转录因子介导的T细胞分化机制研究获进展

　　

生物通报道，中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所孙兵研究组在Th2细胞分化调控机制上取得新的进展，相关成果文章Dec2 Promotes Th2 Cell Differentiation by Enhancing IL-2R Signaling发表在《Journal  of  Immunology》上。

 

过敏性疾病如过敏性哮喘主要由Th2细胞所介导。当机体幼稚Th细胞被抗原递呈细胞激活后，经过克隆增殖与细胞分化，形成不同的细胞亚型如Th1，Th2，Th17和Treg等。不同的细胞亚型介导不同的疾病，其中Th2细胞分泌大量的白介素4，5和13，在抗寄生虫以及过敏反应中起到重要的作用。然而Th2细胞分化的精确调控仍不清楚，深入研究Th2细胞分化的调控网络，对包括哮喘在内的过敏性疾病的治疗和预防有重要意义。

 

孙兵研究组的刘智多和李振虎博士发现，一个从属于bHLH  (basic  helix-loop-helix)  超家族的转录因子Dec2，  在Th细胞朝向Th2方向分化的过程中被逐渐地诱导表达，而且这一趋势在Th2细胞分化的后期显得尤为明显。在Th2细胞诱导的条件下，即在IL-4信号开放的条件下，Dec2能够强力促进Th2细胞的分化。相反，如果用RNA干扰的方法下调细胞内的Dec2的表达水平，Th2细胞分化的进程就会受到抑制。另外，他们在用OVA诱导的小鼠过敏性哮喘模型中发现，相比于对照小鼠Dec2转基因小鼠里检测到了更强的Th2免疫反应。此项工作揭示Dec2是通过上调IL-2R的α亚基，也就是CD25的表达水平，来增强IL-2信号通路，进而更好地促进Th2的分化。该研究不仅发现了一个新的Th2细胞分化调控机制，阐明了IL-2和IL-4在Th2的分化中发挥了同等的作用，还为过敏性疾病的治疗提供了一个新的药物靶点。

 

研究发现转录调控因子Dec2在Th2细胞分化中的调控机制。这一研究成果进一步揭示了Th2细胞分化的调控网络，并有助于了解Th2细胞介导的过敏性疾病的发病机制。

 

此项研究成果得到科技部973、国家自然科学基金、上海市科学技术委员会和中国科学院的资金资助。浙江大学项春生教授在用DNA芯片技术筛选Dec2基因的研究中，做出了重要贡献。

 

The Journal of Immunology简介

美国免疫学家协会The American Association of Immunologists，Inc.在1913年成立，其宗旨正是为了加速免疫学以及其相关学科知识、理论的发展，并促进各学科研究人员之间的沟通，以及让公众对免疫学有更好的理解。

 

《The Journal of Immunology》1916年创刊，是世界上免疫学领域的顶级同行评鉴刊物，发表免疫学领域的研究论文，包括细胞免疫学、免疫化学和分子免疫学、免疫遗传学和免疫调节、免疫病理学和临床免疫学、免疫药理学、微生物免疫学、肿瘤和移植。

 

生物通推荐原文检索

Dec2 Promotes Th2 Cell Differentiation by Enhancing IL-2R Signaling

Zhiduo Liu,2* Zhenhu Li,2* Kairui Mao,* Jia Zou,* Yuan Wang,* Zhiyun Tao,* Guomei Lin,* Lin Tian,* Yongyong Ji,* Xiaodong Wu,* Xueliang Zhu,* Shuhui Sun, Weiguang Chen, Charlie Xiang,3 and Bing Sun3*

*Laboratory of Molecular Cell Biology, Institute of Biochemistry and Cell Biology, Shanghai Institutes of Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China; Institute Pasteur of Shanghai, Shanghai Institutes of Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China; Fudan University School of Medicine, Shanghai, China; and State Key Laboratory for Diagnosis and Treatment of Infectious Diseases, the First Affiliated Hospital, School of Medicine, Zhejiang University, Hangzhou, China

 

Th cell differentiation is precisely regulated by thousands of genes at different stages. In the present study, we demonstrate that Dec2, a transcription factor belonging to the bHLH (basic helix-loop-helix) superfamily, is progressively induced during the course of Th2 differentiation, especially at the late stage. The up-regulated Dec2 can strongly promote Th2 development under Th2-inducing conditions, as evidenced by retrovirus-mediated gene transfer or transgenic manipulation. In addition, an enhancement of Th2 responses is also detectable in Dec2 transgenic mice in vivo. Conversely, RNA interference-mediated suppression of endogenous Dec2 could attenuate Th2 differentiation. Finally, we show that the enhanced Th2 development is at least in part due to substantial up-regulation of CD25 expression elicited by Dec2, thereby resulting in hyperresponsiveness to IL-2 stimulation.

