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【科研进展】清华免 疫所董晨课题组发现调节性T细胞增 殖和功能的新调控机制

2016-07-20 09:01:49 作者:清华免疫所 来源:

转自:2016-07-19 清华免疫所


2016年7月14日,清华大 学免疫学研究所董晨课题组在《Cell Reports》杂志在线发表题为“Protein SUMOylation is required for regulatory T cell expansion and function”的研究论文,揭示了SUMO化修饰对调节性T细胞(Treg细胞)的稳态 增殖和功能维持等多方面的调控作用。

Treg细胞在 免疫系统的稳态调节和自身免疫疾病中发挥重要作用,其缺失 在小鼠和人类中会造成致死性 的自身免疫疾病。而TCR和细胞 因子等信号对于Treg细胞的 稳态增殖和免疫抑制功能至关重要,这些信 号传递过程在转录、翻译和 翻译后水平受到多重调控。其中,SUMO化修饰 是一种存在于真核细胞中的蛋白翻译后修饰,其特征 是在蛋白的赖氨酸残基上共价连接SUMO分子。SUMO化修饰 的发生依赖于多个酶包括E1,E2和E3的共同参与,与泛素化不同,UBC9是介导SUMO化修饰的唯一的E2,因此UBC9的缺失会使整个SUMO化修饰循环不能完成。

董晨实 验室利用转基因小鼠模型在Treg细胞中选择性地敲除Ubc9基因,探究SUMO化修饰在Treg细胞中的作用。本研究发现SUMO化修饰缺失的Treg细胞会 导致小鼠罹患早发的、致死性 的自身免疫疾病,与Foxp3基因突 变的小鼠表型非常相似;敲除Ubc9的Treg细胞在 胸腺发育过程中表现正常,但是在 外周免疫系统中存在严重的稳态增殖缺陷而不能维持正常的数目,效应Treg细胞的 分化和免疫抑制功能受到影响,从而造 成小鼠罹患严重的自身免疫疾病。

进一步 在信号转导和转录组水平的分析表明,SUMO化修饰主要影响了Treg细胞中TCR信号通路。TCR信号下游的AKT-mTOR在Ubc9缺失的Treg细胞中活性降低,尤其是 在有炎症反应的环境中,从而导致Treg细胞的增殖缺陷;在SUMO化修饰缺陷的Treg细胞中,TCR信号增强了Foxp3 CNS2区域的甲基化,造成了FOXP3的稳定性降低;同时,本研究 发现了一个新的能够被SUMO化修饰的、参与效应Treg细胞分化的转录因子IRF4并鉴定了其SUMO化修饰位点,发现作为TCR信号下 游的关键转录因子,TCR信号能够促进IRF4的SUMO化修饰,增强IRF4在蛋白 水平的稳定性和转录活性,从而揭示了TCR信号调控Treg细胞活 化和功能的新机制。

董晨教 授为本文的通讯作者,董晨实验室PTN联合培 养项目的博士生丁晓和前博士后王爱波为本文的共同第一作者,论文的 其他作者还包括清华大学和法国巴斯德研究所的其他科学家。

董晨教授简介:
董晨教授长期致力于T淋巴细胞的相关研究,对免疫学热门领域Th17和Tfh的确立 发挥了决定性作用,其科研 成果对治疗多种自身免疫和肿瘤疾病意义重大。2014及2015年,董晨连 续两次被汤森路透评为全球高引用科学家。董晨教 授曾为美国德克萨斯大学安德森肿瘤中心终身讲席教授及炎症与肿瘤中心主任,于2013年全职 回清华大学任免疫学研究所所长。董晨教授为“千人计划”特聘专家,清华大 学拜耳讲席教授。