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長鏈非編碼RNA對免疫功能的調(diào)控作用研究進展

2021-03-31 00:57郭東光陳明艷卞爽麗崔芳微李文明郭贊瑩孫國鵬朱艷平王選年
動物醫(yī)學(xué)進展 2021年7期
關(guān)鍵詞:調(diào)節(jié)作用基因組分化

郭東光,陳明艷,王 豐,卞爽麗,2,崔芳微,2,李文明,2,郭贊瑩,孫國鵬,李 鵬,朱艷平,岳 鋒,王選年*

(1.新鄉(xiāng)學(xué)院生命科學(xué)與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)院/動物疫病分子診斷河南省工程實驗室,河南新鄉(xiāng) 453000;2. 鄭州大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院,河南鄭州 450000)

近年來,越來越多的證據(jù)表明,長鏈非編碼RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是參與免疫反應(yīng)的重要調(diào)節(jié)分子,在機體免疫應(yīng)答過程中可能扮演著重要角色[1]。其可以通過堿基互補配對或折疊成特殊三維空間結(jié)構(gòu)等方式,與DNA、RNA和蛋白質(zhì)等其他生物大分子相互作用,發(fā)揮著多種生物學(xué)功能,共同構(gòu)成了一個復(fù)雜而精細(xì)的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)[2]。通過綜述免疫系統(tǒng)中l(wèi)ncRNA功能和調(diào)節(jié)機制相關(guān)方面的研究內(nèi)容,如對造血干細(xì)胞的發(fā)育、細(xì)胞特異性免疫通路、免疫細(xì)胞的激活和分化、調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞因子的分泌和參與調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的效應(yīng)功能等,為進一步深入了解免疫系統(tǒng)中l(wèi)ncRNA的特異性生物學(xué)調(diào)節(jié)功能提供參考。

1 長鏈非編碼RNA的概念及分類

隨著轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)的飛速發(fā)展,約超過70%的基因組被認(rèn)為是可以轉(zhuǎn)錄,且大部為lncRNA。lncRNA是一種 RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄生成的類似 mRNA 的新型轉(zhuǎn)錄物,是近年來新發(fā)現(xiàn)的長度大于200 nt的非編碼單鏈RNA分子[3]。據(jù)研究顯示,在人類基因組中存在約5.8萬個lncRNAs,但很多尚未經(jīng)過功能驗證,被認(rèn)為只是作為轉(zhuǎn)錄“噪音”存在[4]。lncRNA 雖不參與蛋白質(zhì)的表達, 但在轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平參與了基因表達的調(diào)控,以RNA 形式在劑量補償效應(yīng)、表觀遺傳調(diào)控、細(xì)胞周期等多種生物學(xué)過程以及基因組印記、染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄干擾、蛋白質(zhì)活化等多種細(xì)胞活動過程中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用[5]。lncRNA 分類繁多復(fù)雜,根據(jù)lncRNA 與蛋白質(zhì)編碼基因的位置關(guān)系可分為正向 lncRNA、反向 lncRNA、雙向 lncRNA、基因內(nèi)lncRNA和基因間 lncRNA。以 lncRNA 在 DNA 序列中的作用分為以調(diào)節(jié)鄰近基因表達為主的順式 lncRNA和調(diào)節(jié)遠(yuǎn)處或其他基因表達的反式 lncRNA。根據(jù)lncRNA 的作用機制分為誘餌分子、信號分子、引導(dǎo)分子和支架分子。與mRNA一樣,多數(shù)lncRNA都有帽子結(jié)構(gòu)、剪接體和多聚腺苷酸尾巴[6]。

2 長鏈非編碼RNA對造血干細(xì)胞分化調(diào)節(jié)

