E3连接酶Rbx1调控胸腺发育及αβ-γδ T细胞命运决定的分子机制研究

本研究针对neddylation-CRL系统在胸腺发育和T细胞命运决定中的作用机制这一关键科学问题，浙江大学医学院附属第二医院团队通过构建Ube2m、Ube2f、Rbx1和Sag四种条件性基因敲除小鼠模型，首次揭示Rbx1通过调控Akt/NF-κB信号通路和代谢途径，特异性影响γδ T细胞亚群分化和胸腺发育。该研究发表于《Research》，为免疫系统发育和T细胞功能调控提供了新靶点。

　　

在免疫学研究领域，胸腺作为T淋巴细胞发育和成熟的关键场所，其发育机制和T细胞亚群命运决定一直是科学家们关注的焦点。αβ和γδ T细胞虽然源自共同的胸腺前体细胞，但它们在免疫应答中扮演着截然不同的角色——αβ T细胞主导适应性免疫，而γδ T细胞则更偏向先天免疫。尽管已知T细胞受体（TCR）信号在分化过程中起重要作用，但调控这一命运决定过程的分子机制仍存在大量未知。尤其令人困惑的是，作为细胞内最重要的蛋白质翻译后修饰系统之一，neddylation-CRL（Cullin-RING ligases）泛素连接酶系统是否参与这一过程，此前尚未有明确答案。

针对这一科学难题，浙江大学医学院附属第二医院的研究团队开展了一项系统性研究。他们创新性地构建了四种条件性基因敲除小鼠模型，分别靶向neddylation通路中的关键酶：两个E2结合酶（Ube2m和Ube2f）和两个双功能E3连接酶（Rbx1和Sag）。通过Lck^Cre系统特异性敲除胸腺早期双阴性（DN）细胞中的这些基因，研究人员发现了一个令人惊讶的现象：在四种基因中，只有Rbx1的缺失会导致胸腺显著萎缩、T细胞发育延迟，并显著改变γδ T细胞的比例和亚群分布。这一重要发现发表于跨学科综合期刊《Research》，为理解免疫系统发育提供了全新视角。

在研究技术层面，团队采用了多组学联用策略：通过流式细胞术分析胸腺细胞亚群分布；利用条件性基因敲除小鼠模型进行功能验证；采用bulk RNA测序解析DN3a细胞的转录组变化；运用单细胞RNA测序技术绘制DN3/DN4细胞和γδ T细胞的分子图谱；结合生物信息学分析揭示关键信号通路。

研究结果部分呈现出清晰的逻辑链条：在"Ube2f-Sag轴对胸腺发育无显著影响"部分，数据显示Sag或Ube2f敲除对胸腺细胞数量和γδ T细胞比例均无显著改变；"Ube2m对αβ-γδ T细胞命运决定影响有限"则发现Ube2m缺失仅轻微增加γδ T细胞数量；而"Rbx1调控胸腺发育和γδ T细胞生成"部分揭示，Rbx1缺失导致胸腺细胞总数减少至正常水平的三分之一，DN细胞比例升高而DP细胞比例下降，γδ T细胞比例显著增加。

特别值得注意的是"Bim在Rbx1调控胸腺发育中的作用较小"这一发现。虽然Rbx1缺失导致促凋亡蛋白Bim在DN3&4细胞中积累，但双敲除实验表明Bim仅部分介导Rbx1的表型，提示存在其他更重要的下游效应分子。单细胞转录组分析进一步显示，Rbx1通过调控DN3向DN4细胞的转化影响胸腺发育——在Rbx1缺失时，表达早期标志基因（如Egr1和Isg15）的DN3细胞比例增加，而表达成熟标志（如Itm2a和Cd5）的DN4细胞比例下降。

在机制探索方面，"Rbx1缺陷DN3a细胞的转录组分析"部分显示，Akt和NF-κB信号通路以及多种代谢途径（如谷胱甘肽代谢）在Rbx1缺失时发生显著改变。最引人注目的是"Rbx1在胸腺γδ T细胞中的功能"这一发现：单细胞分析首次将胸腺γδ T细胞分为29个亚群，发现Rbx1缺失会增加未成熟Gzma⁺ γδ T细胞比例，同时减少增殖性亚群（高表达Mki67）；更关键的是，Rbx1还调控了γδ T1（Ifng⁺）和γδ T17（Il17a⁺）细胞的比例平衡。

这项研究的重要意义在于：首先，明确了neddylation-CRL系统中Rbx1的特异性作用，其功能独立于上游E2酶Ube2m；其次，揭示了Rbx1通过多途径调控胸腺发育和T细胞命运决定，包括但不限于影响细胞周期、代谢重编程和信号转导；最后，提供了胸腺γδ T细胞异质性的单细胞水平解析，为未来靶向γδ T细胞的免疫治疗策略奠定基础。正如作者在讨论部分强调的，这项研究不仅填补了胸腺发育调控领域的知识空白，更为理解免疫衰老和相关疾病提供了新的分子视角。