Cell Rep：科学家揭示了一种有望控制机体调节性T细胞功能的特殊生化开关

2021年12月31日 讯 /生物谷BIOON/ --调节性T细胞（Treg细胞）在抑制机体有害免疫反应上扮演着至关重要的作用；近日，一篇发表在国际杂志Cell Reports上题为“Control of Foxp3 induction and maintenance by sequential histone acetylation and DNA demethylation”的研究报告中，来自圣犹大儿童研究医院等机构的科学家们通过研究识别出了一种能控制Treg细胞功能的生化开关，或提供了一种新型策略有望帮助科学家们开发治疗自身免疫性疾病和癌症的新型疗法。

人类T淋巴细胞的扫描电镜照片。

图片来源：NIAID/NIH

本文研究发现标志着科学家们在理解Treg细胞的发育和功能上的重要进展，此外这些研究结果也是科学家们在对这些免疫细胞的临床潜力持续浓厚兴趣的情况下取得的，Treg细胞能帮助维持并微调机体的免疫平衡，这对于预防自身免疫性疾病或增强癌症疗法的治疗效力至关重要。研究者Yongqiang Feng说道，本文研究定义了Treg细胞如何作为一种免疫抑制剂，并将零散的观察性结果转化为对这一过程的连贯理解，研究人员开发出了一种新模型，其或能为未来进行临床试验提供一种阶段特异性、药物靶向性的方法和实际指导。

文章中，研究人员重点对Foxp3蛋白进行了研究，该蛋白的表达对于将前体免疫细胞转化为免疫抑制性的调节性T细胞至关重要，但关于Foxp3蛋白的表达是如何被精确控制的知识却非常有限。通过对小鼠的T细胞进行研究，研究人员识别出了一种三步生化过程，他们将这些步骤比喻为启动发动机并保持其不断运转，首先第一步是前体细胞接受引导信号并开启Treg细胞的发育；其次第二步是，称之为组蛋白乙酰化修饰的表观遗传学机制或能作为一种开关来开启Foxp3的表达，这就像电池启动发动机一样；组蛋白的乙酰化主要涉及将化学标签加入到染色质中来促进Foxp3基因的表达。第三部是，另外一种称之为DNA去甲基化的表观遗传学过程负责接管Foxp3的表达，这就好像染料能保持发动机运行一样；在这个步骤中，化学标签会被从DNA上移除，令人惊讶的是，一旦DNA去甲基化开始，组蛋白的乙酰化修饰就不再需要了，就好像运动中的发动机的电池一样。

图片来源：https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)01620-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS221112472101620X%3Fshowall%3Dtrue

此前研究人员报告表示，由肠道中促进健康的细菌所制造的维生素C和短链脂肪酸丁酸会增强Foxp3的表达，如今研究人员很清楚其在这一过程的不同步骤会发挥作用。研究者Feng说道，这项研究中，我们提出了Treg细胞是如何产生的相关基本问题，我们认为，理解其中的基本原理或能帮助未来更精确地操控这些细胞从而治疗癌症或自身免疫性疾病。

在Treg细胞发育的每个步骤中，研究人员揭示了不同的机制，其或能被靶向作用来增加或减少Treg细胞的数量从而改善人类机体的健康。综上，本文研究结果表明，在Foxp3的诱导和维持过程中，组蛋白乙酰化和DNA去甲基化的顺序或许反映了机体管理体内Treg细胞谱系规格的分步机制开关。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Jun Li，Beisi Xu，Minghong He, et al. Control of Foxp3 induction and maintenance by sequential histone acetylation and DNA demethylation, Cell Reports (2021). DOI:10.1016/j.celrep.2021.110124