ALLERGY:桦树花粉中的Betv1是一种低过敏原，能与维生素D3结合

研究者之前对脂质运载蛋白和脂质运载蛋白样蛋白配体进行了分子研究，在此基础上，预测了活性维生素D代谢物维生素D3(VD3)可以结合到主要桦树花粉(BP)过敏原Betv1 (Betv1.0101)的分子口袋中，将其从apo状态（蛋白质本身）转换为Holo（蛋白质与辅因子结合）-Betv1状态。由于VD3本身能够调节先天性和适应性免疫反应，因此，研究者假设这种免疫调节分子的结合会改变Betv1的过敏性。

图片来源：https://doi.org/10.1111/all.15052

为了验证Betv1与VD3结合后其过敏性是否会改变，研究者将Betv1与VD3孵育后培养该复合物蛋白质晶体，通过解析该复合物晶体结构来了解Betv1与VD3之间的相互作用，并通过体内细胞实验分析验证了研究者的假设。

VD3是Betv1的配体 图片来源：https://doi.org/10.1111/all.15052

研究者首先利用计算机对接分析，以Betv1-柚皮素复合物（PBD：4A87）的晶体结构作为搜索模型计算得出-9.9kcal/mol的亲和能对应于0.055μmol/L的解离常数，VD3对Betv1的计算亲和力比维生素A代谢物视黄酸强6倍，可以得到体外测定的支持。因此，该研究进行了体外1-苯胺基-8-萘磺酸盐(ANS)竞争分析和IZ-维生素D反应元件(VDRE)细胞报告基因分析发现了VD3剂量依赖性地取代了Betv1中的ANS；对于第二个测定，研究者使用了用来自人细胞色素P45024A亚家族多肽1(CYP24A1)启动子的VDRE-I稳定转染的人IZ-VDRE细胞系，并在VDRE的控制下表达荧光素酶基因，VD3以剂量依赖性方式激活荧光素酶活性，从而确保检测的功能性。IZ-VDRE细胞与Holo-Betv1（用1μmol或0.1μmolVD3预孵育）诱导的荧光素酶表达与单独来自阳性对照VD3的信号相当，而空载的apo-Betv1未引发荧光素酶活性。因此，研究者假设VD3能通过Betv1穿梭诱导荧光素酶活性，尽管不能排除VD3与Betv1的细胞内解离，然而，目前结果表明Betv1能够在体外将VD3结合到其分子内腔中。

VD3与Betv1结合可减轻体外过敏性免疫反应 图片来源：https://doi.org/10.1111/all.15052 

随后，该研究对holo-Betv1中VD3对细胞免疫反应的影响进行了分析，结果表明，与培养基对照相比，用apo-Betv1刺激来自BP过敏供体的外周血单个核细胞(PBMC)诱导了上清液中辅助性T淋巴细胞1（Th1，能产生干扰素γ(IFNγ)）和Th2（能产生白介素(IL)10、IL-13）细胞因子的显著上调；然而，与apo-Betv1刺激的细胞相比，holo-Betv1处理的细胞显示出显著降低的IFNγ、IL-10和IL-13水平，类似于单独使用VD3处理。当在Holo-Betv1中运输时，VD3比单独的VD3多，并且降低了CD14+单核细胞上共刺激分子单核细胞中人白细胞DR抗原（HLA-DR+）和CD86+的表达，这表明它们的激活状态降低。但在T细胞室中，只有Holo-Betv1处理导致表达Th2标记物前列腺素D2受体(CRTh2)的CD3+CD4+细胞显著减少。

CRTh2由Th2淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和先天淋巴细胞(ILC2)表达，并参与过敏反应期间这些细胞类型的募集和Th2细胞因子的产生，CD3+CD4+CD25+CD127-调节性T细胞通过apo-和holo-Betv1处理显著增加。在B细胞室中，研究者发现在用holo-而非apo形式的Betv1处理后，CD19+B细胞的数量显著减少，与apo过敏原相比，holo-Betv1还显示出显著较低的免疫球蛋白E(IgE)结合能力，至少在某些患者中是这样，并且它从用血清预致敏的原代人肥大细胞中诱导的介质释放显著减少BP过敏供体的IgE。IgE定向B细胞的减少可能是VD3先前在体外抑制IgE合成的一种机制，根据计算机结构分析，IgE特异性效应可能是由于VD3配体对Betv1分子表面中的两个IgE结合B细胞表位区域的表位掩蔽所致。

该研究首次揭示了VD3作为桦树花粉主要过敏原Betv1口袋中的一种新型配体，并且VD3能够下调对Betv1的过敏性免疫反应，证明了holo-Betv1将VD3穿梭到免疫细胞中，通过减少CRTh2+Th2-和CD19+B细胞来防止体外Th2对Betv1的反应，抑制抗原呈递并减少炎性细胞因子的产生。此外，该研究结果与当前的研究一致，即用维生素A代谢物加载Betv1过敏原可诱导免疫耐受，而过敏原维生素加标的原理可用于改善未来的免疫治疗方法，而且剂量比当前研究建议的要低得多。（生物谷 bioon）

参考文献

Karin Hufnagl et al. Betv 1 from birch pollen is a hypoallergen with vitamin D3 in the pocket. ALLERGY (2021 Aug 14) doi：https://doi.org/10.1111/all.15052