Immunity:迟洪波团队利用体内CRISPR筛选,揭示营养物质和细胞器信号塑造组织免疫

学术   2024-11-29 07:31   北京  


治疗性操纵免疫系统的能力,为治疗感染性疾病、癌症以及其他疾病提供了大量的潜在机会,但首先,研究人员必须充分了解形成免疫的过程。

最近,圣裘德儿童研究医院迟洪波团队为上述难题添上了一块新拼图,展示了代谢因素如何在营养可获性(Nutrient availability)细胞器生物学(Organelle biology)组织驻留记忆T细胞(TRM发育之间的复杂相互作用中影响组织免疫。


2024年11月12日,美国圣裘德儿童研究医院迟洪波团队在 Immunity 期刊发表了题为:CRISPR screens unveil nutrient-dependent lysosomal and mitochondrial nodes impacting intestinal tissue-resident memory CD8+ T cell formation 的研究论文。

该研究利用体内CRISPR筛选,揭示了TRM细胞的发育依赖于线粒体活性,并被溶酶体中的营养感知通路所抑制。

迟洪波教授表示,这项研究为组织免疫引入了一个新的调控阶层,相信这将极大地提升我们对该领域的理解,这一发现可能为调控组织免疫功能的新策略提供信息,特别是改善抗感染反应。


营养可获性(Nutrient availability)细胞器生物学(Organelle biology)直接影响组织内稳态和细胞命运,但这些过程如何协调组织免疫仍不清楚。

在这项新研究中,研究团队使用体内CRISPR-Cas9筛选技术,揭示了影响CD8+组织驻留记忆T细胞(TRM发育的细胞器信号传导和代谢过程。

TRM细胞依赖于线粒体的翻译和呼吸。相反,三个营养依赖的溶酶体信号节点——FlcnRagulatorRag GTP酶抑制肠道TRM细胞的形成。去除这些分子或氨基酸会激活转录因子Tfeb,从而将营养应激与TRM编程联系起来。此外,Flcn缺陷促进了小肠TRM细胞的保护性反应。

从机制上来说,Flcn-Tfeb轴抑制了维甲酸诱导的CCR9表达,以及转化生长因子β (TGF-β)介导的细胞分化。基因交互作用筛选显示,线粒体蛋白Mrpl52促进了TRM细胞的早期形成,而Acss1在Flcn缺陷相关的溶酶体失调下控制TRM细胞的发育。因此,营养物质、细胞器信号传导和代谢适应之间的相互作用决定了组织免疫。


该研究的核心发现:

  • 系统性发现CD8+ TRM形成中的线粒体和溶酶体通路;
  • 溶酶体信号传导和氨基酸塑造了Tfeb驱动的TRM
  • Flcn-Tfeb信号轴阻碍了小肠特异性TRM编程
  • Acss1和Mrpl52在不同背景下促进了早期小肠上皮内淋巴细胞(siIEL)TRM的形成


总的来说,该研究使用体内CRISPR-Cas9筛选系统靶向线粒体和溶酶体基因,揭示了细胞器信号传导的离散功能及其在TRM发育过程中与营养和代谢适应的相互作用。该研究强调了与代谢有关的机制,这些机制驱动免疫记忆反应以高度组织特异性的方式发生,展示了饮食干预、疫苗策略和个性化医疗等有前途的未来应用。

论文链接

https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(24)00457-6

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