建立的体外炎症模型,尚未将供者的临床用药结局与模型反应配对。

模型复杂度与测试规模需要进一步协调

将 CD8⁺ T 细胞纳入模型后,研究者能观察到与既有 CD4⁺ 体系不同的药物反应。当前只测试 1 种药物和 1 个浓度,扩大候选药物、浓度范围及供者数量,是评价平台适用性的下一步。

模型仍缺少银屑病组织中的部分免疫细胞,以及皮肤附属器、完整血管和神经结构。作者提出继续增加与具体研究问题相关的组件,同时评价细胞迁移、炎症及药物代谢。

该体系需要分别建立皮肤组织和 T 细胞亚群,实验操作较复杂,目前大规模筛选能力有限。

来源与延伸阅读

  1. CD4+ and CD8+ T cells contribute to psoriasis phenotype when integrated into human skin equivalents for drug testing. Frontiers in Immunology (2026). ↗