2018年6月26日，國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《免疫》在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院（營(yíng)養(yǎng)與健康院）常興研究組題為“Iron drives T helper cells pathogenicity by promoting RNA-binding protein PCBP1- mediated proinflammatory cytokine production”的最新研究成果，發(fā)現(xiàn)了輔助性T細(xì)胞中鐵代謝通過(guò)調(diào)控促炎性細(xì)胞因子表達(dá)參與自身免疫疾病，并證明RNA結(jié)合蛋白PCBP1介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控途徑為連接鐵代謝與細(xì)胞因子表達(dá)的調(diào)控的橋梁。
自身免疫性疾病是人體的免疫系統(tǒng)錯(cuò)誤地識(shí)別自身器官、組織和細(xì)胞，誘導(dǎo)免疫應(yīng)答，繼而造成自身?yè)p傷的一類(lèi)疾病。大多數(shù)自身免疫疾病的發(fā)病機(jī)制至今還不完全明確，缺乏完全治愈的有效治療手段。臨床研究發(fā)現(xiàn)，自身免疫疾病發(fā)病的原位組織存在鐵離子的過(guò)量沉積，如多樣性硬化病人的腦組織和風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎病人的關(guān)節(jié)滑液等。但是，鐵離子沉積對(duì)疾病的發(fā)展和功能仍然不清楚。
博士后王志章等研究人員發(fā)現(xiàn)，多種方法改變T細(xì)胞中鐵離子含量，會(huì)選擇性調(diào)控促炎性細(xì)胞因子GM-CSF的表達(dá)，并在多樣性硬化小鼠模型EAE中影響疾病的發(fā)生。進(jìn)一步通過(guò)shRNA篩選，發(fā)現(xiàn)具有鐵離子伴侶功能的RNA結(jié)合蛋白PCBP1可能參與該過(guò)程。T細(xì)胞中PCBP1缺陷與鐵離子缺陷類(lèi)似，可以抑制GM-CSF的表達(dá)和EAE發(fā)生。更進(jìn)一步的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，PCBP1直接結(jié)合mRNA 3'UTR中富含UC的序列，促進(jìn)GM-CSF等mRNA的穩(wěn)定性和表達(dá)；而鐵離子保護(hù)PCBP1蛋白不被Caspase剪切降解，提示PCBP1可以作為胞內(nèi)鐵離子的傳感器，調(diào)控免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組的動(dòng)態(tài)變化和致病性。
該研究鑒定出調(diào)控GM-CSF表達(dá)的新的順式作用元件，及其相關(guān)的反式作用因子PCBP1，揭示了GM-CSF新的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機(jī)制；同時(shí)豐富了代謝環(huán)境通過(guò)RNA結(jié)合蛋白轉(zhuǎn)錄后調(diào)控基因表達(dá)的模型；闡釋了鐵代謝異常促進(jìn)自身免疫疾病的機(jī)制，為多發(fā)性硬化等自身免疫疾病的治療提供的新的靶點(diǎn)和思路。
該工作得到了科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委、和上海市科委的相關(guān)資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.immuni.2018.05.008
圖.T細(xì)胞中“鐵離子-PCBP1-細(xì)胞因子”調(diào)控模型
在輔助性T細(xì)胞中，胞內(nèi)鐵離子充足時(shí)，PCBP1蛋白穩(wěn)定表達(dá)，GM-CSF等促炎性細(xì)胞因子mRNA半衰期延長(zhǎng)，從而大量產(chǎn)生細(xì)胞因子；胞內(nèi)鐵離子匱乏時(shí)，PCBP1被Caspase剪切降解，GM-CSF等促炎性細(xì)胞因子mRNA半衰期縮短，快速降解，從而使細(xì)胞因子產(chǎn)生受損。
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