北京师范大学,复旦大学联合发表Nature子刊文章破解免疫细胞分化之谜

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2017年2月14日 来源:生物通

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  北京师范大学生科院,复旦大学的研究人员发表了题为“Dendritic cell MST1 inhibits Th17 differentiation”的文章,揭示了树突细胞MST1-p38MAPK信号通路对Th17分化的指导作用,为进一步分析CD4+ T细胞的作用机制奠定了基础。

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生物通报道:北京师范大学生科院,复旦大学的研究人员发表了题为“Dendritic cell MST1 inhibits Th17 differentiation”的文章,揭示了树突细胞MST1-p38MAPK信号通路对Th17分化的指导作用,为进一步分析CD4+ T细胞的作用机制奠定了基础。

这一研究成果公布在2月9日的Nature Communications杂志上,文章的通讯作者是北京师范大学刘光伟教授,以及复旦大学陶无凡教授,其中刘光伟教授主要从事免疫细胞生物效应及分子机制研究。通过研究免疫细胞生物效应及其分子机制,深入探讨天然免疫和适应性免疫调节规律,并试图阐明其在肿瘤、自身免疫病、感染性疾病和移植排斥反应中的致病机理及探讨其可能的免疫生物治疗方案。陶无凡教授主要从事肿瘤抑制基因和转移相关基因在疾病与发育中的功能和分子机制;T细胞发育与自身免疫疾病机理等方面的研究。

T细胞反应是获得性免疫反应的中心,在机体抗病原微生物感染和肿瘤的免疫应答中起关键作用,还参与感染和自身免疫疾病等各种疾病的免疫病理过程。其中CD4+ T细胞具有抗原识别特异性,是主要组织相容性复合物II类分子限制性T细胞。虽然关于CD4+ T细胞的分化已经得到了广泛研究,但其抗原呈递细胞依赖性T细胞调节的机制尚不清楚。

在这篇文章中,研究人员分析了自身免疫和抗真菌炎症中树突细胞依赖性T细胞分化的作用,发现树突细胞中的哺乳动物不育系20样激酶1(mammalian sterile 20-like kinase 1,Mst1)信号能负调节IL-17,促进CD4 + T辅助细胞(Th17)分化。CD4+ T细胞受到抗原刺激而活化,活化后的效应T细胞根据产生细胞因子种类和生物学功能的不同,可以分为辅助性T细胞1型(Th1)、2型(Th2)和调节性T细胞(Treg)。

研究人员发现树突细胞出现MST1缺陷,会增加CD4+ T细胞中IL-17的表达,同时树突细胞中异位MST1表达则会抑制IL-17的生成。更加重要的是,MST1介导的树突细胞依赖性Th17分化能调控自身免疫性脑脊髓炎和抗真菌免疫(实验研究)。从机制上说,研究人员也发现MST1缺失的树突细胞能促使IL-6分泌,调控CD4+ T细胞中在Th17分化过程中对IL-6受体α/β和STAT3的激活作用。

此外,研究人员还指出 p38 MAPK信号的激活也促进了MST1缺失的树突细胞中IL-6的生成,这些研究成果揭示了树突细胞MST1-p38MAPK信号通路对Th17分化的指导作用。

刘光伟教授研究组在免疫细胞分化研究方面取得了不少进展,他们曾揭示了SIRT1在Th9细胞分化的调控效应和机制,为探讨Th9细胞相关哮喘和肿瘤疾病的发病机理及靶向治疗研究奠定了实验与技术基础。

研究组成员通过深入分析Th9细胞在过敏性气道炎症和肿瘤中的代谢调控机制,发现组蛋白去乙酰化酶SIRT1可以抑制Th9细胞分化并且在抗肿瘤免疫和过敏性气道炎症疾病中发挥重要调控作用,而且这一调控作用主要是由mTOR-缺氧诱导因子1α(HIF1α)信号介导的,从而揭示了SIRT1-mTOR-HIF1α信号途径结合糖酵解代谢机制在诱导Th9细胞分化中的作用,为临床干预Th9细胞相关免疫疾病的代谢调控策略研究提供了实验依据。

生物通:万纹)

作者简介:

刘光伟
博士 博士生导师

2004年在白求恩医科大学(现吉林大学医学部)获博士学位。2004-2006年为中国科学院动物研究所免疫学博士后。2007-2010年在美国St. Jude儿童研究医院免疫学系作博士后。2006-2012年任中国科学院动物研究所生物膜与膜生物工程国家重点实验室副研究员、硕导。2012-2015年在复旦大学上海医学院任教授、博导。2015至今在北京师范大学生命科学学院任教授、博导。中国免疫学会移植免疫分会和中国免疫学会器官移植免疫分会委员、中华医学生物免疫学会常务委员。PLOS ONE和International Journal of Hematology编委。

主要研究内容
主要从事免疫细胞生物效应及分子机制研究。通过研究免疫细胞生物效应及其分子机制,深入探讨天然免疫和适应性免疫调节规律,并试图阐明其在肿瘤、自身免疫病、感染性疾病和移植排斥反应中的致病机理及探讨其可能的免疫生物治疗方案。
1、靶向SIRT1-mTOR-HIF1α代谢轴,探讨天然免疫细胞(myeloid-derived suppressor cells和dendritic cells)及其依赖性T细胞分化在肿瘤和感染性疾病中的调控规律及可能的免疫干预治疗策略。
2、研究S1P1-AKT-mTOR途径在肿瘤和感染性疾病中免疫调控规律及探讨潜在的免疫干预治疗策略。

陶无凡

1956年出生, 博士,教授。1978-1981年,南京师范大学生物系,获学士学位。1982-1988,复旦大学遗传学研究所,微生物分子遗传,获博士学位。1989-1994年, 美国Memorial Sloan-Kettering癌症中心, 分子发育生物学,博士后。1988-1989年,复旦大学遗传学研究所,讲师。1994-1999年,美国耶鲁大学分子医学中心, Associate Research Scientist。1999-2005年,美国明尼苏达大学 医学系,遗传, 细胞和发育生物,Tenuer-Track-Assistant Professor。2005年起, 复旦大学发育生物学研究所,教授。

主要研究方向 (Research Interests)

1. 肿瘤抑制基因和转移相关基因在疾病与发育中的功能和分子机制
2. T细胞发育与自身免疫疾病机理

原文摘要:

Dendritic cell MST1 inhibits Th17 differentiation

Although the differentiation of CD4+T cells is widely studied, the mechanisms of antigen-presenting cell-dependent T-cell modulation are unclear. Here, we investigate the role of dendritic cell (DC)-dependent T-cell differentiation in autoimmune and antifungal inflammation and find that mammalian sterile 20-like kinase 1 (MST1) signalling from DCs negatively regulates IL-17 producing-CD4+T helper cell (Th17) differentiation. MST1 deficiency in DCs increases IL-17 production by CD4+T cells, whereas ectopic MST1 expression in DCs inhibits it. Notably, MST1-mediated DC-dependent Th17 differentiation regulates experimental autoimmune encephalomyelitis and antifungal immunity. Mechanistically, MST1-deficient DCs promote IL-6 secretion and regulate the activation of IL-6 receptor α/β and STAT3 in CD4+T cells in the course of inducing Th17 differentiation. Activation of the p38 MAPK signal is responsible for IL-6 production in MST1-deficient DCs. Thus, our results define the DC MST1–p38MAPK signalling pathway in directing Th17 differentiation.

 

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