造血干細(xì)胞(hematopoietic stem cells,HSCs)的不斷自我更新及其分化為功能性的終末免疫細(xì)胞類型與機體持續(xù)性免疫能力的產(chǎn)生密切相關(guān),這一過程受到細(xì)胞內(nèi)特異性基因協(xié)同表達的嚴(yán)格控制[7]。有證據(jù)表明lncRNA可能是這一過程中充當(dāng)細(xì)胞外源信號和細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子活性之間的重要調(diào)節(jié)分子。研究表明,lncRNA H19對維持長期造血干細(xì)胞(long-term HSCs)沉默發(fā)揮了關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用。在胚胎發(fā)生過程中其通過將甲基-CpG-結(jié)合蛋白MBD1和組蛋白賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物招募到“印記”靶基因位點來調(diào)節(jié)母體印記,同時將H3K9-甲基化的抑制性標(biāo)記連接到靶基因上使之傳遞給子代細(xì)胞,以保持其基因的表達狀態(tài)[8]。而當(dāng)long-term HSCs分化為短期造血干細(xì)胞(short-term HSCs)時,H19的表達顯著下調(diào)。同樣,母體H19的缺失也會導(dǎo)致long-term HSCs的喪失和短期short-term HSCs的增加。此外,long-term HSCs H19的缺失還會導(dǎo)致HSCs失去自我更新能力并使其分化為下游的細(xì)胞類型。研究結(jié)果表明,在一定程度上這種表型的改變至少可以通過解除H19抑制性靶基因IGF2(編碼生長因子IGF2)來實現(xiàn),因為其增加了依賴性轉(zhuǎn)錄因子Foxo3進入細(xì)胞周期的機會[8]。

為確定是否有其他lncRNA參與調(diào)控早期造血干細(xì)胞的分化過程,利用二代測序技術(shù)分析造血祖細(xì)胞和終期細(xì)胞類型中的非編碼RNA的結(jié)果顯示,在所檢測細(xì)胞中共發(fā)現(xiàn)了2 500多個表達的lncRNAs,其中在HSCs細(xì)胞中共富集159個lncRNAs。通過體內(nèi)外試驗表明,lncHSC-1的缺失導(dǎo)致骨髓細(xì)胞的分化改變;lncHSC-2的缺失會導(dǎo)致HSC自我更新能力受損和T細(xì)胞分化能力增加[9]。

此外,經(jīng)CHIRP(chromatin isolation by RNA purification)分離后的測序結(jié)果表明,在染色體基因組啟動子區(qū)和5′非翻譯區(qū)上共發(fā)現(xiàn)264個基因組結(jié)合位點,其中,lncHSC-2顯著富集的結(jié)合位點是 DNA結(jié)合基序中的E2A轉(zhuǎn)錄因子,其在HSC和淋巴細(xì)胞發(fā)育中具有重要調(diào)節(jié)作用。這表明lncHSC-2可能通過募集E2A以發(fā)揮對靶基因的靶向調(diào)節(jié)的功能。進一步研究顯示,lncHSC-2表達缺失抑制了E2A對編碼溶神經(jīng)素Nln、編碼溶質(zhì)載體Slc35c2和編碼整合素β2的Itgb2的募集[9-10]。這些研究共同確立了lncRNA在HSC分化調(diào)控中的作用,并表明lncRNA介導(dǎo)的基因調(diào)控與伴侶轉(zhuǎn)錄因子的活性相一致,可能是造血過程中常用的調(diào)控策略。

3 lncRNAs在髓系分化中的調(diào)節(jié)作用

巨噬細(xì)胞(macrophages)和樹突狀細(xì)胞(dendritic cells,DCs)均來自骨髓中普通髓系祖細(xì)胞(bone marrow,BM),其依賴細(xì)胞信號和細(xì)胞因子刺激及其關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的表達進行發(fā)育和分化[11]。對lncRNAs Morrbid和lnc-DC在調(diào)節(jié)髓系細(xì)胞生存和分化中的研究作用表明,Morrbid的表達與普通髓系祖細(xì)胞分化為終末細(xì)胞的過程有著密切聯(lián)系,并且在中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞中的表達量最高。此外,由于終末細(xì)胞死亡數(shù)量增加,造血干細(xì)胞中Morrbid的缺失會導(dǎo)致短壽命髓樣細(xì)胞數(shù)量的減少。研究結(jié)果還顯示,Morrbid主要表達于細(xì)胞核,并且Morrbid缺失的RNA分析結(jié)果表明,它可以以順式調(diào)節(jié)作用抑制其鄰近基因Bcl2l-11的表達(Bcl2l-11編碼促凋亡分子Bim)[12]。

在普通髓系祖細(xì)胞或單核細(xì)胞向DCs分化過程中,lnc-DC的表達明顯上調(diào),且在淋巴樣和非淋巴樣經(jīng)典DC亞群中表達量最高。lnc-DC缺失則可抑制DC特異性基因編碼產(chǎn)物CD40、CD80、CD86和CCR7的上調(diào),進而影響抗原提呈、T細(xì)胞活化和細(xì)胞遷移[13]。與Morrbid不同的是,lnc-DC主要在細(xì)胞質(zhì)中與DC關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子STAT3相互作用,lnc-DC可與STAT3的羧基端結(jié)合,促進STAT3的磷酸化和核位移。通過對DCs中與STAT3結(jié)合的其他蛋白分析發(fā)現(xiàn),lnc-DC的缺失可導(dǎo)致STAT3和SHP1之間的相互作用增加,Tyr705處的STAT3磷酸化程度降低,引發(fā)STAT3核位移減少。lnc-DC的過表達則可降低STAT3和SHP1之間的相互作用,引發(fā)更多STAT3進行核位移。因此,lnc-DC可通過控制DC關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的翻譯后修飾來調(diào)控DC的分化[13]。

