調節性T細胞(Treg)是機體控制自身免疫及過度的炎癥反應的重要調節因子。FoxP3(transcription factor Forkhead box P3)作為一類轉錄因子特異性表達于Treg細胞中,因此是Treg細胞典型的標記物。FoxP3的缺失能夠引起人與小鼠多種免疫紊亂疾病,內分泌腺病、腸下垂等的發生。此外,在腸炎、風濕性關節炎、多發性硬化、紅斑狼瘡等疾病的發生過程中Treg的功能也受到了影響。
盡管FoxP3是Treg細胞非常重要的分子,然而它具體的分子機制卻仍不清楚。作為轉錄因子,FoxP3被發現能夠與多種配體結合調控下游基因的表達,比如FoxP3可以與FoxP1結合形成異源二聚體抑制IL-2的表達。此外,FoxP3也能夠與其它轉錄因子結合發揮功能。
最近,來自上海生科院的Bin Li等人在《PNAs》雜志發表了最新研究,揭示了DBC1(deficient in breast cancer 1)是FoxP3的配體,FoxP3與DBC1結合能夠抑制Treg的生理活性。
首先,為了尋找FoxP3的配體,作者將外源性的FoxP3蛋白連接一段親和標簽,隨后將其過表達于Jurkat細胞系中,并利用親和純化得到目的蛋白(包括FoxP3以及與之相互作用的配體物質)。作者通過質譜的方式鑒定出了FoxP3的存在,并同時鑒定除了相關的蛋白質。其中包括之前已知的FoxP1以及之前未被報道的DBC1。之后,作者通過將FoxP3與DBC1共表達與HEK293T細胞系中,并利用免疫共沉淀的技術驗證了兩者之間存在相互作用。
為了研究DBC1的生理功能,作者構建了DBC1缺失突變小鼠。作者將野生型小鼠與DBC1缺失突變小鼠的Treg細胞取出進行體外刺激,并觀察其FoxP3的表達情況。結果顯示:在受到TNF-a或者IL-6的刺激下,DBC-/-小鼠相比于野生型小鼠FoxP3的表達量明顯提高。之后,作者比較了兩類Treg細胞的抑制效應。結果顯示,在未刺激狀態下,突變體Treg細胞相比于野生型細胞更加能夠抑制T細胞的活性;另外,在受到刺激之后(TNF-a或者IL-6),突變體Treg細胞的抑制活性相比于野生型Treg更加明顯。
之后,作者進行了小鼠模型試驗。結果顯示:在小鼠腦膜炎發生過程中,DBC1缺失小鼠相比于野生型小鼠其疾病指數明顯較低。隨后,作者分別將野生型小鼠警醒腦膜炎刺激,之后分別注入空白對照,野生型Treg細胞,DBC1缺失突變的Treg細胞。結果顯示:相比于野生型Treg的處理組,DBC1缺失的Treg處理更加能夠降低腦膜炎的疾病嚴重程度。隨后,作者在小鼠腸炎模型中也得到了相似的結果。
那么DBC1是如何通過調節FoxP3的活性來控制Treg細胞的生理功能呢?作者發現在受到TNF-a刺激后,細胞內部FoxP3的表達量會明顯下降,而這一下降是由caspase8介導的。另外,在DBC1敲低的情況下,FoxP3的應激性降解也得到了抑制。之后,作者利用小鼠Treg細胞得到了相同的結論。
綜上。作者發現了一類新的能夠與FoxP3結合的配體物質:DBC1,該蛋白與FoxP3的結合能夠導致其降解并最終影響Treg細胞的正常生理功能。
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