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2025年7月5日，廣州醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院神經內科徐評議教授等在Journal of Neuroinflammation發(fā)表：LAG3 limits regulatory T cell proliferation in α-synuclein gut-to-brain transmission model，揭示了LAG3限制調節(jié)性T細胞在α-突觸核蛋白腸腦傳播模型中的增殖。

病理性α-突觸核蛋白（α-syn）可以從腸道傳播到中樞神經系統（CNS），其中CD4+T細胞在這一過程中起著關鍵作用。淋巴細胞激活基因3（LAG3）參與腸道炎癥，調控CD4+T細胞的增殖和功能，并且可以在細胞間傳播過程中特異性結合病理性α-syn。然而，LAG3是否參與病理性α-syn從腸道向大腦的傳播仍不清楚。作者使用了LAG3基因敲除小鼠，并將α-syn預制前體纖維（PFF）注射至幽門及十二指腸的縱行肌與環(huán)肌層之間構建帕金森病（PD）模型。通過免疫組化染色、Western blot和流式細胞術檢測TH、α-syn、促炎因子、屏障相關蛋白以及CD4+T細胞分化的變化。LAG3缺失改善了腸道功能障礙，并提高了腸道和血腦屏障中緊密連接蛋白的表達水平。在從小鼠脾臟中分離的CD4+T細胞中，LAG3缺失抑制了α-syn PFF的聚集，從而抑制了由α-syn PFF引發(fā)的毒性T細胞反應。LAG3缺陷還增強了IL-2/STAT5信號通路，該通路在體內和體外均可調控Treg的比例。

圖一 LAG3缺失可減輕PFF注射后的運動功能障礙、多巴胺能神經元變性及α-syn病理改變

越來越多的研究證據表明，病理性α-突觸核蛋白可以從腸道通過迷走神經傳播到中樞神經系統。為了評估LAG3在病理性α-突觸核蛋白腸腦傳播中的作用，使用了LAG3基因敲除小鼠。與注射PBS的野生型小鼠相比，注射PFF的野生型小鼠在曠場實驗中待在中心區(qū)域的時間明顯更少，且在中心區(qū)域以及整個路徑中移動的距離也更短。而注射PBS的野生型小鼠與注射PBS的LAG3基因敲除小鼠之間沒有顯著差異。此外，注射PFF的野生型小鼠爬桿所需時間增加，但LAG3缺失可防止這種增加。在注射PBS的兩組小鼠之間，爬桿所需時間沒有統計學差異。這些結果表明，該模型中存在心理和運動功能障礙，而LAG3缺失部分緩解了由α-突觸核蛋白PFF引起的不良影響。免疫組化分析顯示，注射PFF的野生型小鼠紋狀體中酪氨酸羥化酶陽性細胞密度顯著減少，黑質中酪氨酸羥化酶陽性細胞數量也減少。相比之下，注射PFF的LAG3基因敲除小鼠在紋狀體中酪氨酸羥化酶陽性細胞密度更高，黑質中此類細胞數量也更多。作者進一步檢測了內源性磷酸化α-突觸核蛋白和總α-突觸核蛋白水平。注射PFF的野生型小鼠在十二指腸和黑質中磷酸化α-突觸核蛋白和總α-突觸核蛋白水平均升高，表明該模型中出現了典型的α-突觸核蛋白病理改變。相比之下，注射PFF的LAG3基因敲除小鼠中上述蛋白水平有所下降，提示LAG3缺失抑制了磷酸化α-突觸核蛋白的擴散。此外，在注射PFF的野生型小鼠中，紋狀體和腸道中SDS可溶性α-突觸核蛋白水平升高，而LAG3缺失則抑制了這種升高。而在注射PBS的兩組小鼠之間，磷酸化α-突觸核蛋白、總α-突觸核蛋白或SDS可溶性α-突觸核蛋白水平均無顯著差異。綜上所述，LAG3基因敲除可減輕注射α-突觸核蛋白PFF后出現的行為障礙、多巴胺能系統損傷以及磷酸化α-突觸核蛋白的傳播。

