编辑推荐:
该研究探讨组蛋白甲基转移酶 KMT2D 在抗病毒 CD4+T 细胞应答中的作用,发现其通过促进 TFH细胞形成及抗体反应、抑制细胞毒性 CD4+T(CD4CTL)细胞分化,揭示 KMT2D 在协调 TFH和细胞毒性 CD4+T 细胞平衡中的关键作用,为相关免疫机制研究和疾病治疗提供新方向。
研究背景与目的
T 滤泡辅助细胞(TFH)对保护性抗体应答至关重要,组蛋白修饰可调控 TFH发育和功能,但特定染色质修饰因子的作用尚不明确。赖氨酸甲基转移酶 2D(KMT2D)作为组蛋白甲基转移酶,可在 H3K4位点促进基因表达。本研究旨在探讨 KMT2D 在急性淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒感染期间对 T 细胞应答的贡献。
关键实验与结果
抗病毒 CD8+T 细胞应答与 KMT2D 的关系
构建 T 细胞特异性缺失 KMT2D 的小鼠(KMT2DTCD),感染 LCMV-Armstrong 病毒后,虽 CD8+T 细胞数量和病毒清除能力未受显著影响,但 CD8+T 细胞的 IFN-γ 和 TNF 表达略有受损。这表明 KMT2D 对 CD8+T 细胞的抗病毒功能并非必需,但可能影响其细胞因子表达。
CD4+T 细胞细胞因子表达与 TFH细胞缺陷
KMT2DTCD小鼠中,病毒特异性 CD4+T 细胞表达的 TNF 和 IL-2 水平降低,多细胞因子共表达的 CD4+T 细胞减少。进一步分析发现,KMT2DTCD小鼠的 TFH细胞数量显著减少,而 TH1 细胞数量正常。单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)显示,KMT2D 缺陷导致 TFH相关基因表达下调,且 TFH细胞功能受损,如 CD40L 和 IL-21 表达减少,进而影响生发中心(GC)B 细胞的形成和抗体产生。
KMT2D 对 CD4CTL细胞的抑制作用
KMT2DTCD小鼠的 CD4+T 细胞中,细胞毒性相关基因(如 Runx3、Eomes、Gzmb、Prf1)表达显著上调,CD4CTL细胞表型增强。机制上,KMT2D 通过维持 Thpok 基因增强子处的 H3K4Me1修饰,促进 Thpok 表达,从而抑制 CD4CTL细胞的分化。过表达 Thpok 可部分挽救 KMT2D 缺陷导致的 TFH细胞减少。
表观遗传调控机制
CUT&Tag 实验证实,KMT2D 在 Thpok 和 Il21 基因增强子区域富集 H3K4Me1修饰,表明其通过表观遗传调控维持这些基因的表达。此外,KMT2D 与 UTX 等因子可能通过协同作用调控 TFH细胞功能,但具体机制仍需进一步研究。
结论与意义
本研究揭示 KMT2D 在抗病毒免疫中通过双重机制发挥作用:一方面通过 H3K4Me1修饰激活 Thpok 和 Il21 等基因,促进 TFH细胞发育和抗体应答;另一方面抑制 CD4CTL细胞的异常分化。这一发现为理解 T 细胞亚群分化的表观调控机制提供了新视角,并为 Kabuki 综合征等免疫缺陷疾病的治疗提供了潜在靶点。