艾滋病病毒（HIV）的性传播一直是全球重大公共卫生挑战。女性生殖道黏膜作为HIV主要入侵部位，其免疫防御机制尚不明确。先天淋巴细胞（ILCs）作为黏膜“第一道防线”，在女性生殖道中的具体作用此前未能阐明。
2025年9月22日，美国韦恩州立大学在《Nature Immunology》（IF：27.6）发表了一篇研究，该研究采用多组学整合分析策略，并结合CellScape空间蛋白组技术，在组织原位精确解析了女性生殖道中ILC亚群的分布、定位及与微环境的相互作用。研究首次发现，ILC在女性生殖道中具有明显的区域分布与功能分化，并确认了不同亚群在淋巴聚集体中的精确定位，以及其对HIV病毒刺激能够作出快速且特异性的免疫应答。该研究系统绘制了女性生殖道ILC图谱，为开发针对黏膜免疫的新型抗病毒策略提供了重要科学依据。
步骤一：利用高维光谱流式细胞术，解析了女性生殖道（FGT）不同解剖部位ILC亚群的异质性分布，并发现其在稳态下即预存有抗病毒细胞因子；
步骤二：通过无监督聚类分析挖掘出CD161等关键功能标志物，并揭示了年龄与妊娠史对ILC亚群分布的生理调节作用；
步骤三：利用CellScape空间蛋白组学技术，原位揭示了特定ILC亚群（如NKp44+ ILC3）在淋巴聚集体等微环境中的精确空间定位与细胞互作；
步骤四：应用CITE-seq单细胞多组学技术，从转录组与蛋白组双重维度，解析了ILCs在HIV刺激下快速启动的早期抗病毒免疫应答机制。
步骤五：通过体外病毒刺激实验，证实了FGT ILCs能够作为第一道防线，以亚群特异性的方式迅速释放细胞因子并下调受体来响应HIV暴露。
1.女性生殖道中的ILC 分布
ILC 在女性生殖道不同区域的组成与数量差异
研究人员首先系统分析了先天淋巴细胞（ILC）在三个关键部位——阴道、宫颈和子宫内膜中的分布情况。结果显示，ILC是一种典型的“区域特异性免疫细胞”。在宫颈和阴道区域，ILC1占据主导地位，而在子宫内膜中，ILC3的比例则显著上升。与此同时，不同区域ILC的细胞因子表达模式也存在明显差异：ILC1倾向于稳定表达IFN-γ，而ILC3则富含IL-22，表明它们在不同组织环境中承担不同的免疫职责。
这种分布差异说明，女性生殖道并非一个均一的免疫屏障，而是由多种ILC亚群通过“分层布防”构成的复杂系统：下生殖道更侧重于抗病毒防御，而上生殖道则更专注于组织修复与黏膜稳态的维持。
2. ILC 的功能异质性：脱颗粒、细胞因子与激活状态的多维解析
在明确分布之后，研究进一步以流式和CITE-seq 分析 ILC 内在功能。结果显示 ILC 亚群呈现显著的功能差异：
NKp44⁺ ILC3 表现出活跃的脱颗粒表型（CD107a⁺），提示已处于“随时待命”状态；
CD161⁺ ILC3 特别擅长产生 IL-22，与上皮修复相关；
ILC1 则以炎症相关的 IFN-γ 表达为主，更像组织中的“快速警报器”。
这些功能模块并非线性关联，而是呈现多维、多轨的免疫响应方式，说明ILC 是由多个可独立调控的功能单元构成的“免疫矩阵”，可以在不同环境中被不同信号驱动。
3. CellScape揭示 ILC 在真实组织中的空间定位
空间蛋白组学揭示 ILC 在组织中的位置与邻域结构
CellScape平台采用多轮免疫荧光成像技术，能够在保持组织结构完整性的条件下，实现对上百种蛋白质的连续检测。空间蛋白组研究结果显示，子宫内膜中的NKp44⁺ILC3聚集在类淋巴滤泡结构附近，并紧贴腺体上皮分布，提示该亚群同时承担免疫调控与黏膜屏障维护的双重功能。而NKp44⁻ILC3则更多分布于基质区域，可能主要参与组织稳态的调节。
在宫颈区域，ILC1主要位于上皮下方，处于接触外界抗原的前沿位置，扮演第一道免疫哨兵的角色。空间蛋白组数据表明，ILC并非随机散布，而是依据功能需求被精确“安置”于不同微环境中，与T细胞、B细胞及上皮细胞形成具有明确功能分工的“空间联盟”。
4. ILC 在 HIV 早期暴露中的即时免疫激活
HIV 暴露后 ILC 的即时免疫激活网络
利用CITE-seq技术对极短时间内的免疫刺激反应进行解析，该研究首次捕捉到先天淋巴细胞（ILC）在HIV暴露后30分钟内启动的超早期免疫反应程序。数据显示，ILC在蛋白质和转录两个层面实现了快速协同：炎症核心基因IL1B、TNF和CXCL8显著上调，表明其围绕先天炎症模块迅速放大免疫信号；同时，与上皮趋化、抗病毒应答、氧化应激调控及细胞代谢重编程相关的转录网络也同步增强，反映出ILC在极短时间内进入代谢—免疫“双重加速”的激活状态。
值得注意的是，CITE-seq分析还显示部分稳态与抑制性通路被显著抑制，提示ILC通过解除自身稳态制动，实现了“快速预备—立即响应”的免疫策略。这一基于多组学数据绘制的即时反应轨迹证实，ILC并非被动感知病毒入侵，而是黏膜免疫系统中最早启动大规模信号传导的细胞节点，是衔接早期固有抗病毒反应与后续适应性免疫激活的关键枢纽。
本研究通过对女性生殖道中先天淋巴细胞（ILC）的分布、功能、空间定位及单细胞多组学进行整合分析，系统绘制了该区域免疫细胞的综合图谱。研究发现，ILC亚群在不同解剖部位具有明显的组织特异性，并在稳态下预先表达多样化的细胞因子与功能模块，形成了黏膜免疫的分层防御体系。
基于CellScape空间蛋白组学技术构建的图谱进一步揭示，ILC在组织中并非随机分布，而是精准定位于特定微环境，与上皮细胞、T细胞及B细胞形成紧密的邻域结构，其空间位置与其功能分工高度相关。随后的CITE-seq双组学分析捕捉到，ILC在HIV暴露后30分钟内即快速启动炎症反应、趋化因子释放及代谢重编程等即时免疫程序，证实其处于黏膜抗病毒应答的前沿，扮演着关键枢纽角色。
综上，本研究从多个维度系统揭示了女性生殖道黏膜屏障如何实现快速、区域化且空间协调的抗病毒免疫响应，为深入理解该部位的免疫防御机制提供了重要依据。
注：如有老师对CellScape空间蛋白组学感兴趣可以与我们联系。
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