宾夕法尼亚大学Perelman医学院病理学和实验医学教授Avinash Bhandoola实验室,多年来一直从事T细胞的起源研究。近日,他证实一个众所周知在多种组织发育中起作用的蛋白质Notch,在触发T细胞发育中发挥了至关重要的作用。这项研究发表在《自然免疫学》(Nature Immunology)杂志上。
T细胞是一类在胸腺中生成的免疫细胞。但像所有的血细胞类型一样,T细胞起源于骨髓中的造血干细胞。不成熟T细胞的祖细胞离开骨髓,在胸腺中定居,最终生成了T细胞。
与研究生Maria Elena De Obaldia一起,Bhandoola在这篇论文中描述了Notch信号诱导一些基因表达,促使T细胞成熟并抑制其他细胞命运的机制。造血干细胞中缺失Notch靶基因Hes1可导致极低的T细胞数量,但直到现在对于其潜在机制还不清楚。由于Notch信号出错会诱导白血病,De Obaldia指出:“在分子水平上了解Notch信号通路,可以阐明在癌症情况下正常细胞转变的机制。”
当前的研究描述了在胸腺不成熟T细胞的细胞核中起作用的一种阻遏蛋白:Hes1的作用机制。De Obaldia和Bhandoola发现,Hes1关闭了加速髓样细胞命运、对抗T细胞命运的C/EBPalpha基因,而Hes1缺失小鼠显示严重的T细胞缺陷,除去C/EBPalpha基因可以恢复正常的T细胞发育。这提供了证据表明,Hes1阻止了不成熟T细胞默认髓细胞发育信号通路,后者控制了非淋巴细胞的成熟。
鉴于这一“监控”功能,De Obaldia将Hes1比作是T细胞发育的交通警察:“T细胞白血病对Hes1上瘾,或许是因为它让祖细胞持续走在了生成更多T细胞而非髓系细胞的道路上。”Bhandoola说:“我们的研究结果确立了在T细胞发育早期限制髓系细胞发育的重要性,这一知识有可能提供一些有关如何阻止T细胞白血病的线索。”未来的研究将解答在Notch依赖性的T细胞白血病中,Hes1是否像正常T细胞发育过程一样,通过抑制髓系细胞基因发挥了相似的功能。