4 lncRNA對CD4+T細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)

CD4+T細(xì)胞分化為輔助T細(xì)胞亞群對于啟動機體適應(yīng)性免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)至關(guān)重要。通過研究T細(xì)胞亞群中RNA表達發(fā)現(xiàn)了受特征性Th2細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子GATA-3調(diào)控的lincR-Ccr2-5′AS[14]。當(dāng)lincR-Ccr2-5′AS表達缺失后,發(fā)現(xiàn)在Th2細(xì)胞中近1 200個基因的表達受到影響,而且這些基因主要是GATA-3依賴性基因,尤其是編碼關(guān)鍵Th2細(xì)胞趨化因子(Ccr1、Ccr2、Ccr3和Ccr5)的基因簇上調(diào)最為明顯。此外, lincR-Ccr2-5′AS在Th2細(xì)胞中的表達缺失還可導(dǎo)致其遷移至肺的能力嚴(yán)重受損。通過對人Th2細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn),從RAD50位點轉(zhuǎn)錄的lncRNA Th2-LCR具有與其類似的調(diào)節(jié)功能,調(diào)控著Th2細(xì)胞中其相鄰基因簇細(xì)胞因子IL4、IL5和IL13的轉(zhuǎn)錄[15-16]。

此外,Th17細(xì)胞的分化也依賴于lncRNA與特征轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)的轉(zhuǎn)錄。Th17細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子RORγt的功能性伴侶分子是DEAD-box RNA解旋酶DDX5,與野生型細(xì)胞相比,DDX5缺陷鼠Th17細(xì)胞產(chǎn)生的IL-17A更少,并且RORγt靶基因(包括Il17a、Il17f、Il22和Il23r)的表達水平也較低。因此,在自身免疫性結(jié)腸炎的小鼠模型中,體內(nèi)移植缺乏DDX5的T細(xì)胞不能誘導(dǎo)Th17細(xì)胞驅(qū)動的器官炎癥反應(yīng),進而導(dǎo)致共表達IL-17A和IFN-γ(IFN-γ)的腸道CD4+RORγt+T細(xì)胞數(shù)量減少。研究結(jié)果表明,DDX5的功能依賴于蛋白質(zhì)中RNA螺旋酶成分,這表明關(guān)鍵RNA介導(dǎo)了其功能[17]。

還有,在Th1細(xì)胞中l(wèi)ncRNA linc-MAF-4可抑制Th2細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子MAF的表達,從而促進T細(xì)胞向Th1細(xì)胞系分化。其機制是linc-MAF-4和MAF的基因組區(qū)域形成了長距離的染色體接觸,使linc-MAF-4招募染色質(zhì)重組子EZH2和LSD1至MAF啟動子進而抑制其轉(zhuǎn)錄。因此,抑制linc-MAF-4將促使T細(xì)胞向Th2細(xì)胞系分化。這些對輔助性T細(xì)胞的研究表明,lncRNA可作為細(xì)胞特異性效應(yīng)程序的關(guān)鍵調(diào)控因子[18]。

5 lncRNA在炎癥激活中的作用

先天免疫反應(yīng)是由幾個功能不同的髓系細(xì)胞所驅(qū)動,包括樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,它們通過模式識別受體鑒別病原體并啟動免疫反應(yīng)。已經(jīng)從基因轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后蛋白修飾和染色質(zhì)可及性水平確定了lncRNA在這一反應(yīng)中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)功能??傊?,lncRNA的表達模式和功能在病原體應(yīng)答途徑中具有高度特異性[19-20]。當(dāng)Toll樣受體(Toll-like receptors,TLR)TLR1和TLR2或TLR7和TLR8被激活后,DCs和巨噬細(xì)胞中l(wèi)incRNA-COx2的表達可上調(diào)1000倍。研究顯示,lincRNA-COx2的轉(zhuǎn)錄依賴TLR調(diào)節(jié)蛋白MyD88和轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[19]。因此,在炎癥刺激過程中,lincRNA-COx2的缺失導(dǎo)致了500個以上炎癥編碼分子表達變化,表明lncRNAs可協(xié)同調(diào)節(jié)大部分基因的特異性表達。

