丁香

首页 » 常识 » 诊断 » Immunity填补教科书董晨院士团
TUhjnbcbe - 2021/9/15 4:05:00
擅长临床研究白癜风的专家 http://m.39.net/news/a_6205102.html
慢性炎症与自身免疫性疾病、过敏性疾病和肿瘤的发展密切相关,炎性因子白介素-17(IL-17)家族在促进宿主防御和自身免疫性疾病中起着重要作用。IL-17家族由六个成员组成(包括IL-17A、B、C、D、E、F),IL-17D是IL-17家族中了解最少的成员,其受体也尚不明确。

图片来源:FrontiersinImmunology(1)

01年月1日,清华大学医学院董晨院士团队在Immunity上在线发表了题为Interleukin-17DregulatesgroupinnatelymphoidcellfunctionthroughitsreceptorCD9的研究成果()。该研究发现肠上皮细胞来源的IL-17D通过与其受体CD9结合,在调节三型固有淋巴样细胞(ILCs)功能并维持肠道稳态中发挥关键作用。

图片来源:Immunity

研究内容「我是谁」IL-17D有什么生理功能?

为了了解IL-17D的生理功能,作者首先检测了IL-17D在小鼠组织中的表达情况,结果发现IL17D在小鼠的结肠和肺中高表达,提示IL-17D可能在这两个器官中发挥重要功能。

图片来源:Immunity

作者进一步研究了IL-17D在DSS诱导的结肠炎中的作用,结果发现IL-17D缺陷小鼠表现出更加严重的肠炎,而给予小鼠外源性IL-17D可降低IL-17D缺陷小鼠结肠炎的严重程度,提示IL-17D在结肠炎中具有重要的保护作用。

图片来源:Immunity

「我从哪里来」IL-17D由什么细胞分泌?

既然IL-17D在结肠炎症中有着重要作用,那IL-17D是结肠组织中的什么细胞分泌的呢?

作者通过分离小鼠结肠组织中的CD5+和CD5-细胞来探索IL-17D细胞来源,结果发现CD5-细胞(以结肠上皮细胞为主)高表达Il17dmRNA,提示结肠上皮细胞可能是IL-17D的主要来源。这一结果也通过免疫荧光染色和骨髓嵌合体小鼠模型得到了进一步的证实。

图片来源:Immunity

「我要到哪里去」IL-17D作用于什么细胞而发挥功能?

进一步地,作者研究了IL-17D作用的靶细胞。

IL-及其下游效应蛋白,如RegIIIb和RegIIIg,对肠道组织修复和免疫稳态至关重要。作者发现在结肠炎模型中,IL-17D缺陷小鼠的IL-、Regb和Regg表达显著减少,提示IL-17D是IL-在肠道产生的关键因素。

图片来源:Immunity

肠道中RORgt+ILCs细胞是IL-的重要来源,在宿主防御病原体和组织修复中发挥作用功能,ILCs是否可能是IL-17D发挥作用的靶细胞呢?

为了证明这个问题,作者构建了IL-17D-hIg融合蛋白,发现IL-17D-hIg可与小肠固有层淋巴细胞中的ILC发生特异性结合,而不与T细胞、树突状细胞或巨噬细胞结合。此外,在IL-17D缺陷小鼠中,ILCs的IL-表达显著降低。这些结果表明IL-17D对于维持肠道ILC细胞的正常功能有着重要作用。

图片来源:Immunity

为了更好地理解IL-17D调控ILCs的机制,作者通过RNA-seq分析发现,在IL-17D缺陷的ILC细胞中,ILC1细胞和ILC细胞相关的部分特征基因表达上调,而ILC细胞的特征基因表达下降,提示IL-17D可能通过维持ILC相关基因的表达,来调节的ILC的可塑性和稳定性。

图片来源:Immunity

此外,鉴于分泌IL-的ILCs对维持肠道微生物稳态至关重要,作者还对野生型和IL17D缺陷小鼠的粪便进行了16SrRNA测序分析,结果发现IL17D缺陷导致肠道微生物群失调,并可能因此加重结肠炎的发展。

看完「我是谁,我从哪里来,我要到哪里去?」这三个问题的回答,忽然明白为啥我们读的是Ph.D.(哲学博士)了

「画龙点睛」IL-17D的受体是谁?

