《Autoimmunity》:Zinc finger protein 24 enhances the pro-inflammatory activities of Tc17 cells and Tc17.1 cells in mouse collagen-induced arthritis
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研究人员通过对小鼠胶原诱导性关节炎(CIA)模型分选的活体滑膜Tc17细胞与Tc17.1细胞进行转录组学分析,发现一系列差异表达基因(DEGs),涉及代谢、细胞因子信号转导等生物学过程,并从中鉴定出转录因子锌指蛋白24(ZNF24)。体外实验表明,敲低ZNF2
研究人员通过对小鼠胶原诱导性关节炎(CIA)模型分选的活体滑膜Tc17细胞与Tc17.1细胞进行转录组学分析,发现一系列差异表达基因(DEGs),涉及代谢、细胞因子信号转导等生物学过程,并从中鉴定出转录因子锌指蛋白24(ZNF24)。体外实验表明,敲低ZNF24损害Tc17与Tc17.1细胞的分化与功能,表现为IL-17A、RORγt、GM-CSF、IL-22、穿孔素(perforin)及颗粒酶B(granzyme B)表达下降;同时削弱上述T细胞诱导滑膜成纤维细胞表达促炎介质的能力。过继转移Tc17.1细胞显著加重CIA进展,而ZNF24敲低可缓解该有害效应。滑膜成纤维细胞通过直接接触方式上调Tc17与Tc17.1细胞中ZNF24表达。在类风湿关节炎(RA)患者及人源Tc17/Tc17.1细胞中亦观察到ZNF24的相同表达模式与功能。综上,ZNF24是Tc17与Tc17.1细胞在RA中发挥促炎效应的正向调控因子,该研究揭示了滑膜CD8+ T细胞功能调制的新机制。
研究背景方面,类风湿关节炎(RA)是一种以滑膜慢性炎性反应为特征的自身免疫病,CD8+ T细胞亚群尤其是分泌IL-17A的Tc17与兼具IL-17A和IFN-γ表达的Tc17.1细胞在滑膜炎症中作用明确,但其功能调控机制尚不清楚。前期研究虽在小鼠CIA模型中确认了滑膜Tc17与Tc17.1细胞的存在及其促炎潜力,但驱动其分化的转录调控网络未明。为此,研究人员以CIA小鼠及RA患者为对象,聚焦滑膜IL-17A+ CD8+ T细胞亚群,试图挖掘关键转录因子并阐明其作用路径。
主要关键技术方法上,研究人员构建DBA/1小鼠CIA模型并分选滑膜效应记忆CD8+ T细胞亚群(CCR6+IL-23R+CCR10low/?,按CXCR3/CCR4分为Tc17与Tc17.1);采用转录组测序筛选差异表达转录因子;利用慢病毒siRNA敲低ZNF24并在体外诱导Tc17/Tc17.1分化;通过Transwell与共培养实验解析滑膜成纤维细胞接触依赖性调控;开展CMAC标记Tc17.1细胞过继转移体内验证;临床部分纳入15例女性RA患者与6例健康对照,分选外周血CD8+ T细胞进行体外诱导与相关性分析。
研究结果部分,“滑膜IL-17A表达CD8+ T细胞存在于小鼠CIA模型”小节中,研究人员通过流式确认CCR6+IL-23R+CCR10low/? CD62L?CD44+ CD8+ 群体中CXCR3?CCR4+为Tc17、CXCR3+CCR4?/+为Tc17.1。“转录组分析揭示滑膜Tc17与Tc17.1细胞间差异表达基因”小节显示两亚群间498个DEGs,KEGG与GO富集于代谢及细胞因子受体互作;其中25个转录因子差异表达,Znf24在Tc17中高于Tc17.1且均高于初始CD8+ T细胞。“ZNF24敲低损害体外Tc17分化”小节表明敲低后IL-17A、RORc、GM-CSF、IL-22、穿孔素、颗粒酶B及Ki67均下降且无细胞死亡。“ZNF24敲低损害体外Tc17.1分化”小节显示IL-17A、IFN-γ、RORγt、T-bet、穿孔素、颗粒酶B同步降低,且不影响Smad2/STAT3/STAT4磷酸化及NF-κB p65核转位。“ZNF24敲低减弱Tc17与Tc17.1促炎效应”小节通过1:1共培养证明敲低T细胞使滑膜成纤维细胞IL-6、TNF-α、GM-CSF、CCL20表达减少;过继转移实验显示ZNF24敲低Tc17.1细胞减轻关节破坏、降低OARSI评分及滑膜IL-1β/TNF-α,移行频率不变但胞内IL-17A/IFN-γ下降。“滑膜成纤维细胞经接触上调ZNF24”小节指出组织提取液无效,仅直接接触培养可诱导ZNF24蛋白上升。“ZNF24调控人Tc17与Tc17.1功能”小节在RA患者血中检出对应亚群,ZNF24 mRNA与CRP、ESR、DAS28正相关;人源细胞敲低同样抑制IL-17A、IFN-γ、穿孔素、颗粒酶B。
讨论部分总结,研究人员提出ZNF24作为SCAN域Krüppel样锌指转录因子,首次被证实正向调控成熟CD8+ T细胞(尤其Tc17/Tc17.1)的活化与效应分子表达,不通过NF-κB或TGF-β/IL-6/IL-12经典通路,其靶基因待ChIP-seq等明确;滑膜成纤维细胞表面未知分子介导的接触信号是ZNF24上调的外源驱动之一;Tc17.1体内致病性依赖ZNF24完整性;人鼠数据一致支持ZNF24为RA中CD8+ T细胞轴的新节点。结论部分译文如下:本研究通过揭示ZNF24在Tc17与Tc17.1细胞分化及功能中的角色,深化了对RA中IL-17A表达CD8+ T亚群功能调制的理解,ZNF24可能成为RA诊疗的新靶点。论文发表于《Autoimmunity》。