Membrane-bound IL-22 after de novo production in tuberculosis and anti-Mycobacterium tuberculosis effector function of IL-22+ CD4+ T cells.
Membrane-bound IL-22 after de novo production in tuberculosis and anti-Mycobacterium tuberculosis effector function of IL-22+ CD4+ T cells.
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DOI：
10.4049/jimmunol.1004129
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发表时间：
2011-07-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Chen ZW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zeng G;Chen CY;Huang D;Yao S;Wang RC;Chen ZW
产生IL-22的CD4+T细胞在细胞内病原体感染中的作用尚不清楚。产生IL-22的CD4+T细胞也可以表达其他效应分子，从而协同或有助于抗微生物效应功能。这一假说不能用传统的方法在基因和蛋白质水平上操作单一的IL-22细胞因子来检验，而且由于细胞因子的分泌性质，IL-22+T细胞不能被纯化以进行评估。在这里，我们惊讶地发现，在结核分枝杆菌感染的猕猴或人类体内，CD4+T细胞在激活后，可以在从头产生IL-22后进化为携带有膜结合的IL-22的T效应细胞。在活动性结核分枝杆菌感染期间，膜结合的IL-22+CD4+T效应细胞似乎在体内成熟，并在高度炎症环境中维持膜分布。基于NSOM/QD的纳米尺度分子成像显示，膜结合的IL-22和CD3一样，分布在膜上，以~100-200 nm的纳米团簇或~300-600 nm的纳米结构域与IL-22受体潜在地相互作用。重要的是，纯化的膜结合IL-22+CD4+T细胞抑制了巨噬细胞中结核分枝杆菌的细胞内复制。我们的发现表明，产生IL-22的T细胞可以进化为将IL-22保留在膜上以延长IL-22的半衰期，并发挥有效的细胞-细胞相互作用来抗M。结核病效应器功能。
The role of IL-22-producing CD4+ T cells in intracellular pathogen infections is poorly characterized. IL-22-producing CD4+ T cells may also express other effector molecules, and therefore synergize or contribute to anti-microbial effector function. This hypothesis cannot be tested by conventional approaches manipulating a single IL-22 cytokine at genetic and protein levels, and IL-22+ T cells cannot be purified for evaluation due to secretion nature of cytokines. Here, we surprisingly found that upon activation, CD4+ T cells in M. tuberculosis-infected macaques or humans could evolve into T effector cells bearing membrane-bound IL-22 after de novo IL-22 production. Membrane-bound IL-22+ CD4+ T effector cells appeared to mature in vivo and sustain membrane distribution in highly-inflammatory environments during active M. tuberculosis infection. NSOM/QD-based nanoscale molecular imaging revealed that membrane-bound IL-22, like CD3, distributed in membrane and engaged as ~100–200 nm nanoclusters or ~300–600 nm nanodomains for potential interaction with IL-22 receptor. Importantly, purified membrane-bound IL-22+ CD4+ T cells inhibited intracellular M. tuberculosis replication in macrophages. Our findings suggest that IL-22-producing T cells can evolve to retain IL-22 on membrane for prolonged IL-22 half-lives and to exert efficient cell-cell interaction for anti-M. tuberculosis effector function.
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