尽管故事讲到这里已经比较完整了,但为了进一步解析IL-17D在ILCs中作用的分子机制,作者对IL-17D受体进行了鉴定。

作者首先对IL-17受体(IL-17R)家族成员进行筛选,结果发现IL-17D不与IL-17R家族的任一成员结合。

通过筛选细胞系,作者发现IL-17D-hIg融合蛋白可与RAW6.7细胞结合,提示RAW6.7细胞上可能有IL-17D的受体。将RAW6.7细胞与IL-17D-hIg孵育后进行免疫沉淀实验,随后结合质谱鉴定筛选到了大约60个蛋白。作者重点研究了其中1个跨膜蛋白,并在9T细胞中表达其cDNA,以检测其与IL-17D的结合,最终发现IL-17D特异性结合表达CD9的9T细胞。

图片来源:Immunity

进一步的实验发现,CD9的胞外CTLD结构域以及CTLD与EGF样重复序列之间的未知结构是IL-17D结合所必需的。此外,表面等离子体共振实验也证实了IL-17D与CD9的结合。因此,CD9可能是IL-17D的相互作用蛋白。

进一步的功能实验证实,CD9是IL-17D在ILCs上的功能受体,其对于维持肠道稳态有着至关重要的作用。

图片来源:Immunity

研究总结

本研究首次阐述了IL-17D在肠道炎症中的生物学功能,发现IL-17D通过与其受体CD9结合,在ILC细胞的功能调节和肠道黏膜屏障的稳态维持中发挥重要作用。这一发现可能为感染性和自身免疫性疾病提供新的治疗方法。

图片来源:Immunity

本文还有一些尚未解决的问题,例如IL-17D通过CD9调控ILCs的具体信号机制仍然尚不明确;IL-17D的表达或功能失调是否与人类ILC的功能改变有关,是否与炎症性肠病(IBD)或结肠癌的易感性有关,这些问题仍有待进一步研究。

清华大学医学院博士后*金伶是本文的第一作者,董晨教授为本文的通讯作者。本项目的研究受到了科技部重点研发项目、国家自然科学基金委、北京市科委等多个项目的支持。

延伸阅读

董晨教授是Th17细胞分化、调节和功能研究领域的奠基者和研究权威之一,并在Tfh和Tfr细胞的发现和研究中,做出了开创性贡献。

董晨院士实验室一直以来也致力于探究IL-17家族成员的生物学功能,并做出了一系列重要成果。

年6月7日,ScienceImmunology发表了题为Interleukin-17receptorDconstitutesanalternativereceptorforinterleukin-17Aimportantinpsoriasis-likeskininflammation的研究成果()。该研究揭示IL-17A可通过一个新受体IL-17RD调节下游信号通路并影响银屑病发病的进程。

图片来源:ScienceImmunology

年月17日,Immunity发表了题为AnInterleukin-5-MediatedAutoregulatoryCircuitinKeratinocytesPlaysaPivotalRoleinPsoriaticSkinInflammation的研究成果()。该研究解析了IL-5(又名IL-17E)在银屑病皮肤炎症中重要作用。

图片来源:Immunity

年1月15日,JImmunol发表了题为IL-17C/IL-17REAugmentsTCellFunctioninAutoimmuneHepatitis的研究成果。该研究首次确定了IL-17C/IL-17RE在自身免疫性肝炎中的重要作用(5)。

图片来源:JImmunol

年月1日,Immunity发表了题为Interleukin-17BAntagonizesInterleukin-5-MediatedMucosalInflammation的研究成果(6)。该研究发现结肠上皮细胞表达的IL-17B能够通过结合相同的靶受体拮抗IL-5的促炎功能,提示IL-17B是IL-17家族中的一种抗炎细胞因子。

图片来源:Immunity

本周推荐:

三句话读懂一篇CNS:宝玉拒绝黛玉的生物学原因;压力导致脱发的机制...参考文献:1.N.C.Brembilla,L.Senra,W.H.Boehncke,TheIL-17FamilyofCytokinesinPsoriasis:IL-17AandBeyond.FrontImmunol9,()..J.Huangetal.,Interleukin-17DregulatesgroupinnatelymphoidcellfunctionthroughitsreceptorCD9.Immunity,(01)..Y.Suetal.,Interleukin-17receptorDconstitutesanalternativereceptorforinterleukin-17Aimportantinpsoriasis-likeskininflammation.SciImmunol,()..M.Xuetal.,AnInterleukin-5-MediatedAutoregulatoryCircuitinKeratinocytesPlaysaPivotalRoleinPsoriaticSkinInflammation.Immunity8,-.e78().5.J.Huangetal.,IL-17C/IL-17REAugmentsTCellFunctioninAutoimmuneHepatitis.JImmunol,-().6.J.M.Reynoldsetal.,Interleukin-17BAntagonizesInterleukin-5-MediatedMucosalInflammation.Immunity,69-70().

题图来源:站酷海洛Plus

征稿

传播优质学术报道,深度解读学术文章

好文不怕贵,舍得给稿费

1
查看完整版本: Immunity填补教科书董晨院士团