
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
TIGIT 缺陷通过代谢 - 表观遗传机制促进自身反应性 CD4?T 细胞应答及其在自身免疫性肌炎中的意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月16日 来源:Nature Communications 14.7
编辑推荐:
为探究多发性肌炎(PM)中自身反应性 T 细胞活化机制,研究人员聚焦 T 细胞免疫球蛋白和免疫受体酪氨酸抑制结构域(TIGIT),发现 PM 患者 CD4?T 细胞中 TIGIT 表达降低,促进 Th1/Th17 分化。机制上与 PI3K/AKT/mTOR 通路激活、葡萄糖代谢及组蛋白乙酰化相关,为治疗提供新方向。
自身免疫性疾病如多发性肌炎(PM)一直是医学研究的难题,其特征为肌肉炎症浸润和退化,而 T 细胞在其中扮演关键角色。目前,关于 PM 中自身反应性 T 细胞活化的具体机制尚未完全明确,尤其是 T 细胞免疫球蛋白和免疫受体酪氨酸抑制结构域(TIGIT)这一免疫检查点分子的作用仍不清晰。Th1 和 Th17 细胞作为两种重要的促炎 CD4?T 辅助细胞亚群,在多种自身免疫病的组织炎症中起关键作用,且已有研究在 PM 患者肌肉浸润中检测到 IL-17?和 IFNγ?细胞,但 TIGIT 如何调控这些细胞的分化及代谢机制亟待探索。
为解决上述问题,中山大学附属第一医院的研究人员开展了相关研究,旨在揭示 TIGIT 在 PM 中的作用及潜在机制。研究发现,TIGIT 缺陷通过代谢 - 表观遗传重编程促进自身反应性 CD4?T 细胞应答,为理解 PM 的发病机制及开发新治疗策略提供了重要依据。该研究成果发表在《Nature Communications》。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:通过流式细胞术检测患者和健康对照(HC)中 TIGIT、CD226、CD96 等分子在 T 细胞表面的表达;利用细胞转染技术进行 TIGIT 过表达和敲低实验;借助稳定同位素示踪结合气相色谱 - 质谱(GC/MS)和液相色谱 - 质谱(LC/MS)分析葡萄糖代谢;运用染色质免疫沉淀 - 定量 PCR(ChIP-qPCR)检测组蛋白乙酰化水平;构建实验性自身免疫性肌炎(EAM)小鼠模型和人源化小鼠模型,评估 TIGIT 缺陷对疾病发展的影响。此外,研究还纳入了 PM、皮肌炎(DM)、系统性红斑狼疮(SLE)患者及健康对照的临床样本队列。
流式细胞术结果显示,PM 患者 CD4?T 细胞中 TIGIT 表达显著低于 HC,且激活后 TIGIT 上调幅度更小,而 CD226 和 CD96 表达无差异。PM 患者 CD4?T 细胞的激活标志物 CD44、CD25、HLA-DR 水平升高,增殖能力增强,IFNγ?和 IL-17A?CD4?T 细胞比例显著增加,且 TIGIT 下调程度与疾病活动度正相关。过表达 TIGIT 可抑制 HC 和 PM 患者 CD4?T 细胞中 IFNγ 和 IL-17A 的产生,而 CD155-Fc 刺激对 PM 患者 CD4?T 细胞无抑制作用,提示 TIGIT 缺陷是 PM 中 CD4?T 细胞过度活化的重要因素。
在体外分化实验中,PM 患者 naive CD4?T 细胞向 Th1 和 Th17 细胞分化的能力增强,过表达 TIGIT 可逆转这一现象。TIGIT 敲除(Tigit?/?)小鼠的 CD4?T 细胞中,Th1 和 Th17 细胞相关转录因子 T-bet 和 RORγt 表达升高,细胞因子产生增加。将 Tigit?/?小鼠的 naive CD4?T 细胞过继转移至 Rag1?/?小鼠后,EAM 模型小鼠的肌肉炎症加重,进一步验证了 TIGIT 对 Th1/Th17 分化的调控作用。
代谢分析表明,Tigit?/?CD4?T 细胞的葡萄糖摄取和线粒体氧化增加,三羧酸(TCA)循环代谢物如柠檬酸、α- 酮戊二酸、苹果酸水平升高,线粒体氧消耗率(OCR)和细胞外酸化率(ECAR)增强。抑制线粒体丙酮酸载体(MPC)可阻断 Tigit?/?CD4?T 细胞中 Th1/Th17 分化的增强,提示葡萄糖代谢是 TIGIT 调控的关键环节。
TIGIT 缺陷导致 CD4?T 细胞中 ATP - 柠檬酸裂解酶(ACLY)表达升高,胞质乙酰 - CoA 水平增加,进而促进组蛋白 H3K9 和 H3K27 乙酰化。抑制组蛋白乙酰化可减少 Tigit?/?CD4?T 细胞中 Th1/Th17 相关基因的组蛋白乙酰化,降低细胞分化能力。在 EAM 小鼠中,组蛋白乙酰化抑制剂 C646 可减轻肌肉炎症,表明表观遗传重编程是 TIGIT 调控的重要机制。
信号通路研究发现,Tigit?/?CD4?T 细胞中 PI3K、AKT、S6 的磷酸化水平升高,mTOR 和 Raptor 表达增加,而抑制 PI3K 可逆转 Tigit?/?CD4?T 细胞的过度活化和 Th1/Th17 分化。TIGIT 通过竞争 CD226 的配体 CD155,抑制 CD28 共刺激信号,从而调控下游代谢和表观遗传过程。
研究结论与意义
本研究首次在 CD4?T 细胞中揭示了 TIGIT 通过代谢 - 表观遗传重编程调控 Th1/Th17 分化的机制。TIGIT 缺陷通过激活 CD28 介导的 PI3K/AKT/mTOR 通路,促进葡萄糖代谢和线粒体丙酮酸转运,增加胞质乙酰 - CoA 生成,进而通过组蛋白乙酰化驱动 Th1/Th17 细胞分化,加剧 PM 的肌肉炎症。这些发现不仅阐明了 PM 的发病机制,还提示 TIGIT 可能成为治疗自身免疫性疾病的关键代谢 - 表观遗传检查点,为开发靶向 TIGIT 或组蛋白修饰的治疗策略提供了理论依据。未来研究可进一步探索 TIGIT 在其他自身免疫病中的作用,并推动相关靶向疗法的临床转化。
生物通微信公众号
知名企业招聘