Nature子刊:免疫細胞的命運抉擇
日期:2013-07-25 10:02:51
在經(jīng)歷一些不成熟階段之后,細胞會逐漸發(fā)育成熟。在這一過程中,它們必須記住要致力于特化成何種細胞。來自馬克思普朗克免疫生物學(xué)和表觀遺傳學(xué)研究所的Rudolf Grosschedl和研究小組發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)錄因子EBF1對于B細胞記住自身的身份起至關(guān)重要的作用。當(dāng)研究人員關(guān)閉這一轉(zhuǎn)錄因子時,細胞會失去從前的特性,發(fā)育成T細胞。這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在近期的《自然免疫學(xué)》(Nature Immunology)雜志上。
從干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)?/SPAN>免疫系統(tǒng)的功能組成部分,細胞必須要經(jīng)歷一些特化階段,在這些階段它們有機會在導(dǎo)致血液中各種細胞類型生成的信號通路之間做出選擇。而同樣極為重要的是,一旦它們做出了特化選擇,它們會堅持這一選擇。
免疫系統(tǒng)B細胞和T細胞來自于相同的干細胞。早在1995年,Rudolf Grosschedl和同事們就證實轉(zhuǎn)錄因子EBF1只在其中一些細胞中有活性,可以誘導(dǎo)這些細胞發(fā)育為B細胞。然而直到現(xiàn)在都還不清楚,EBF1是否也參與了不斷提醒B細胞自身的身份。
當(dāng)關(guān)閉EBF1時B細胞通常會死亡。與來自弗萊堡大學(xué)的研究人員展開合作,馬克思普朗克研究所的研究人員收集了發(fā)育晚期階段的小鼠B細胞,將它們轉(zhuǎn)移到缺失免疫系統(tǒng)的小鼠體內(nèi)。隨后,他們關(guān)閉了移植B細胞中的EBF1基因。3個月后,他們檢測免疫細胞是否仍然存在于小鼠體內(nèi)。“我們原以為通過這種轉(zhuǎn)移方式細胞存活的機會很小,因此看到它起作用我們感到非常高興,”論文的第一作者、博士生Robert Nechanitzky說。研究人員確實發(fā)現(xiàn)了免疫細胞,但B細胞忘記了它從前的身份。存在于動物體內(nèi)的是正常情況下沒有的T細胞和自然殺傷細胞。
為了確定T細胞和自然殺傷細胞是否確實來自于移植B細胞,研究人員搜索了B細胞的特殊遺傳印記。不同于身體內(nèi)的大多數(shù)其他細胞,B細胞會在發(fā)育過程中改變它們的DNA序列。為了生成抗體,它們會切斷自身的DNA,再將幾個基因片段放到一起連接它們的DNA,從而生成一段能夠編碼功能抗體的序列。但B細胞的遺傳組成中有一個特征性的印記,這使得研究人員能夠識別每個細胞的起源。
研究人員在T細胞和自然殺傷細胞中精確地發(fā)現(xiàn)了這一B細胞的象征性遺傳印記。他們推斷,在轉(zhuǎn)錄因子EBF1關(guān)閉之后,移植B細胞忘記了它們的特化命運,轉(zhuǎn)向了其他的細胞類型。到目前為止,研究人員還只知道缺失轉(zhuǎn)錄因子Pax5會產(chǎn)生這樣的影響。“我們認為,這兩種蛋白調(diào)控了細胞類型特化的不同方面。EBF1主要抑制了啟動B細胞另一發(fā)育程序的基因,而Pax5確保了它們不再對可使它們選擇不同特化命運的信號起反應(yīng),”Grosschedl說。
現(xiàn)在,弗萊堡大學(xué)的研究人員想了解細胞中確切的分子相互作用,更深入地確定有關(guān)的因子網(wǎng)絡(luò)。從長遠來說,他們希望這一認識能夠在細胞類型病理性喪失的情況下,幫助實現(xiàn)細胞重編程。






