解析神經(jīng)肽調(diào)控T細胞發(fā)育新機制

哈佛醫(yī)學(xué)院/布萊根婦女醫(yī)院 Vijay K. Kuchroo 團隊等（侯宇博士為**作者，浙江大學(xué)良渚實驗室“****”研究員）在 Nature 期刊發(fā)表了題為：Neuropeptide signaling orchestrates T cell differentiation 的研究論文。

該研究利用了小鼠體內(nèi)以及體外的CRISPR-Cas9篩選系統(tǒng)，篩選了調(diào)節(jié)CD4+ T細胞分化的關(guān)鍵作用因子，揭示T細胞表達的神經(jīng)遞質(zhì)受體（RAMP-CRLR）能夠直接感知神經(jīng)細胞分泌的降鈣素基因相關(guān)肽（CGRP），從而響應(yīng)病毒感染免疫反應(yīng)，高效分化Th1細胞，實現(xiàn)有效的病毒殺傷。該研究揭示了神經(jīng)-免疫調(diào)控的新機制，為疾病的免疫治療提供了新思路。

該研究利用小鼠體內(nèi)病毒感染模型，結(jié)合單細胞轉(zhuǎn)錄組分析，進行了小鼠體內(nèi)Th1細胞分化的擬時序分析，鑒定Th1體內(nèi)分化的動態(tài)表達圖譜。隨后，運用T細胞體外分化體系，建立Th1/Th2雙分化系統(tǒng)，結(jié)合單細胞轉(zhuǎn)錄組分析，鑒定Th1細胞分化特異性高表達的基因。綜上，結(jié)合T細胞體內(nèi)和體外分化的表達模式，鎖定基因功能篩選的候選基因。

然后，研究團隊利用CRIPSR-Cas9基因篩選系統(tǒng)進行小鼠T細胞體內(nèi)和體外分化的基因功能篩選，并按照基因的功能進行排序，鑒定Th1分化的正向調(diào)節(jié)因子RAMP3。RAMP3能夠與CRLR蛋白在細胞表面形成神經(jīng)遞質(zhì)CGRP/ADM的受體，但是RAMP3在T細胞中調(diào)節(jié)Th1分化的具體機制還未可知。

接下來，研究團隊確認了神經(jīng)遞質(zhì)CGRP同樣可以促進Th1細胞的分化，這與鑒定的RAMP3在T細胞中的調(diào)控作用一致。進一步運用RAMP3基因敲除的T細胞，研究者揭示了CGRP是通過T細胞表達RAMP3發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。轉(zhuǎn)錄組測序顯示CGRP激活T細胞中第二信使cAMP通路，cAMP的作用與CGRP高度一致，同樣可以促進Th1細胞的分化。結(jié)合CUT&Tag測序、Luciferase、Western等實驗，研究團隊進一步探究了CGRP通過RAMP3調(diào)控T細胞分化的作用機制：CGRP-RAMP3軸激活下游pCREB的表達，從而激活轉(zhuǎn)錄因子ATF3的表達，ATF3通過順式作用上調(diào)Th1分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子STAT1的表達，從而促進T細胞向Th1亞群分化。

最后，研究團隊運用小鼠LCMV病毒感染模型進一步發(fā)現(xiàn)CGRP-RAMP3神經(jīng)免疫軸在小鼠抗病毒免疫過程中的重要調(diào)控功能。在小鼠急性病毒感染的第7天，野生型小鼠中大部分病毒已經(jīng)被清除，而在CGRP基因缺失的小鼠中仍有較高的病毒滴度，以及腫大的脾臟，其原因是在CGRP基因缺失的小鼠中沒有激活有效的Th1免疫應(yīng)答，說明CGRP的表達對Th1細胞介導(dǎo)的病毒清除過程至關(guān)重要。同樣，在RAMP3基因缺失的小鼠中，研究團隊發(fā)現(xiàn)了和CGRP基因缺失小鼠中一樣的現(xiàn)象，體現(xiàn)在病毒清除能力低下，腫大的脾臟以及受損的Th1細胞分化。利用小鼠T細胞移植轉(zhuǎn)移模型，研究團隊進一步鎖定了T細胞中RAMP3的表達對病毒感染誘導(dǎo)的體內(nèi)Th1分化至關(guān)重要。

綜上所述，該研究通過單細胞測序，CRISPR-Cas9基因功能篩選鑒定了全新的神經(jīng)-免疫調(diào)控軸，運用小鼠病毒感染模型，揭示了CGRP-RAMP3軸在激活有效的抗病毒免疫反應(yīng)過程中的重要作用，為全面理解神經(jīng)-免疫調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，探索新的免疫治療靶點，提供了新的視角。

論文**作者侯宇博士，2012年本科畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理科試驗班；2017年博士畢業(yè)于北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，師從湯富酬教授；此后在哈佛醫(yī)學(xué)院/布萊根婦女醫(yī)院Vijay K. Kuchroo教授實驗室進行博士后研究；2022年11月加入浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)中心/良渚實驗室任“****”研究員、博士生導(dǎo)師。

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