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J immunol:Th17细胞激活的代谢调控

来源:生物谷 2017-02-28 11:00


(图片摘自www.sciencealert.com)

2017年2月28日 生物谷BIOON/ --在T细胞激活与分化的过程中,会通过不断调节代谢水平以满足生长、物质运输以及生物活性分子的合成与分泌的需求。对代谢通路的调节可能会成为控制免疫功能的治疗手段。

Th17细胞是一类能够分泌IL-17A、IL-17F、IL-21以及GM-CSF等的CD4阳性细胞亚群,因此它对于抵抗感染以及癌细胞具有重要的作用。反之,Th17细胞的异常激活则会导致自身免疫病以及炎症反应。在体外条件下,通过给予天然的CD4阳性T细胞特定的刺激能够促进Th17细胞的分化。具体来讲,HIF-1以及能够抑制三羧酸循环的激酶PDK1(pyruvate dehydrogenase kinase)都能够促进Th17细胞的形成。与这些之前的实验结果相符,存在糖酵解途径缺陷的小鼠体内的Th17细胞分化也受到了影响。

与Th17细胞分化过程不同,Th17细胞分化形成后的激活过程中所需的代谢要求目前并不清楚。有至少两篇文章指出,Th17的分化与发挥效应等过程所需的代谢因子并不相同。特别的,抑制糖酵解等生物反应过程对于抑制Th17的功能作用并不显著。

为了找到能够精确调控Th17效应的代谢通路,来自密歇根大学的Gary D. Glick课题组进行了深入研究,相关结果发表在最近一期的《Journal of Immunology》杂志上。

首先,为了研究Th17细胞在体内分化所需的代谢物是否与体外实验结果相符,作者分别通过体外诱导(anti-CD3、anti-CD28、IL-1b、IL-6、IL-23、TGF-B)以及体内的免疫(给小鼠注射OVA多肽以及CFA佐剂)。结果显示:在4天时体外诱导的T细胞IL-17表达水平达到最大,而体内时间则为7天。通过对细胞特征进行分析,作者发现这两群细胞的IL-17表达量相差不大,受到PMA以及IONOMYCIN刺激后的分化能力也没有明显差异。

进一步,作者发现体内的Th17细胞糖酵解代谢水平较低,而其氧化磷酸化的程度则相对较高。通过体外实验,作者发现当Th17细胞的氧化磷酸化途径被人为阻断之后,其糖酵解的能力会发生明显的提高,这说明两条途径存在一定的偶联。之后,作者通过体外实验证明HIF-a以及PDK1调节了Th17细胞的代谢途径的转换。

接下来,作者证明了氧化磷酸化的过程能够调控Th17细胞在体内的细胞因子产生能力。通过阻断这一过程,能够有效抑制Th17细胞的活性,并最终缓解小鼠肠炎的严重程度。(生物谷Bioon.com)

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