實際上,在正常情況下,lincRNA-Cox2也可抑制數(shù)百個炎癥編碼分子的激活,主要包括參與炎癥反應(yīng)Tlr1、Il6、Il23a和趨化因子Ccl5和Cx3cl1,以及干擾素刺激分子Irf7、Oas1a和Oas1l等。lincRNA-Cox2調(diào)控基因的表達機制是通過與異構(gòu)核糖核蛋白hnRNP-A/B(Hnrnpab編碼)和hnRNP-A2/B1(Hnrnpa2b1編碼)的相互作用來實現(xiàn)[19,21]。hnRNPs是一種大的核RNA結(jié)合蛋白,參與RNA的剪接、穩(wěn)定和轉(zhuǎn)運以及基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯。與此相同的是,hnRNPs可以抑制p53誘導(dǎo)的lncRNA的表達,與敲除 lincRNA-Cox2功能相似,骨髓來源的巨噬細(xì)胞中Hnrnpab和Hnrnpa2b1的缺失可導(dǎo)致一組編碼炎性分子的基因表達失調(diào)。此外,巨噬細(xì)胞中敲除Hnrnpab或Hnrnpa2b1后,過表達lincRNA-Cox2則可逆轉(zhuǎn)Ccl5的抑制作用,提示這些分子具有協(xié)同調(diào)節(jié)作用[22]。

在TLR信號通路中l(wèi)ncRNA-THRIL也是通過RNA與hnRNP蛋白結(jié)合發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。通過對人巨噬細(xì)胞系THP-1基因表達篩選結(jié)果表明,激活TLR2大約誘導(dǎo)了159個lncRNA的表達。轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn),THRIL缺失后,包括TNF、IL8、CXCL10、CCl 1和CSF1在內(nèi)的大約有300多個TLR2下游基因均存在表達變化。與lincRNA-Cox2的功能相似,THRIL也能調(diào)控炎癥編碼基因的表達。并且質(zhì)譜研究結(jié)果進一步證實了THRIL和hnRNPL之間的特定相互作用,hnRNPL敲除后可導(dǎo)致巨噬細(xì)胞中TNF表達量降低,說明這兩個分子是以復(fù)合物的形式發(fā)揮作用。通過對THRIL的染色質(zhì)分離分析證明了其與TNF基因組位點之間存在著關(guān)聯(lián)性,并且hnRNPL是以依賴于THRIL的方式在TNF啟動子內(nèi)的一個區(qū)域富集[23]。這些數(shù)據(jù)顯示THRIL可將hnRNPL招募到特定基因組位點,以調(diào)節(jié)TLR刺激的基因轉(zhuǎn)錄。

研究顯示,與脂多糖刺激反應(yīng)相關(guān)的lncRNA PACER以充當(dāng)NF-κB信號通路誘餌的方式調(diào)節(jié)特異性炎癥編碼反應(yīng)介質(zhì)環(huán)氧合酶2(COX-2)基因PTGS2的表達。PACER通過與NF-κB亞基p50結(jié)合并將其與PTGS2啟動子隔離而發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。PTGS2啟動子中p50-p50同型二聚體可以抑制轉(zhuǎn)錄,進而導(dǎo)致P50自由亞基的可用性降低,引發(fā)p50轉(zhuǎn)錄激活異源二聚體和NF-κB組分p65(RelA)的替代生成和轉(zhuǎn)錄前起始復(fù)合物向PTGS2啟動子募集[24]。在研究X染色體失活過程中,已證明有類似的“l(fā)ncRNA誘餌原型”存在。在X染色體失活的起始階段,Jpx通過與抑制轉(zhuǎn)錄因子CTCF (CCCTC-binding factor)結(jié)合并降低其活性來開啟Xist表達[25]。

6 lncRNA限制炎癥反應(yīng)

lncRNA在調(diào)節(jié)炎癥過量反應(yīng)方面發(fā)揮著重要調(diào)節(jié)作用[26]。經(jīng)IL-1β和TNF刺激后的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞,假基因LncRNA Lethe的表達與NF-κB呈顯著負(fù)相關(guān),過表達Lethe后導(dǎo)致NF-κB活性降低。RNA免疫沉淀分析結(jié)果顯示,Lethe通過與p65(RelA)核同型二聚體特異性結(jié)合而阻止其在靶基因位點(包括NF-κBIa、IL-6和IL-8)的聚集[27]。因此,Lethe可充當(dāng)NF-κB的誘餌受體,隨免疫系統(tǒng)的激活而提供負(fù)反饋以限制炎癥反應(yīng)。

