2024年，四川大学华西口腔医院口腔疾病国家重点实验室、口腔疾病国家临床研究中心的研究团队在《科学进展》（Science Advances）杂志上发表了题为“Early infiltrating NKT lymphocytes attenuate bone regeneration through secretion of CXCL2”的研究论文。
研究简介
本研究通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术，对小鼠牙槽骨损伤后的免疫细胞动态变化进行了深入分析，揭示了自然杀伤T细胞（NKT细胞）在骨再生过程中的关键作用。研究发现，牙槽骨损伤后，NKT细胞迅速增加，并通过分泌CXCL2因子抑制间充质干细胞（MSCs）的成骨分化，从而阻碍了牙槽骨的愈合。通过系统性给予CXCL2中和抗体或遗传敲除Cxcl2，可以改善骨愈合过程。此外，研究团队还制备了一种基于明胶的多孔水凝胶，用于递送NK1.1耗竭抗体，成功促进了牙槽骨愈合。
研究结果表明，NKT细胞在骨愈合早期阶段的浸润对骨再生具有抑制作用。通过分析小鼠牙槽骨损伤后的免疫细胞动态变化，研究团队发现T细胞在损伤后1天内数量显著增加，而在2天后开始减少。这表明损伤部位的炎症反应在1天后达到高峰，然后逐渐消退。进一步的分析显示，NKT细胞在T细胞中占比最高，且在损伤后1天达到最高水平。NKT细胞是一种具有NK细胞和T细胞特性的免疫细胞，能够分泌多种细胞因子，参与机体的免疫反应。
研究团队通过体外实验发现，NKT细胞培养上清液（NKT CM）处理可以显著降低MSCs的成骨分化潜能。在体内实验中，通过给予中和抗体和基因敲除来耗竭NKT细胞，可以改善骨愈合。此外，研究还发现CXCL2在NKT细胞中的表达在损伤后1天显著上调，给予CXCL2中和抗体或Cxcl2基因敲除可以部分挽救NKT CM介导的MSC成骨分化的抑制。
为了更精确地递送药物，研究团队制备了一种多孔明胶甲基丙烯酸酯（pGelMA）水凝胶，用于递送NK1.1耗竭抗体。这种水凝胶通过相分离引入微米级孔洞，加速了药物释放速率，更好地匹配了骨损伤后快速的炎症和NKT细胞浸润。药物递载的pGelMA水凝胶有效降低了局部浸润的NKT细胞，并加速了牙槽骨的愈合过程。
在讨论部分，研究团队指出，骨损伤后，局部形成血肿，释放大量炎症因子，诱导免疫细胞浸润到损伤部位，激活再生级联反应。然而，由于免疫系统的多样性和炎症反应在不同阶段的快速重塑，骨损伤修复过程中免疫微环境的动态变化尚不清楚。本研究通过scRNA-seq技术，构建了骨愈合过程中的动态细胞图谱，发现NKT细胞在骨愈合早期阶段的浸润对骨再生具有抑制作用。研究结果揭示了NKT细胞在早期骨愈合中的重要调节作用，并为加速骨再生提供了潜在的治疗策略。
研究团队还指出，尽管在小鼠模型中观察到了NKT细胞在骨愈合中的作用，但人类NKT细胞群与小鼠存在显著差异，因此需要基于临床样本的更多研究来进一步验证NKT细胞在骨愈合中的作用。此外，研究团队还提出了未来研究的方向，包括探索NKT细胞在骨愈合中的具体激活机制、信号通路以及与其他免疫细胞的相互作用。
总的来说，本研究通过单细胞测序技术揭示了NKT细胞在骨愈合过程中的关键作用，并通过药物递送系统加速了骨愈合。这些发现为骨损伤的治疗提供了新的思路，并为未来的临床应用奠定了基础。
原文链接：
https://www.zhangqiaokeyan.com/journal-foreign-detail/0704084279742.html
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