物理科技生物学-PHYICA

研究小组发现影响造血和免疫的罕见疾病

医学研究 2022-06-20 21:51:55

Credit: CC0公共域 免疫系统是人体中最复杂、最迷人的网络之一

由细胞和体液成分组成,它不仅保护我们免受外部入侵者如病毒或细菌的侵害,而且在检测发育成癌细胞的异常细胞方面也起着重要作用

免疫细胞的发育和功能受到基因表达的时间和空间控制的严格调节

这主要是通过所谓的转录因子来实现的,转录因子是一种特殊的蛋白质,它与基因的调节序列结合,并开启或关闭基因的表达

此外,还有另一个层次的控制:所谓的表观遗传重塑控制DNA的某些区域是活性的还是非活性的,从而决定转录因子是否能与其靶序列结合

锌指转录因子的伊卡洛斯家族代表了一组在造血和免疫细胞发育和功能中发挥核心作用的蛋白质

它由五个已知成员组成:伊卡洛斯、太阳神、艾欧罗斯、Eos和飞马座

其中一些转录因子的作用,特别是伊卡洛斯,已经得到了详细的研究,它们的异常功能最近与白血病的发展有关

然而,赫利俄斯的精确功能还只是部分了解

太阳神——T细胞发育和功能的关键角色 在共同的努力下,圣

安娜儿童癌症研究所(CCRI)和路德维希·玻尔兹曼罕见和未确诊疾病研究所(LBI-RUD)与维也纳医科大学和奥地利科学院CeMM分子医学研究中心密切合作,调查了一名免疫和造血功能未知缺陷的患者,该患者自出生以来一直患有反复呼吸道感染和低丙种球蛋白血症

在他们的研究中,科学家们发现了一种遗传的双等位基因突变——I

e

,基因的两个拷贝都携带了一个突变——在编码Helios的基因中,Helios是一种以希腊太阳神命名的转录因子

Helios主要在发育中的胸腺细胞、活化的T细胞和调节性T细胞中表达,调节性T细胞是在控制免疫激活反应中发挥作用的T细胞的一个亚群

在调节性T细胞中,已知Helios对调节几个基因的转录很重要

尽管Helios已经在小鼠中进行了研究,但它在人类免疫稳态和T细胞发育中的作用仍不清楚

塔拉·沙欣,博士和助理教授

教授

医学博士卡安·博兹图格描述了一种新的影响免疫力的罕见疾病的鉴定,并详细阐述了这些发现的含义

信用:St

安娜儿童癌症研究所 Helios的双等位基因突变导致表观遗传缺陷和免疫缺陷 在分子水平上,由IKZF2中的双等位基因突变引起的缺陷并不影响Helios的DNA结合或二聚化,但具有其他后果

“我们发现,影响Helios的突变会导致与其他蛋白质(包括表观遗传重塑物)的相互作用中断,从而危及对基因激活的精确控制,”该研究的第一作者、Ph

D

卡安·博兹图格研究小组的学生

科学家们使用单细胞转录组学和体外功能分析来进一步研究细胞水平上突变的影响

他们能够证明Helios的缺陷对免疫有不利影响:当携带突变的CD8+ T细胞向炎症前、效应物样状态转移时,患者CD4+细胞显示出受损的激活

此外,检测到一个B细胞缺陷:随着时间的推移,B细胞丢失,外周记忆B细胞和浆细胞减少,而过渡B细胞增加

对未来研究和治疗的影响 由于常规T细胞的适当激活和B细胞的存在对于针对感染和(前)癌细胞的免疫激活反应是重要的,这些发现非常有意义

这些结果不仅描述了一种新的先天免疫缺陷,还进一步定义和扩展了我们对Helios在免疫激活和体内平衡中的作用的理解

Helios依赖的表观遗传调控缺陷代表了一种新的分子机制,导致严重的免疫平衡(稳态)丧失,如疾病中所见

“这项研究代表了我们对Helios在造血和免疫中的确切作用的理解的重大进步,它将有助于未来在免疫缺陷和恶性肿瘤中潜在针对这些调节因子的努力,”该研究的资深作者和CCRI的科学总监Kaan Boztug总结道

这项研究发表在《科学免疫学》上

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