兩項研究已經(jīng)證實lncRNA可通過與染色質(zhì)直接相互作用發(fā)揮抑制炎性分子基因表達的功能[28-29]。如lincRNA EPS可在紅細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和DCs中表達,但先天免疫系統(tǒng)激活后其在巨噬細(xì)胞和DCs中的表達明顯下調(diào),并且LincRNA EPS缺失鼠并無紅細(xì)胞發(fā)育缺陷現(xiàn)象的產(chǎn)生,而是在體內(nèi)表現(xiàn)出超強的免疫反應(yīng)。在靜息狀態(tài)或TLR配體刺激后,lincRNA-EPS缺失鼠中骨髓源性巨噬細(xì)胞中炎癥編碼基因(包括Il6、Cxcl10、Ccl4和Irg1)的表達明顯高于野生型對照組[28]。其結(jié)果表明,這種表觀基因組的改變主要發(fā)生在靜息狀態(tài)的巨噬細(xì)胞,與RNA表達動力學(xué)一致,當(dāng)免疫系統(tǒng)受到刺激后隨之消失。此外,lincRNA-EPS也可通過在細(xì)胞核中與hnRNPL結(jié)合后發(fā)揮相應(yīng)調(diào)節(jié)功能。這些發(fā)現(xiàn)表明,lincRNA-EPS可通過控制染色質(zhì)可及性和核小體定位來抑制髓系細(xì)胞中應(yīng)答基因的表達。

lnc13對抑制免疫系統(tǒng)中基因的轉(zhuǎn)錄具有相似的功能,巨噬細(xì)胞中l(wèi)nc13的表達經(jīng)TLR4活化后下調(diào),并在細(xì)胞核與hnRNPL和組蛋白去乙?;窰DAC1形成RNA -蛋白質(zhì)復(fù)合物發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用,抑制一組包括Myd88、STAT1、STAT3和TNF在內(nèi)獨特的編碼免疫反應(yīng)分子。此外,lnc13具有與腹腔疾病相關(guān)的單核苷酸多態(tài)性功能,在體外轉(zhuǎn)錄與腹腔疾病相關(guān)的等位基因的lnc13形式可以抑制其與hnRNPL的結(jié)合[29]。因此,lnc13在腹腔疾病患者中表達較低,進而上調(diào)了其靶基因表達水平,提示單核苷酸多態(tài)性可能是lnc13調(diào)節(jié)與炎癥相關(guān)疾病發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

lncRNA NKILA也可在轉(zhuǎn)錄后水平負(fù)調(diào)控NF-κB信號傳導(dǎo)。IL-1β或TNF刺激后,乳腺癌細(xì)胞中NKILA顯著上調(diào)。與Lethe相似,NF-κB活性隨NKILA消失而增強,隨NKILA上調(diào)而降低。生物學(xué)分析研究表明,NKILA通過與NF-κB及其負(fù)調(diào)節(jié)因子IκB(NF-κB抑制劑)形成RNA-蛋白復(fù)合物,直接屏蔽了激酶IKK(IκB激酶)的IκB磷酸化基序,抑制了 IKK對IκB的磷酸化和降解,促使NF-κB在細(xì)胞核中滯留[30]。

7 lncRNAs在細(xì)胞活化中的調(diào)節(jié)作用

lncRNA NeST(Tmevpg1)屬于基因間lncRNA,位于與神經(jīng)性泰勒病毒持久性感染相關(guān)的基因組區(qū)域,也是第一個被發(fā)現(xiàn)可以調(diào)節(jié)體內(nèi)免疫應(yīng)答反應(yīng)的lncRNA分子。分析顯示,B10.S小鼠不感染泰勒病毒,而SJL/J小鼠易受持續(xù)感染,且易感性表型僅包含編碼Nest(Tmevp3)、IFN-γ(IFNG)和IL-22(IL22)的基因組區(qū)域?;虮磉_分析表明,Nest在SJL/J株位點小鼠的T細(xì)胞中顯著表達,而且在B10.S小鼠中過表達Nest能顯著增加對泰勒病毒的易感性[31]。進一步研究發(fā)現(xiàn),Nest可在CD8+T細(xì)胞、CD4+Th1細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞中表達,并依賴于轉(zhuǎn)錄因子T-BET、STAT4和NF-κB的結(jié)合活性。再加上NeST與IFN-γ基因座相鄰,表明NeST可通過調(diào)節(jié)IFN-γ的轉(zhuǎn)錄而影響對病原體的反應(yīng)。相同的是,NeST的同源或轉(zhuǎn)基因表達增加了活化CD8+T細(xì)胞中IFN-γ的產(chǎn)生[31]。從機理上講,NeST通過與WDR5結(jié)合并以反式調(diào)節(jié)作用向IFN-γ啟動子序列募集轉(zhuǎn)錄激活復(fù)合物來誘導(dǎo)IFN-γ轉(zhuǎn)錄。這些研究揭示了lncRNA在體內(nèi)T細(xì)胞中的調(diào)節(jié)功能及其在病毒感染后免疫系統(tǒng)反應(yīng)中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用。

