据物理学家组织网29日报道,来自美国圣犹大儿童研究医院的免疫学家确定了控制调节性T细胞发育的生化“开关”以及相应的工作机制。这些发现是科学家们在理解调节性T细胞发育和功能方面取得的重大进展,有助开发出更好的方法,治疗自身免疫性疾病和癌症。
调节性T细胞是具有调节功能的成熟T细胞亚群,具有抑制免疫反应的作用,有助于维持和微调免疫平衡。如能将这些免疫细胞用于临床,对预防自身免疫疾病和癌症治疗极有价值。
在最新研究中,研究人员将重点放在Foxp3蛋白上,他们此前就知道Foxp3的表达对于将前体免疫细胞转化为免疫抑制调节性T细胞至关重要,但对于Foxp3表达如何被精确控制知之甚少。
研究人员在小鼠T细胞中发现了一个由3个步骤组成的生化过程:首先,前体细胞接收引导信号,并启动调节性T细胞的发育; 随后,一种称为组蛋白乙酰化的表观遗传机制充当开启Foxp3表达的开关,就像电池启动引擎一样。组蛋白乙酰化也会在染色质上添加化学标签以促进Foxp3基因的表达;最后,另一个被称为DNA去甲基化的表观遗传过程接管Foxp3的表达,就像燃料使发动机运转一样,并在这一过程中将化学标签从DNA中去除。令人惊讶的是,一旦DNA去甲基化开始,组蛋白乙酰化就“功成身退”了。
研究人员此前曾报道,肠道内促进健康的细菌产生的维生素C和短链脂肪酸丁酸酯可增强Foxp3的表达,最新研究中的“三步走”过程显然另辟蹊径。
最新研究通讯作者冯永强(音译)博士表示:“在这项研究中,我们提出了关于调节性T细胞是如何产生的基本问题,了解这些基本原理将有助于人们在未来精确操纵这些细胞,以治疗癌症或自身免疫性疾病。此外,在调节性T细胞发育的每一步,研究都揭示了不同的机制,这些机制可以有针对性地增加或减少调节性T细胞的数量,从而改善人类的健康。”
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我们免疫系统中的T淋巴细胞(简称T细胞)处于与病毒、细菌和恶性细胞战斗的最前线。但是年纪越大,身体产生的T细胞就越少。因此,人是否长寿还取决于T细胞存活时间的长短。瑞士巴塞尔大学研究人员在近日《科学信号》杂志上发布新研究,揭示了一个前所未知的对T细胞生存至关重要的信号通路。报告称,这条信号通路受蛋白质Coronin 1的调节,负责抑制T细胞死亡。
人体内每个细胞都在尽可能避免死亡,而T细胞的“求生欲”尤为强烈。T细胞的产生在婴儿、儿童和年轻人中非常活跃,但随着年龄增长,它会逐渐停止,这意味着到老年为了保持足够的免疫力,T细胞应该活得更长。
在早期研究中,研究人员已经证明,Coronin 1对于外周T细胞的生存是必不可少的。此次研究中,研究小组证明,以前被认为与T细胞存活有关的通路实际上是独立于Coronin 1的,研究发现了一条新的由Coronin 1驱动的调节T细胞生存的信号通路。
为了研究这一信号通路,研究人员分析了正常和缺乏Coronin 1的T细胞中的一整套RNA分子,没有发现这两组T细胞之间的任何区别。而进一步研究发现,依赖于Coronin 1的T细胞存活与脂质激酶PI3Kδ修饰质膜成分的通路之间存在正向匹配。Coronin 1保持了PI3Kδ的活性,并通过这种方式抑制T细胞死亡。
研究人员表示,这一发现不仅可以了解Coronin 1蛋白家族的其他成员在细胞存活中的作用,还可以了解细胞群,例如血液中的循环T细胞,是如何长期维持生命的。考虑到T细胞对病毒和微生物的抵抗力、致瘤性和自身免疫的重要性,这项研究或有助于人们更好地按需控制T细胞的活动。