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nature:炎癥反應中Th17向Treg分化

2015-05-04 來(lái)源:健客網(wǎng)社區  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:雖然Th17與Treg彼此的分化特征具有明顯區別,但它們之間也有許多相似的特征:比如兩者在腸道內大量存在,兩者均受到TGF-beta的調節,而且Th17也會(huì )瞬時(shí)表達FoxP3以及IL-10。

  我們都知道CD4+T細胞在經(jīng)過(guò)抗原呈遞細胞的刺激之后會(huì )發(fā)生分化,從而產(chǎn)生Th1,Th2,Th17以及Treg等不同類(lèi)型的效應T細胞。它們具有不同的分化特征分子,比如Th1的標志性轉錄因子為T(mén)-bet;Th2為GATA-3,Th17為RORγt;Treg為FoxP3。除此之外,不同的細胞類(lèi)型分泌的細胞因子與執行的免疫功能也截然不同。例如,Th17主要分泌IL-17,它對于引發(fā)炎癥反應具有關(guān)鍵性的作用,而Treg主要執行的是免疫抑制的效應。

  雖然Th17與Treg彼此的分化特征具有明顯區別,但它們之間也有許多相似的特征:比如兩者在腸道內大量存在,兩者均受到TGF-beta的調節,而且Th17也會(huì )瞬時(shí)表達FoxP3以及IL-10。

  為了研究Th17具有的Treg的部分特征只是在某一階段瞬時(shí)出現,還是說(shuō)Th17可以在特定生理條件下轉型成為T(mén)reg,來(lái)自美國耶魯大學(xué)的RichardA.Flavell課題組在《自然》雜志發(fā)表了他們的相關(guān)研究。

  首先,作者培育了一種叫做的“fate+”的命運報告(fate-reporter)小鼠。該小鼠的制作過(guò)程相對復雜,簡(jiǎn)而言之,其中一類(lèi)遺傳修飾使得IL-17A高表達的細胞中(曾經(jīng)有表達也包括在內)會(huì )產(chǎn)生永久的YFP信號;另外一類(lèi)修飾能夠檢測瞬時(shí)的IL-17(Katushka信號)、IL-10(eGFP信號)以及FoxP3(RFP信號)。

  之后,作者將此小鼠的小腸T細胞分離出來(lái)進(jìn)行分析。結果顯示,在未刺激狀態(tài)下,小腸的CD4+T細胞中,有一半曾經(jīng)表達IL-17A的細胞不再表達IL-17(YFP+Katushka-),也有一小部分會(huì )表達IL-10或FoxP3(EGFP+,4%;RFP+,1%)。這一結果表明穩態(tài)條件下腸道中存在exTH17的細胞,這一部分細胞會(huì )產(chǎn)生Treg的特征,但沒(méi)有Th1,Th2,Th17的特征。

  進(jìn)一步作者對小鼠進(jìn)行了人為刺激(注射Anti-CD3抗體)。結果顯示,在刺激條件下,腸道內的Th-17與exTh-17細胞均有明顯上升,而且還有相當一部分exTh-17細胞表達IL-10。不過(guò)很少細胞表達FoxP-3。盡管如此,作者比較了其它類(lèi)型的分子標記后,認為這一類(lèi)的exTh-17細胞具備I型Treg的特征(TR1)。之后,作者利用缺乏IL-10受體的小鼠與Fate+小鼠進(jìn)行雜交,并對子代小鼠進(jìn)行Anti-CD3刺激,與上述刺激不同,該刺激能夠引起嚴重的炎癥反應并導致小鼠死亡。作者分析了該刺激后的小鼠腸道的T細胞特征,發(fā)現exTh-17細胞分化除了Th1的特性。

  以上事實(shí)引出了exTh-17細胞在免疫反應過(guò)程中的分化機制問(wèn)題。作者首先猜想有兩個(gè)模型:1、在穩態(tài)下Th-17就會(huì )有一部分自動(dòng)過(guò)渡到TR1的狀態(tài),然后隨著(zhù)免疫反應的發(fā)生這部分細胞出現了增殖;2、該轉變是在免疫過(guò)程中驅動(dòng)完成的。為了檢驗以上兩種模型是否正確,作者又制作了一個(gè)可誘導型的Fate+小鼠(iFate),這一小鼠的特征是只有在tamoxifen誘導的情形下才會(huì )有YFP在IL-17A表達過(guò)的細胞中產(chǎn)生信號。利用該小鼠,作者發(fā)現在免疫反應中會(huì )有明顯的exTh-17出現。

  之后,作者通過(guò)轉錄組學(xué)的手段證明了exTh-17與TR1在轉錄水平上的高度一致。之后功能學(xué)的檢測也表明exTh-17細胞已經(jīng)完全具備了TR1的功能。

  之前的研究發(fā)現在Th17介導的小鼠多發(fā)性硬化模型中,Th17具有分化成為T(mén)h1細胞的潛力,因此作者希望了解是否在此類(lèi)自身免疫疾病中Th17也能像Treg方向分化。之前的研究發(fā)現注射anti-CD3能夠干預小鼠EAE的疾病惡化,體外對exTh-17(即YFP+Katushka-的細胞)進(jìn)行anti-CD3二次刺激,結果顯示Anti-CD3能夠促進(jìn)exTh-17表達IL-10但不表達IFN-gamma,這一結果說(shuō)明刺激后的exTh-17能夠向TR1方向分化。此外,作者還發(fā)現在EAE小鼠疾病發(fā)生中抗原特異性(MOG+)的exTh-17細胞相對于非抗原特異性的exTh-17細胞具有更強的TR1分化能力。

  為了檢測是否Th17在免疫反應中也會(huì )發(fā)生類(lèi)型轉變。作者進(jìn)行了Nippostrongylusbrasiliensis(巴西鉤蟲(chóng))的體內感染實(shí)驗。N.brasiliensis是一類(lèi)致病性寄生蟲(chóng),能夠引發(fā)體內的II型免疫反應。作者發(fā)現在首次感染過(guò)程中小鼠體內產(chǎn)生了大量的Th2細胞,也有少量的Th17細胞出現,Th17在感染期間逐漸喪失了IL-17A的表達,開(kāi)始出現Th2特征。然而,在二次免疫后,exTh17細胞開(kāi)始轉變?yōu)門(mén)R1特性。之后,作者在iFate小鼠中也看到了這一現象。

  最后,作者對Th17轉變?yōu)門(mén)R1的機制進(jìn)行了探索,他們發(fā)現TGF-beta信號對于這一轉變十分關(guān)鍵。

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