在抑制T細(xì)胞過度活化方面lncRNA也發(fā)揮著非常重要[32]。通過短發(fā)夾RNA的體外篩選結(jié)果表明,lncRNA NRON可作為鈣依賴性轉(zhuǎn)錄因子NFAT激活的抑制劑。免疫共沉淀結(jié)果顯示,NRON在靜息T細(xì)胞中形成一個大的RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物,它在細(xì)胞漿中能夠隔離NFAT磷酸化形式[33]。除此之外,RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物還包括鈣調(diào)素結(jié)合蛋白IQGAP1、激酶LRRK2和核轉(zhuǎn)運因子核素β1。在T細(xì)胞抗原受體受到刺激后,NRON復(fù)合體中NFAT與之解離,并被Ca2+——鈣調(diào)蛋白依賴性磷酸酶鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶脫磷酸化,然后轉(zhuǎn)運到細(xì)胞核中激活轉(zhuǎn)錄。因此,NRON的缺失可導(dǎo)致NFAT去磷酸化和NFAT核位移及T細(xì)胞活化后的細(xì)胞因子產(chǎn)生[34]。此外,基于對LRRK2缺失鼠的研究發(fā)現(xiàn), LRRK2能夠穩(wěn)定NRON-NFAT關(guān)聯(lián)性,LRRK2的缺失通過促使NFAT核位移增加,導(dǎo)致下游靶基因的表達。值得注意的是,LRRK2缺失還會導(dǎo)致患有結(jié)腸炎的實驗小鼠體重減輕和臨床癥狀加重,結(jié)腸炎性浸潤增強,炎性細(xì)胞因子表達增多等現(xiàn)象[35]。

在CD8+T細(xì)胞中,lncRNA-CD244在限制T細(xì)胞激活方面有著類似的調(diào)節(jié)功能。lncRNA-CD244的誘導(dǎo)表達是通過T細(xì)胞抑制性受體CD244(2b4) 而實現(xiàn),同時介導(dǎo)了IFN-γ和TNF基因的表達抑制。與linc-MAF-4類似,lncRNA-CD244與EZH2相互作用并將其募集到IFN-γ和TNF啟動子中,以沉積抑制性染色質(zhì)標(biāo)記。而通過降低lncRNA-CD244可以改善CD8+T細(xì)胞在體內(nèi)的功能。在結(jié)核分枝桿菌感染模型中的研究表明,移植缺失lncRNA-CD244的CD8+T細(xì)胞可導(dǎo)致小鼠器官對細(xì)菌的感染性明顯降低[36]。

8 展望

免疫系統(tǒng)在維持器官內(nèi)環(huán)境平衡和預(yù)防自身免疫的同時,也對致病性入侵產(chǎn)生了強烈的反應(yīng)。lncRNA參與了免疫細(xì)胞發(fā)育的多個階段和病原體應(yīng)答途徑,是調(diào)節(jié)這一過程的重要參與者。為了區(qū)分外源性威脅和自身內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定狀態(tài),免疫系統(tǒng)通過檢測、放大和對細(xì)胞刺激作出反應(yīng)的大分子來響應(yīng)外界環(huán)境信號的變化。而lncRNA參與了免疫細(xì)胞發(fā)育的多個階段和病原體應(yīng)答途徑,是調(diào)節(jié)這一過程的重要參與者。尤其是近年來轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)的發(fā)展,進一步增強了對體內(nèi)外lncRNA功能的理解和認(rèn)識。因此,對lncRNA的持續(xù)研究將不斷有新的發(fā)現(xiàn),并為人類疾病和感染提供更好的治療方法。

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