Cell Metabolism︱T-bet+ B细胞在肥胖代谢紊乱过程的新机制

撰文 | 咸姐

脂肪组织是一种动态组织，在脂质储存中起着主要且基础的作用，但它也可以作为一种内分泌器官，产生许多脂肪因子，调节饱腹感、储存能力、胰岛素敏感性和葡萄糖处理。它在身体中占很大比例，而在重度肥胖症中，甚至可能达到体重的50% 【1】 。

随着研究的深入，人们逐渐发现在人类和小鼠脂肪组织中含有独特的免疫细胞，与身体其他部位的免疫细胞相比，这些免疫细胞通常表现出不寻常的功能。这些驻留的免疫细胞是维持组织和免疫内稳态的关键，然而在肥胖患者中，它们的慢性异常刺激可能导致与肥胖相关的炎症和发病机制。肥胖时，抗炎的脂肪驻留淋巴细胞通常会减少，而促炎的免疫细胞则会积聚，导致整体炎症状态，这往往是肥胖引起的代谢性疾病发展的关键步骤 【2】 。肥胖伴随着脂肪组织炎症、糖耐量受损和脂肪白细胞群的变化。人们在衰老和肥胖过程中发现了一类T-bet⁺ B淋巴细胞，其缺乏CD21和CD23 （双阴性B细胞） ，被称为年龄相关B细胞 （ABC） 【3】 。同时，由感染性或自身免疫性疾病引起的慢性炎症可使表达CD11c和T-bet的B细胞扩增。此外，还有一类被称为不变性自然杀伤T （iNKT） 细胞的淋巴细胞群，它在人类和小鼠脂肪组织中占淋巴细胞很大比例，而且在瘦时的脂肪组织中富集，但在肥胖时逐渐消耗 【2】 。目前，肥胖和2型糖尿病 （T2D） 发生过程中，脂肪组织中的CD11c+炎性髓样细胞、T调节细胞和iNKT细胞的许多变化都已经得到了很好的表征，但是它们与脂肪B细胞的相互作用尚不明确，而且人类脂肪组织中B细胞亚群的组成也尚未被完全描述。

近日，来自美国德克萨斯大学医学中心 （UT Health） 的Elizabeth A. Leadbetter团队在Cell Metabolism上在线发表题为 T-bet⁺ B cells accumulate in adipose tissue and exacerbate metabolic disorder during obesity 的文章， 描述了T-bet⁺ B细胞在肥胖加剧代谢紊乱和糖尿病症状中的作用，阐明了T-bet⁺ B细胞在小鼠和人类的进行性肥胖过程中的脂肪组织中的扩增和积累依赖于iNKT细胞，并与肥胖期间的体重增加相关，证明了T-bet⁺ B细胞来源的IgG是肥胖时炎症发生的关键介质，由此揭示了T-bet⁺ B细胞的重要病理作用，为深入了解肥胖期间代谢紊乱的病理生理学提供了依据，并为未来肥胖、T2D和其他炎症性疾病的免疫治疗的设计提供了重要的信息。

为了描述脂肪组织B细胞的特征，本文研究人员首先从整形手术患者切除的皮下脂肪组织中分离出人类白细胞，利用流式细胞术比较了从瘦（BMI＜25 kg/m²）、超重（BMI 25-30 kg/m²）或肥胖（BMI＞30 kg/m²）患者的脂肪组织中提取的白细胞。结果显示，肥胖患者的iNKT细胞比例明显下降，而B细胞比例在3组之间没有差异，但是，随着BMI的增加，B细胞大小显著增加。进一步分析发现，与瘦的对照人群相比，超重或肥胖患者的B细胞中的细胞内T-bet蛋白更多，其水平与BMI相关。同时，超重患者 （而非肥胖患者） 的B细胞上的α整合素糖蛋白CD11c和CD69明显增加，但与BMI之间没有相关性。令人惊讶的是，研究人员发现，与之前的研究不同，年龄与脂肪B细胞的活化标记物表达之间并没有相关性，反而是BMI为主要决定因素，其与人类脂肪组织B细胞的活化和T-bet表达增加相关。而这种相关性被证明是通过T-bet⁺ B细胞亚群的扩增实现的，BMI是影响肥胖人体脂肪组织中T-bet⁺ B细胞积累的关键因素，而非年龄，而且超重和肥胖患者的T-bet⁺ B细胞显示出活化的B细胞的特征，包括CD11c、CD69和Nur77的上调。

接下来，研究人员利用HFD饮食诱导构建体内肥胖、代谢紊乱和伴随T2D症状的小鼠模型来深入剖析T-bet⁺ B细胞的功能和控制其积聚的机制。与在超重和肥胖患者中观察的一样，相比于正常饮食 （NCD） 小鼠，HFD肥胖小鼠的白色脂肪组织 （WAT） 和脾脏中总B细胞频率和数量没有变化，但是T-bet⁺ CD11c⁺ B细胞的频率和数量明显增高，而且与总体重显著相关。由此表明在不同物种中，活化的T-bet⁺ CD11c⁺ B细胞都参与了代谢紊乱的调节。

