肠道微生物可以引起机体的免疫耐受或者炎症反应，这一反应通常是由一群表达类视黄醇相关孤儿受体γt （RORγt）的免疫细胞所介导的，主要包括调节性T细胞（Tregs）和辅助性T细胞17 （Th17细胞），它们都是在淋巴结中被诱导分化而来的。除了这两群细胞，熟知的表达RORγt的免疫细胞还包括3型天然淋巴细胞（ILC3s）、γδ T细胞、iNKT细胞和MAIT细胞等。

另外，近几年还报道了一些新型的表达RORγt的细胞类群，如胸腺外表达AIRE细胞（eTACs）、Janus细胞、RORγt⁺cDC2s和Thetis细胞等。

Sonnenberg实验室前期的工作发现，ILC3通过MHCII等分子在调控Tregs和Th17细胞中发挥了重要功能。但是我们对于这群RORγt⁺细胞之间的功能性联系还知之甚少，特别是对于淋巴结中决定T细胞分化命运的调控机制还不完全了解，即T细胞是如何最终分化为免疫耐受相关的Tregs或者是炎症反应相关的Th17细胞。

相关的研究将极大地帮助我们理解机体是如何产生肠道免疫耐受，以及更好地理解肠道炎症或者自身免疫疾病的发病原理。

可以总结为以下内容：

• 首先，我们对健康小鼠的肠系膜淋巴结（mLN）中所有CD45⁺RORγt⁺细胞进行了单细胞测序，发现主要包括了ILC3、Th17细胞、RORγt⁺Tregs、γδ T细胞以及eTACs等。有意思的是，我们发现在天然和后天免疫细胞中占主导的分别是LTi-like ILC3和RORγt⁺Tregs，这也进一步激发了我们研究这两群细胞以及二者之间潜在调控机制的兴趣。

• 令人惊讶的是，在单细胞测序的结果中我们并没有发现表达RORγt的树突状细胞（DC），这一结果在RORγt的命运图谱（fate-mapping）小鼠和报告（reporter）小鼠中都得到了验证。

• 在小鼠mLN中，我们还发现了一群细胞（eTACs）高表达AIRE和MHCII，提示了eTACs在调节T细胞方面的潜在性作用。但在之后的功能性实验中，我们发现相对于ILC3，eTACs的RORγt表达水平相对较低。另外，我们用了多种转基因小鼠来分别敲除eTACs，或者是敲除eTACs上的MHCII，我们并没有看到eTACs对于RORγt⁺Tregs的影响。

• 而在ILC3特异性敲除MHCII的小鼠模型中（MHCII^∆ILC3），我们发现了RORγt⁺Tregs的比例和细胞数量都发生了显著性地降低。

• 更进一步，我们利用了能特异性诱导RORγt⁺Tregs的Helicobacter hepaticus （Hh，肝螺杆菌）感染模型，在MHCII^∆ILC3小鼠中观察到了Hh特异性的RORγt⁺Tregs发生了显著性降低，与此同时Th17细胞则发生了显著上升，并且表现出了促炎的特征，例如高表T-bet、IFNγ和IL-17A。除此之外，我们还利用Il22^creMHCII^F/F小鼠来更加特异性地敲除ILC3上的MHCII（并不敲除DC和eTACs上的MHCII），我们依旧能够观察到Hh特异性RORγt⁺Tregs的显著性下降。这说明，MHCII⁺ILC3在促进RORγt⁺Tregs中的必要性。

• 此外，通过在ILC3特异性表达MHCII的转基因小鼠（MHCII^ILC3+）中进行Hh感染实验，我们观察到了Hh特异性RORγt⁺Tregs的比例得到了恢复（rescue），这说明了MHCII⁺ILC3在促进RORγt⁺Tregs中的充分性。

• 除此之外，我们还发现整合素αv（Integrin av，ITGAV）介导的TGFβ活化以及IL-2竞争性结合，都可能在促进RORγt⁺Tregs中发挥了功能。

• 更重要的是，通过对肠炎患者的肠道样品进行单细胞测序，我们发现其中ILC3和RORγt⁺Tregs的比列发生了显著下降，这一结论在另外2组肠炎患者及对照活检样品分析中得到了验证。同时，我们还观察到在人类样本中ILC3和RORγt⁺Tregs的比例成正相关，这也提示了人类ILC3对RORγt⁺Tregs的调控作用。

基于以上的新发现，我们阐述了感知肠道菌群的RORγt⁺细胞类群——ILC3和RORγt⁺Tregs之间的调控机制，及其在建立肠道免疫耐受中起到的关键作用。

我们很高兴能够看到同期有另外两篇相关的研究成果发表。这三篇文章最显著的表型都是在Rorc^cre x H2-Ab1^F/F小鼠（即我们所说的MHCII^∆ILC3小鼠）中观察到的，表现为RORγt⁺Tregs的显著性降低和RORγt⁺Th17细胞的显著性上升。

对于相关机制的阐释，三篇工作存在一定的差异：

• Littman研究组认为是ILC3和（或）Janus细胞在其中发挥了作用；

• Rudensky/Brown研究组则认为是IV型Thetis细胞在生命早期阶段对于pTreg的形成发挥了功能；

• 在我们的研究中，除了MHCII^∆ILC3小鼠，我们通过Il22^creMHCII^F/F小鼠特异性地敲除ILC3上的MHCII之后，依然可以观察到细菌特异性RORγt⁺Tregs的显著性下降和RORγt⁺Th17细胞的显著性上升。由于IL-22不靶向DC和eTACs，所以以上的实验证明了ILC3在促进肠道菌群特异性RORγt⁺Tregs中的关键作用。

在实验室之前的工作（Hepworth et al., Science, 2015）中，我们观察到在一组IBD患者中，MHCII⁺ILC3与IL-17A⁺Th17细胞呈现出负相关关系，这一结果在另一个课题组的工作中也被观察到（Li et al., Clin Exp Immunol, 2017）。在本工作中，我们没有观察到RORγt⁺Tregs与Th17细胞比例之间呈现出显著的相关性。这也提示了在人体中，RORγt⁺Tregs和Th17细胞的主要关联因素是ILC3。