 

附

孙兵

91年1月在上海第二医科大学获得免疫学博士学位。91年1月至94年1月在上海医科大学任讲师和副教授。94年2月至99年1月在美国NIH做博士后和高级访问学者。98年入选中科院“****”免疫学专业。99年2月至今在中国科学院上海生化与细胞生物学研究所，主持基础免疫学研究工作。2003年荣获国家杰出青年称号和研究基金支持。从2003年起，为国家自然科学基金免疫学专业组评审委员会成员。从2005年1月起，为中国科学院上海生命科学院生化细胞所抗体研究中心主任。先后主持和参与了中国科学院创新项目，国家自然科学基金面上和重点项目，国家973项目和上海市科委重点和重大项目以及中德合作项目，并参加了上海市科委，自然科学基金委和中科院优秀人才研究团队。为中国科技大学生命科学院和上海交通大学医学院兼职教授。现有15位博士和10位硕士研究生。回国后,作为通讯作者,已发表了近20篇SCI文章。孙兵研究员还兼任中国科学院上海生命科学院研发研究生管理委员会主任，为美国免疫学家学会会员(American Association of Immunologists; AAI)。为现代免疫学杂志，中国免疫学杂志，中华微生物与免疫学杂志，中国病毒学杂志，生命的化学杂志和细胞生物学杂志的编委。

 

研究方向：分子免疫

 

研究工作：

 (1)树突状细胞对Th1/Th2细胞的分化机制研究。(国家杰出青年基金，2004,1-2007,12)；(2)寻找Th1/Th2细胞的新分子及其功能研究。(自然科学基金重点项目，2006,1-2009,12)；(3)抗体关键技术平台建立和研究用抗体的制备。(上海市科委重大项目，2005，1-2006，12)；(4)抗原特异性T细胞活化的分子机制和免疫新分子的功能研究(973项目，2001,11-2006,12)。

树突状细胞(DC)是最主要活化T细胞的抗原递呈细胞。Th1和Th2效应细胞分别调节细胞免疫和体液免疫。虽然人们已观察到，DC对Th1和Th2的分化有重要的调节作用，但是其分化机制是不清楚的。

研究组的研究主要集中在以下三个方面：

 (1)用骨髓源的树突状细胞(DC)，观察不同的DC亚群对Th1和Th2细胞的分化的调节作用。用cDNA阵列技术和蛋白质组学分析方法，阐明DC中的一些关键分子对Th1和Th2细胞分化的调节作用及信号转导途径(比如，NF-kB和IFN-a/b信号通路)。

 (2)用cDNA阵列技术和蛋白质组学分析方法，在Th1和Th2细胞寻找新的效应分子和转录调控因子，研究它们对细胞分化和功能的影响。在实验中利用Th1细胞介导的器官特异性自身免疫病小鼠动物模型和Th2细胞介导的过敏性小鼠动物模型，以及T细胞受体转基因小鼠和多种基因剔除小鼠确认新基因的功能。这些研究将阐明DC对Th1/Th2细胞的调控机制，为解释Th1和Th2细胞的分化机制提出创新性的学术思想，亦为免疫干预和治疗Th1和Th2细胞介导的免疫性疾病(比如自身免疫病，器官移植排斥反应和过敏性疾病，以及因免疫功能低下而引发的感染和肿瘤)提供新的思路和药物靶点。

 (3)借用生物信息学，基因重组技术，比如DNA免疫和DC靶向免疫，为新型疫苗设计和抗体的制备提供新的科研思路，并将成果应用于实践。为疾病的诊断、治疗和预防提供实验资料。

本实验室与美国NIH, Yale大学、MD, Anderson肿瘤研究中心和Columbia大学等有良好的科研协作关系，它们将为我们提供技术支持和信息咨询。