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发布日期:2023/8/28 23:12:00

IFN-g公认为是哺乳动物体内最重要的细胞因子之一,对调节机体防御,自身免疫反应,抗感染和抗肿瘤都起到十分关键的作用。Th1细胞作为体内主要产生IFN-g的细胞类型,其调控机制已经被广泛深入的研究。近十几年来,基因组学和表观生物学研究不断发现多个调控r干扰素的保守非编码序列(CNS)作为其增强子元件,对其基因的表达起到正向转录调控作用。然而,对IFN-g负向调控的沉默子元件从未被找到。

文章主要发现一类新的g干扰素(IFN-g)基因(Ifng)调控沉默子元件’CNS-28’对机体生理稳态的调控作用。

 

 

通过对组蛋白H3K4me1在初始CD4 T细胞(naïve CD4 T cell)中Ifng基因修饰的研究,作者发现了之前未认证过的CNS-28序列可以作为Ifng沉默子抑制Ifng基因的转录表达CNS-28位点上的H3K4me1修饰是通过远端CNS-22上的反式H3K4甲基化修饰而实现的。进一步的机制研究表明,CNS-28元件主要是通过抑制在Ifng基因上的增强子,尤其是增强子CNS-22和启动子的相互作用来实现对IFN-g表达的限制,并且这种负向调控是不依赖于转录因子T-bet功能上,作者证明了CNS-28可以在天然免疫和获得免疫反应过程当中,抑制Ifng在Th1,CD8和NK细胞中的转录表达。CNS-28的缺失可以通过失调上升的IFN-g产生,导致2型免疫反应的下降,最终导致Th1和Th2反应的失衡。

 

CNS-28 作为早期染色质重塑的新型远端沉默子,对顺式调控元件在基因调控中起着基础性的作用。此次对CNS-28的鉴定和研究,可以进一步帮助了解顺式元件如何相互合作进行基因沉默,从而严格控制 Ifng 表达。因此,作者的研究结果提供了关于顺式元件如何相互合作,以达到基因沉默和维持细胞静息状态的思路。揭示了不依赖于T-bet的调控 Ifng 表达,最终限制过度IFN-g反应的降低自身免疫性疾病的新机制。这种机制有助于开发传染病和自身免疫的治疗干预措施。

图. cns-28对ifng表达调控的工作机制

 

文章结论与讨论,启发与展望

我们建议 CNS-28 独立于T-bet 发挥作用,但该结论是基于间接证据得出的。将 CNS-28缺失小鼠与 T-bet 缺失小鼠杂交将提供更确凿的实验证据。此外,我们的数据没有完全解决 CNS-28 在抑制 Ifng 表达是否需要 MLL4 的酶活性。因此,我们可以点突变MLL4,使其酶活性失活,但保留染色质结合位点。之后测试这样的突变是否会损害 CNS-28 的功能,从而回答这个问题。另外,尽管我们发现 GATA-3 作用于 MLL4 下游,但仍不清楚 GATA-3 如何调节 CNS-28 抑制 Ifng 表达的功能。需要进一步评估 GATA-3 缺失细胞中 Ifng 基因座的染色质构象变化,重点关注 CNS-34、CNS-28、CNS-22 和启动子区域的环化,以了解 GATA3 是否参与通过 CNS-28 影响 CNS-22-启动子相互作用来抑制 Ifng 表达。

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