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T细胞是适应性免疫应答的重要组成部分,主要包括CD4+T细胞和CD8+T细胞,参与体液免疫应答和细胞免疫应答。T细胞在胸腺中发育成熟,迁移至外周,最终定居于外周淋巴器官中。从共同淋巴祖细胞发育形成成熟的na(?)ve T细胞,na(?)ve T细胞被抗原活化产生应答,后形成不同的T细胞亚群。在细胞亚群形成及分化过程中,关键转录因子是调控的核心分子。本课题以转录因子为出发点,分析研究LXRβ对成熟na(?)ve T细胞形成的影响及Tcf1对于Tcm前体细胞形成的影响这两方面内容,可以帮助我们理解这两个转录因子在T细胞中的作用。在前期研究,我们发现LXRβ可调控单阳胸腺细胞的存活影响na(?)ve T细胞的输出。肝X受体(liver X receptors,LXRs)是脂代谢过程的关键转录因子,具有α和β两个亚型(其中α由Nr1h3编码,β由Nr1h2编码),属于配体活化型的核受体,与维甲酸X受体(retinoic X receptors,RXRs)形成异二聚体后入核与LXR反应元件(LXR response element,LXRE)结合,行使转录因子活性,转录调节胆固醇、脂肪酸和磷脂代谢相关的系列基因,从而调控脂质状态。我们发现LXRβ敲除小鼠的外周na(?)ve T细胞数量及频率减少,因而进一步研究LXRβ对于外周na(?)ve T细胞形成的影响。我们发现LXRs中仅LXRβ缺失会影响外周na(?)ve T细胞的数量。这可能与不同亚型的组织分布及表达有关系。LXRβ缺失的情况下,na(?)ve T细胞数量及频率都降低,且这种现象是由于胸腺输出过程中RTE细胞的减少造成的,这就提示LXRβ通过影响胸腺中T细胞的发育影响外周na(?)ve T细胞。进一步分析T细胞的不同发育阶段,发现LXRβ仅影响单阳胸腺细胞的自我维持而影响胸腺成熟T细胞输出。单阳胸腺细胞的自我维持包括增殖和凋亡,LXRβ缺失的单阳胸腺细胞凋亡增加,并且IL-7-Bcl2信号轴上IL-7Rα及Bcl2表达都下调,提示LXRβ可能通过调控IL-7信号影响单阳胸腺细胞的自我维持。IL-7信号对T细胞的发育,分化和存活非常关键。单阳胸腺细胞表达IL-7Rα,而LXRβ缺陷的单阳胸腺细胞IL-7Rα表达下调,由此推测LXRβ可能调控IL-7Rα的表达来影响单阳胸腺细胞对IL-7信号的摄取。进一步研究发现在Il7r基因座上游-3.9kb位置具有LXRβ的绑定结合序列存在,Ch IP-q PCR实验和报告基因实验都证明在LXRβ可以在-3.9kb位置处结合,并进行Il7r转录。因此,LXRβ直接调控Il7r转录,影响IL-7Rα在单阳胸腺细胞膜表面上的表达,调控该细胞群对IL-7信号的接收,而影响到其的存活。成熟Na(?)ve T细胞均在胸腺中发育成熟后输出进入外周淋巴器官,遇到抗原迅速应答,其中CD8+T细胞是清除胞内感染及肿瘤的重要组分。Tcf1是调控CD8+T细胞应答的关键转录因子。Tcf1(T细胞因子,由Tcf7编码)是经典Wnt(wingless)/β-catenin信号通路上的一个关键转录因子,在其C末端含有HMG(high mobility group)DNA结合结构域,N末端含有与β-catenin相互结合的结构域,能与β-catenin相互结合,从而启动Wnt(wingless)/β-catenin下游信号。同时Tcf1具有组蛋白脱乙酰酶(histone deacetylase,HDAC)活性,能够使染色质发生重塑,影响相关基因转录水平的变化。