研究人员发现，在肥胖小鼠和人的脂肪组织中，T-bet⁺ B细胞表面的CD1d含量低于T-bet^- B细胞，进一步实验发现虽然脂肪中CD1d限制性iNKT细胞的数量随着肥胖的增加而减少，但它们的有限存在是肥胖中T-bet⁺ B细胞扩增所必需的。与野生型 （WT） HFD喂养小鼠脂肪组织中T-bet⁺ CD11c⁺ B细胞频率的增加以及血清中IgG2c和IgM滴度的增加不同，iNKT细胞CD1d1敲除的HFD喂养小鼠中这些表型均消失。而对WT-HFD小鼠脂肪组织中的iNKT细胞的性质进行检测发现，肥胖脂肪的iNKT细胞倾向于更具炎症性的产生IFNγ的NK1.1⁺ iNKT亚群，而非更具调节性的产生IL-10的NK1.1^- iNKT亚群。由此表明，肥胖时T-bet⁺ CD11c⁺ B细胞的扩增以及IgG2c和IgM的产生受iNKT细胞——一类能够产生IFNγ的炎症亚群——的支持。除此之外，研究人员还发现诱导T-bet⁺ CD11c⁺ B细胞扩增的其他方式，如TLR7的参与也依赖于iNKT细胞。同时，糖脂对iNKT细胞的特异性激活可刺激iNKT细胞分泌IFNγ，从而支持T-bet⁺ CD11c⁺ B细胞的扩增。

随后，研究人员发现T-bet⁺ B细胞可以分泌细胞因子CXCL10 （已被证实可加剧T2D和代谢性疾病） ，而将诱导产生的T-bet⁺ CD11c⁺ B细胞过继转移给HFD喂养小鼠后可以显著损伤小鼠的葡萄糖耐量，提示T-bet⁺ CD11c⁺ B细胞可在肥胖期间代谢紊乱的发展中发挥重要作用。为了更直接地研究表达T-bet的B细胞在肥胖期间代谢紊乱发展中的作用，研究人员在B细胞中特异性敲除T-bet （由Tbx21编码） 的表达，获得Tbx21^flox/flox Cd19^Cre/+小鼠，其B细胞中不能表达T-bet。HFD喂养后发现，与WT小鼠相比， Tbx21^flox/flox Cd19^Cre/+小鼠的B细胞不能表达CXCL10，而且其葡萄糖耐量得到显著改善。与此同时，研究发现，HFD喂养后，Tbx21^flox/flox Cd19^Cre/+小鼠比WT小鼠体重增加减少，但是这种体重差异并非T-bet⁺ B细胞缺陷小鼠脂质储存减少的结果，相反，其肝脏和脂肪组织中的脂质储存适度增加，脂肪细胞的直径也适度增加。进一步实验证实T-bet⁺ B细胞分泌的CXCL10刺激的是肥胖期间的早期体重增加，而不是随后的炎症变化。此外，在肥胖时，T-bet⁺ B细胞还可以引起脂肪白细胞群的其他变化，HFD喂养后，WT小鼠中CD45+白细胞WAT和脂肪组织巨噬细胞的数量均增加，但在Tbx21^flox/flox Cd19^Cre/+小鼠中这些现象均消失。值得一提的是，T-bet⁺ B细胞缺陷小鼠体内总IgM和IgG水平均正常，血清中的IgG2c水平则显著下降，而将WT肥胖小鼠的血清或纯化的IgG转移至Tbx21^flox/flox Cd19^Cre/+小鼠后可以增加葡萄糖耐量，并适度升高静息血糖水平，F480⁺CD11b⁺巨噬细胞的频率和数量也可得到恢复。由此证明T-bet⁺ B细胞产生的IgG2c可以在肥胖时加剧代谢紊乱，而这部分是通过募集脂肪组织巨噬细胞实现的。

综上所述，本研究阐明了B细胞一个关键亚群——T-bet⁺ B细胞——在肥胖中的病理作用，毫无疑问为未来旨在逆转肥胖和T2D代谢紊乱发展的免疫疗法确定了一个新的靶点。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2022.07.002

制版人：十一

参考文献

1. Sethi JK, Vidal-Puig AJ. (2007). Thematic review series: adipocyte biology. Adipose tissue function and plasticity orchestrate nutritional adaptation. J Lipid Res 48:1253–62.

2. Lynch, L. (2014). Adipose invariant natural killer T cells. Immunology 142, 337–346.

3. Cancro, M.P. (2020). Age-associated B cells. Annu. Rev. Immunol. 38, 315–340.

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