WASH蛋白调控Ⅲ型固有淋巴样细胞稳态维持及分子机制研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:simon_186
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WASH(Wiskott-Aldrich syndrome protein(WASP)and SCAR homologue)是WASP家族的一个肌动蛋白成核因子,可以参与胞内物质运输。我们之前的研究发现,WASH可以作为转录结合因子通过VCA结构域来促进靶基因的转录。固有淋巴样细胞(Innate lymphoid cells,ILCs)是新近发现的一类固有免疫细胞,ILCs主要分布于粘膜表面,在天然免疫应答、维持黏膜完整性和组织内稳态中发挥着重要作用。ILC细胞分为ILC1、ILC2和ILC3三类。WASH在固有淋巴样细胞发育、分化及数量维持中是否发挥作用目前还不清楚。因此,我们对WASH是否在固有淋巴样细胞的发育、分化及数量维持中发挥作用进行了深入研究。  我们的研究发现,WASH基因缺失的小鼠中ILC3细胞数量显著减少,并且主要导致NKp46+ ILC3这个亚群的细胞数量减少,而不影响CD4+ILC3和DNILC3的数量。ILC的前体细胞包括αLP,CHILP和ILCP也并未因为WASH基因的缺失而发生变化。为了验证WASH是否通过细胞内在因素调控NKp46+ILC3的细胞数量,我们进行了竞争性骨髓移植实验。研究发现,WASH基因缺失后ILC3重建能力下降,数量明显减少,而ILC1、ILC2则能够正常重建。进一步的分析表明,在小鼠的小肠、大肠和派氏淋巴结中,NKp46+ ILC3重建能力下降,其数量都明显减少,与之相反CD4+ ILC3和DN ILC3则没有变化。因此说明WASH确实通过细胞内在因素调控NKp46+ ILC3的细胞数量。  为了探索WASH调控NKp46+ ILC3细胞数量的分子机制,我们筛选了大量在ILC发育和维持过程中发挥重要作用的转录因子和细胞表面分子并检测它们的表达。我们发现,AHR在WASH缺失的NKp46+ ILC3细胞中表达量有显著下降。之后,我们进一步在小鼠小肠中分选不同类群的ILC3,发现AHR在NKp46+ILC3细胞中呈现最高的表达,并在WASH缺失后表达量急剧下降。进一步的实验表明,WASH可以在NKp46+ILC3细胞中结合到AHR的启动子区域,而WASH的缺失也可以显著抑制转录因子AHR在NKp46+ILC3的表达。说明WASH是通过与AHR启动子的结合来促进AHR在NKp46+ILC3的表达。  为了阐明WASH如何促进NKp46+ ILC3细胞中AHR的表达,我们进行了酵母双杂交的筛选。筛选到了WASH的一个新的结合蛋白Arid1a。Arid1a是染色质重塑复合物BAF复合物的重要组成成分,参与核小体重塑和基因转录。我们通过实验验证了在NKp46+ILC3细胞中WASH和Arid1a的相互结合。进一步的实验表明,WASH可以和Arid1a的两个片段(aa968-1484和aa1935-2283)相互结合。并且敲低Arid1a之后,WASH与Arid1a的结合会减弱,与BAF复合物的其它组分的结合也会减弱。与WASH一样,Arid1a也可以结合到AHR的启动子区域,与此同时,BAF复合物的其它组分也会被招募到AHR的启动子区域。说明WASH可以和Arid1a结合,招募染色质重塑复合物BAF到AHR的启动子区从而促进AHR的表达。  通过Arid1a基因缺失的小鼠,我们发现Arid1a的缺失可以显著抑制转录因子AHR在NKp46+ILC3细胞中的表达。由于WASH可以和Arid1a的两个片段(aa968-1484和aa1935-2283)相互结合,我们检测到将两个片段突变掉之后,突变的Arid1a不能够促进AHR的表达。此外,将WASH突变掉,Arid1a也不能够促进AHR的表达,说明Arid1a对AHR表达的促进作用依赖于WASH。由于Arid1a可以促进NKp46+ILC3细胞中AHR的表达,我们检测了Arid1a基因缺失的小鼠中ILC3的细胞数量。我们发现Arid1a基因缺失ILC3细胞数量显著减少,并且主要导致NKp46+ ILC3这个亚群的细胞数量减少,而不影响CD4+ILC3和DN ILC3细胞的数量。同时,在Arid1a基因缺失的NKp46+ILC3细胞中高表Arid1a,NKp46+ILC3的数量和AHR的表达均会得到恢复。说明Arid1a对于维持NKp46+ILC3细胞数量也是至关重要的。进一步的研究发现,WASH和Arid1a在影响NKp46+ILC3细胞数量维持中会产生协同效应。  综上所述,我们揭示了WASH通过与Arid1a相互结合招募染色质重塑复合物BAF,结合到Ahr的启动子区,继而促进Ahr的表达,从而促进NKp46+ILC3细胞的增殖,维持ILC3细胞的稳态。因此,WASH蛋白在ILC3细胞的稳态维持中具有重要的调控作用。
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