我司陈新华团队揭示硬骨鱼IL-2调控T细胞增殖、分化与功能的作用机制

发布时间:2022-04-08创建部门:公司人员机构

T细胞是适应性免疫系统的重要组成部分,在抵御病原入侵、抗肿瘤免疫、免疫记忆、协助B细胞产生抗体、调控其他免疫细胞活性等过程均发挥重要作用。T细胞的活化与分化过程受是TCR信号、共刺激信号、能量代谢信号以及细胞因子等的精密调控,其中细胞因子在调节T细胞的发育、成熟、活化、分化、记忆性T细胞的产生等方面均发挥重要作用。IL-2是一个多效性细胞因子,在调节T细胞增殖、分化与功能过程中发挥重要作用。目前哺乳动物IL-2调节T细胞免疫应答的功能及机制研究得较为清楚,但有关鱼类IL-2在调节T细胞免疫中的功能及调控机制仍知之甚少。近日,全球赌船十大网站陈新华团队的研究揭示了大黄鱼IL-2调控T细胞免疫的机制。研究结果以题为“IL-2 signaling couples the MAPK and mTORC1 axes to promoteT cell proliferation and differentiation in teleosts”的论文发表于美国免疫学家协会的旗舰期刊The Journal of Immunology(TOP期刊)。

研究结果显示,大黄鱼IL-2在体内和体外均可促进T细胞增殖,并且促进CD4+ T细胞向Th1、Th2和Treg方向分化,抑制其向Th17方向分化,同时还可促进CD8+ T细胞成熟分化。利用特异性抑制剂抑制体内IL-2表达后,发现大黄鱼血液、头肾和脾脏等组织中T细胞增殖显著受到抑制,且在变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)感染后的存活率明显降低,体内存留的变形假单胞菌数目显著高于对照组。活体过表达IL-2后,大黄鱼受变形假单胞菌感染后的存活率显著提高,体内存留的变形假单胞菌数目显著低于对照组和抑制剂处理组。研究发现,大黄鱼IL-2可与LcIL-15Rα和LcIL-2Rβ结合形成LcIL-2/LcIL-15Rα/LcIL-2Rβ复合物,进而招募LcγC形成cIL-2/LcIL-15Rα/LcIL-2Rβ/LcγC信号转导复合物,从而激活下游JAK-STAT5信号通路,活化后的STAT5进而促进T细胞释放与增殖分化相关细胞因子来促进T细胞的活化、增强T细胞的功能。此外,还发现大黄鱼IL-2还可以通过激活MAPK和mTORC1信号通路来调控T细胞功能。由于MAPK和mTORC1也是TCR下游重要的信号通路。因此,我们认为,细胞因子信号和TCR信号共同调节T细胞免疫应答是一种古老的策略,可确保机体产生适当的T细胞免疫应答。我们的结果为认识鱼类T细胞免疫应答的调控机制提供了新的证据。

  

 大黄鱼IL-2信号偶联MAPK和mTORC1调节T细胞免疫

(注:大黄鱼IL-2首先结合LcIL-15Rα和LcIL-2Rβ,进一步招募LcγC形成信号转导复合物,从而激活下游JAK-STAT5、MAPK和mTORC1信号来调节T细胞增殖、分化与功能。) 

公司为该论文第一署名单位,陈新华团队博士后慕鹏飞为该论文第一作者,全球赌船十大网站(中国)有限公司陈新华教授为该论文的通讯作者,自然资源部第三海洋研究所敖敬群研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划(2018YFD0900503)、国家自然科学基金(U1905204, 31772874, and 42076104)、国家海水鱼产业技术体系(CARS-47)和公司“双一流”建设科技创新能力提升培育计划(KSYLP001)等项目的资助。 

论文链接:www.jimmunol.org/cgi/doi/10.4049/jimmunol.2100764