Tcf1对于记忆T细胞及耗竭T细胞的形成均具有重要影响,包括:在急性感染中影响中枢记忆性T细胞(Central memory T cell,Tcm)的形成;在慢性感染及肿瘤中影响CD8+T细胞的耗竭。以Tcf1为标志分子可以发现在CD8+T细胞应答效应期存在一群Tcfhi的细胞亚群,认为是Tcm的前体细胞,可分化形成Tcm。但是由于Tcf1为转录因子,无法在正常机体内筛选得到该亚群细胞,限制了Tcm前体细胞的进一步应用。因此我们拟分析寻找Tcm前体细胞的表面标志分子及Tcf1对于筛选得到的细胞亚群的作用,并在此基础上探索Tcm前体细胞的应用研究。我们首先采用单细胞RNA-seq组学技术分析CD8+T细胞应答效应期不同亚群分类,并与记忆性CD8+T细胞的亚群进行对比,在效应细胞中寻找到一群与Tcm转录组相似的细胞亚群。分析该亚群的转录本信息,发现该亚群中Cxcr3和CD62L这两个表面分子表达显著高于其他效应细胞亚群,因此认为Cxcr3+CD62L+效应T细胞可能是Tcm-like细胞。并且Cxcr3+CD62L+效应T细胞在不同的感染模型中均可通过流式细胞术呈现,用两个表面分子分群的方法具有普适性,值得我们进一步研究该群细胞特性。Cxcr3+CD62L+效应T细胞与Tcm转录组相似,我们接下来重点分析检测了Cxcr3+CD62L+效应T细胞的功能,包括细胞因子分泌的能力(包括IL-2,IFN-γ,TNF-α,穿孔素和颗粒酶等),转录因子表达,增殖和杀伤及分化形成记忆细胞尤其是Tcm的能力等。我们发现Cxcr3+CD62L+效应T细胞在功能上也和Tcm具有相似性,但是二次应答能力显著弱于Tcm,证明该细胞仍然是效应细胞,因此我们将其定义为Tcm-like效应细胞。相对于其他效应细胞亚群,Cxcr3+CD62L+效应T细胞转录因子中Tcf1高表达,提示我们Tcf1对于该群细胞的形成具有重要作用。我们通过“获得-缺失”(gain and loss)的研究模式发现,Tcf1对于Cxcr3+CD62L+效应T细胞的形成是必须的。同时Tcf1不仅通过影响Cxcr3+CD62L+效应T细胞的形成调控Tcm的形成,同时在Cxcr3+CD62L+效应T细胞分化形成Tcm的过程中持续发挥作用。这就证实Cxcr3+CD62L+效应T细胞确实是Tcm的前体细胞,在效应期行使效应细胞功能的同时在后续记忆形成期分化形成Tcm。我们通过实验证实Cxcr3+CD62L+效应T细胞在不同环境下均可分化形成Tcm(induced Tcm,i Tcm),为我们后续研究将Cxcr3+CD62L+效应T细胞作为细胞疫苗提供可行性。通过建立体外诱导培养体系可以成功的将na(?)ve CD8+T细胞诱导形成Cxcr3+CD62L+效应T细胞,满足细胞数量的前提下,可在机体内建立包含TCR库的记忆细胞库,在机体遭遇抗原入侵启动初次应答的同时,二次应答同时启动,可快速的清除抗原。综上所述,我们首次研究了LXRβ调控T细胞发育的作用,发现LXRβ主要通过调控单阳胸腺细胞的IL-7Rα的表达影响IL-7信号来影响细胞的自我维持,进而影响外周na(?)ve T细胞的状态。同时,我们首先筛选鉴定了Cxcr3+CD62L+效应T细胞作为Tcm-like细胞,Tcf1通过直接调控CD62L的表达影响该细胞群的产生,并在记忆期影响其分化形成Tcm。Cxcr3+CD62L+效应T细胞具有强大的分化形成Tcm的能力,于此同时我们建立了Cxcr3+CD62L+效应T细胞体外培养体系,为该群细胞作为细胞疫苗展开进一步研究提供了可行性。