科學家發現人體製造健康t細胞的分子關鍵

2020-11-23 科技歌者

科學家在《實驗醫學雜誌》上發表報告,指出一種基因和蛋白質家族對免疫系統中成熟和功能完備的t細胞的形成至關重要,這一發現可能有助於為多發性硬化症和ibd等免疫疾病帶來新的療法。

T細胞是我們身體免疫防禦的重要組成部分,幫助它抵禦導致免疫疾病、癌症和其他疾病的細菌。

領導這項研究的辛辛那提兒童醫院醫學中心的研究人員說,他們的實驗表明,轉錄因子激活蛋白1(AP-1)對於在早期未成熟T細胞的細胞核中設置微生物過程的階段,使細胞能夠正確形成至關重要。

為了使T細胞活化和成熟,科學家們說AP-1必須幫助打開染色質,染色質是DNA的扭曲結構,它纏繞並在細胞核中凝結,從而控制細胞。這刺激了一系列的基因和分子程序協同形成細胞。在科學家抑制早期CD4 T細胞中AP-1的實驗中,染色質並沒有按照預期打開,T細胞也沒有正常形成或功能。

這一發現的意義在於ap-1轉錄因子在稱為風險位點地位點上積累並影響分子過程。風險位點是染色質上易於發生基因突變的位置,與多種免疫疾病有關,如炎症性腸病、過敏或神經退行性疾病多發性硬化。

「我們的發現使我們能夠對這些風險位點上發生的分子和機械變化進行新的研究,當突變存在時,當突變不存在時,」過敏、免疫學和人類遺傳學部門的首席研究者和科學家Artem Barski博士說。我們的目標是利用這一機制知識,最終開發出保護性疫苗、抗癌免疫療法或減少病理性免疫反應,如哮喘、過敏和自身免疫。」

生物學與計算機的融合

這項研究涉及不同團隊的多學科合作,包括自體免疫基因組學和病因學中心以及生物醫學信息學和遺傳學部門的科學家。

結合不同的生物學和計算分析方法,研究小組能夠分析cd4-t細胞活化早期染色質對分子重塑的可及性。他們使用了被稱為chip-seq(染色質免疫沉澱)和atac-seq(轉座子可及染色質分析)的技術,分析所有不同蛋白質與dna和染色質狀態的相互作用。這使得研究人員能夠識別dna相關蛋白染色質上的特定結合位點。

結合實驗和計算分析,發現ap-1在cd4-t細胞活化早期與dna結合。研究人員表明,當ap-1與某些染色質結合時,它與它的分子伴侶nfat1(活化t細胞的核因子)結合。研究人員說,早期的研究集中在個體成員ap-1家族蛋白的遺傳破壞上,其中有18種。然而,在目前的研究中,研究人員說他們廣泛地阻斷了人類原始t細胞中的整個ap-1蛋白家族。

當研究作者抑制ap-1時,他們說它阻止了細胞核中正常發生的染色質變化,t不能激活。現在,巴斯基和他的同事們正在研究,當ap-1不能與突變位點結合時,ap-1的缺失是否有助於人們獲得一種免疫疾病。巴斯基說,科學家們希望利用他們未來實驗的新信息,尋找新的突破性療法,從而改變患者的治療結果。

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