钟超课题组揭示皮肤固有淋巴样细胞特征及促进毛发再生功能
2024年5月8日，北京大学基础医学院免疫学系钟超课题组在Developmental Cell上发表研究成果，报道了皮肤ILC2主调控因子（master regulator）GATA3表达水平下降特征，导致其细胞命运改变，发挥促进毛发再生作用。
固有淋巴样细胞（innate lymphoid cell，ILC）对组织稳态维持发挥重要作用，根据其效应功能差异，又分为ILC1、ILC2和ILC3三个亚群。皮肤是人体重要组织。皮肤ILC参与特应性皮炎、银屑病等疾病过程，近年来引起了人们极大的关注。皮肤ILC通常归类为ILC2，然而，有些情况下它们又表现出类似ILC3的特征。皮肤ILC2有何独特调控机制？有何生理功能？这些问题均亟待阐明。
该研究发现，相较其他组织（如肠道、肺）的经典ILC2，皮肤表皮和真皮ILC2（cutaneous ILC2，cILC2）的主调控因子GATA3表达水平显著降低。有意思的是，与经典ILC2需要GATA3来维持不同，cILC2的维持并不依赖于GATA3。由此发现，GATA3在cILC2中发挥独特的转录调控作用，且其水平降低与ILC3主调控因子RORγt在cILC2中发生表达相关。结合RORγt命运示踪（RORγt fate-mapping），该研究观测到小鼠出生后10天左右～75%的cILC2出现显著的RORγt表达；尽管小鼠成年后这群细胞（RORγtfm+ cILC2）不再明显表达RORγt，但它们相较RORγtfm- cILC2仍表现出与ILC3更多的相似性。进一步，根据对皮肤cILC2的单细胞测序（scRNA-Seq），发现RORγt和GATA3对RORγtfm+cILC2发挥顺序调控作用，促进其向终末端分化，呈CCR6表达增强的特征。
更重要的是，该研究首次发现，RORγtfm+ cILC2具有促进毛发再生的功能，且该过程依赖于GATA3的调控作用。机制上，毛发生长过程中，GATA3转录调控活性增强，促进RORγtfm+cILC2上调整合素α3β1并定位到毛囊真皮乳头（Dermal Papilla, DP）附近，参与促进毛发再生。
GATA3调控RORγtfm+cILC2促进毛发再生
总的来说，该研究揭示了皮肤cILC2的独特特征及功能。与经典ILC2相比，cILC2呈明显低水平GATA3表达，使得出生后部分cILC2具有表达RORγt的经历，从而塑造了一群类似ILC3的RORγtfm+cILC2亚群，它们在毛发再生过程中，受GATA3调控上调整合素α3β1，从而定位于毛囊真皮乳头附近并参与毛囊循环。
北京大学基础医学院钟超课题组已毕业基础八年制博士生任冠群、2017级直博生张一么、2018级基础八年制研究生刘佳敏，南方科技大学博士生程文文为本文共同第一作者。北京大学基础医学院钟超研究员和中科院上海营养与健康所靳文菲研究员为本文共同通讯作者。本研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、深圳市科技创新重点项目、北京市自然科学基金等的支持。