圖二 T細胞上缺乏LAG3可提高調節(jié)性T細胞的比例

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CD4+T細胞在腸道炎癥和α-突觸核蛋白聚集過程中發(fā)揮重要作用。接下來，作者探討了LAG3在腸道和脾臟中不同T細胞亞群中的作用。在脾臟和腸道固有層中，四組之間CD3+T細胞和CD4+T細胞的比例均無明顯差異。隨后進一步分析了CD4+T細胞的不同亞型，包括Th17、Th1和Treg細胞。在腸道固有層中，注射PFF的野生型小鼠中CD25+Foxp3+Treg細胞比例顯著降低，而在注射PFF的LAG3基因敲除小鼠中該比例部分恢復。與此同時，在注射PBS的野生型小鼠與注射PBS的LAG3基因敲除小鼠之間沒有觀察到顯著差異。類似地，在脾臟中，注射PFF的野生型小鼠CD25+Foxp3+Treg細胞比例明顯低于注射PFF的LAG3基因敲除小鼠，而在注射PBS的兩組小鼠之間也沒有統計學差異。對于Th17和Th1細胞亞群，在脾臟或腸道固有層中，四組之間均未觀察到顯著差異。這些結果表明，注射PFF可導致腸道固有層和脾臟中Treg細胞比例下降，而LAG3缺失能夠部分逆轉這種減少的趨勢。

圖三 LAG3基因敲除通過IL-2/STAT5通路調控Treg細胞功能

為了驗證體外觀察到的結果，作者接下來旨在確定LAG3基因敲除影響Treg細胞比例的具體通路。IL-2/STAT5通路對于Treg細胞的維持至關重要，而Treg細胞中IL-2信號缺陷可導致其增殖功能障礙。在體外用PFF處理的CD4+T細胞中檢測了IL-2、JAK-1、STAT5及其磷酸化形式。在從脾臟獲取的CD4+T細胞中，Western blot分析顯示四組之間的JAK-1和STAT5表達水平無顯著差異。然而，IL-2、p-JAK-1(Tyr1034/1035)和p-STAT5(Tyr694)水平在注射PFF的野生型小鼠和LAG3缺失組中均降低，其中注射PFF的LAG3缺失組顯示出比注射PFF的野生型組更高的水平，但仍低于注射PBS的LAG3缺失組。這些結果表明，注射PFF降低了IL-2/STAT5通路中蛋白質的磷酸化水平，而LAG3缺失能夠有效改善這些磷酸化水平。此外，與注射PBS的LAG3缺失組相比，注射PBS的野生型組中IL-2表達及JAK-1和STAT5的磷酸化水平較低。由于LAG3已被證明可以通過IL-2/STAT5通路影響Treg細胞的功能，進一步在體內評估了這些信號通路蛋白。體內分析顯示，在腸道固有層或脾臟中，四組之間的JAK-1和STAT5表達水平沒有顯著差異。然而，對于這些蛋白質的磷酸化形式，注射PFF的LAG3缺失小鼠表現出比注射PFF的野生型小鼠更高的JAK-1和STAT5磷酸化水平以及IL-2表達，盡管這些水平仍低于注射PBS的野生型或LAG3缺失小鼠。在脾臟中，注射PBS的LAG3缺失小鼠表現出比注射PBS的野生型小鼠更高的JAK-1和STAT5磷酸化水平及IL-2表達。在腸道固有層中，注射PBS的LAG3缺失小鼠也顯示出比注射PBS的野生型小鼠更高的STAT5磷酸化水平及IL-2表達水平，除了JAK-1磷酸化水平。這些數據表明，注射PFF不會顯著影響STAT5、JAK-1或IL-2Rβ的表達，但會減少它們的磷酸化水平。LAG3缺失可以減輕這些變化。綜上所述，IL-2/STAT5通路是LAG3調節(jié)Treg細胞功能并調控α-突觸核蛋白PFF效應的關鍵通路。

綜上所述， LAG3在病理性α-突觸核蛋白存在的情況下會限制Treg細胞的增殖與功能，并促進α-突觸核蛋白從腸道向大腦的傳播。靶向腸道中的LAG3可能為帕金森病的治療提供一種有前景的策略。

文章來源

https://doi.org/10.1186/s12974-025-03502-7