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早期生长反应基因1(Egr-1)通过调控Foxp3促进调节性T细胞分化改善自身免疫性疾病
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月16日 来源:Research 8.3
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本研究针对自身免疫性疾病中调节性T细胞(Treg)功能失调的核心问题,揭示了早期生长反应基因1(Egr-1)通过Raf-Erk信号通路激活Foxp3表达,促进Treg分化并缓解实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)的分子机制。研究人员发现Egr-1激动剂Calycosin(CAL)可显著减轻EAE症状,为多发性硬化症(MS)等疾病提供了新型治疗靶点。
研究团队运用了条件性基因敲除小鼠(Egr-1f/f CD4-cre+)、RNA测序、染色质免疫共沉淀(ChIP)、双荧光素酶报告基因检测及流式细胞术等技术,并结合MS患者外周血样本分析。
Egr-1缺失加剧EAE并破坏Treg/TH17平衡
通过比较轻度和重度EAE小鼠CD4+ T细胞的转录组,Egr-1被鉴定为差异最显著的调控因子之一。在CD4+ T细胞中特异性敲除Egr-1的小鼠表现出更早的EAE发病、更高的神经功能评分,以及脊髓中更严重的炎症浸润和脱髓鞘。机制上,Egr-1缺失导致Treg比例下降而TH17细胞扩增,且体外分化实验证实Egr-1直接促进Treg生成,但不影响TH17分化。
Egr-1直接激活Foxp3转录
研究发现Egr-1通过结合Foxp3启动子区(-131 bp至-124 bp的保守序列“CGCCC(A/C)CGC”)直接上调其表达。在Jurkat细胞和原代CD4+ T细胞中,Egr-1过表达显著增加Foxp3蛋白水平,而突变该结合位点则完全阻断这一效应。值得注意的是,即便中和TGF-β,Egr-1仍能独立诱导Foxp3表达,提示其不依赖于经典细胞因子通路。
TGF-β通过Raf-Erk-Egr-1非经典通路调控Treg
传统认知中,TGF-β通过Smad3信号促进Foxp3表达。但本研究揭示了一条新路径:TGF-β激活Ras-Raf-Mek-Erk级联反应,进而磷酸化Egr-1。使用Raf抑制剂GW5074或Erk抑制剂U0126均能阻断TGF-β对Egr-1和Foxp3的诱导作用。当Smad3被抑制时,Raf-Egr-1通路的代偿性激活部分挽救了Treg分化缺陷,表明两条通路并行存在。
天然激动剂Calycosin的治疗潜力
通过筛选,异黄酮类化合物Calycosin(CAL)被鉴定为Egr-1的高效激动剂。在EAE模型中,CAL治疗显著降低神经评分、减少脊髓病变,并恢复Treg/TH17平衡。这种保护作用完全依赖于CD4+ T细胞的Egr-1表达,因为其在敲除小鼠中无效。有趣的是,临床MS药物芬戈莫德(FTY-720)和醋酸格拉替雷(GA)同样能上调Egr-1,暗示其疗效可能部分通过该机制实现。
这项研究不仅阐明了Egr-1-Foxp3轴在自身免疫调控中的核心地位,还提出了靶向Egr-1的治疗策略。从转化医学角度看,天然化合物CAL或可成为MS的潜在药物,而Egr-1表达水平或许能作为疾病活动度的生物标志物。此外,研究揭示了TGF-β信号的双通路调控模式,为理解免疫耐受的复杂网络提供了新视角。
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