Nature:磷脂酰乙醇胺对滤泡辅助型T细胞和体液免疫的代谢控制
2021年7月,美国圣裘德儿童研究医院的研究人员在《Nature》上发表了题为“磷脂酰乙醇胺对TFH细胞和体液免疫的代谢控制”的研究论文,揭示了磷脂代谢协调 TFH 细胞分化和体液免疫的转录后机制,突出了环境依赖性免疫信号和效应程序的代谢控制。
ETNK1、PCYT2和SELENOI作为TFH细胞分化的选择性转录后调节因子,通过促进CXCR5 的表达和功能作用发挥作用。
TFH细胞表现出独特的脂质代谢程序,PE分布在质膜的外层,与CXCR5 共定位。
在活化的T细胞中,Pcyt2的基因缺失会损害TFH细胞的分化,这与体液免疫反应降低有关。
中央碳代谢,如糖酵解,支持多个T细胞亚群的分化,但滤泡辅助型T(TFH)细胞特异性代谢程序仍不清楚。TFH细胞CD4+ T细胞的一个亚群,它位于B细胞滤泡中,并提供相关的B–T细胞相互作用和细胞因子,以促进生发中心(GC)的形成,促进GC B细胞分化为记忆B细胞或浆细胞,并驱动高亲和力抗体的发展,其对于B细胞介导的体液免疫至关重要。尽管BCL6等转录因子驱动TFH细胞的分化,但尚不清楚转录后和代谢程序是否以及如何强制执行TFH细胞编程。
为了系统地鉴定介导TFH细胞发育的代谢因素,研究人员使用靶向代谢相关基因gRNA文库进行了体内CRISPR-Cas9 筛选。表达Cas9的SMARTA转基因T细胞用gRNA文库转导并转移到C57BL/6小鼠中,淋巴细胞性绒毛膜炎病毒(LCMV)株感感染7天后,共鉴定出229个在TFH(CXCR5+SLAM-)与TH1(CXCR5-SLAM+)细胞中显着改变的基因。
Etnk1(编码乙醇胺激酶1)和Pcyt2(磷酸胞苷基转移酶2)是促进PE从头生物合成的CDP-乙醇胺途径的两个关键组成部分,分别是TFH细胞正调节因子的第一和第三候选物。Etnk1或Pcyt2的缺失导致感染后第7天TFH细胞(CXCR5+SLAM-、PSGL-1-Ly6C-和CXCR5+PD-1+)数量显著减少,相比之下,TH1细胞(CXCR5−SLAM+或PSGL-1+Ly6C+)增加,表明ETNK1和PCYT2是TFH细胞的选择性正调控因子。研究人员接着敲除了参与 PE 产生的其他基因:Etnk2(乙醇胺激酶2)、Seleni(乙醇胺磷酸转移酶1)和 Cept1(胆碱/乙醇胺磷酸转移酶1)。发现靶向 Selenoi 减少了TFH细胞的数量,而Etnk2或Cept1的丢失没有影响。总的来说,TFH的产生依赖于 Etnk1、Pcyt2和Selenoi,表明从头PE 生物合成在 TFH 反应中的作用。
脂质组学分析显示动态磷脂谱伴随着TFH细胞从原始T细胞分化,PE、磷脂酰胆碱(PC)和PS含量增加。PCYT2是CDP-乙醇胺途径的限速酶,因此,PCYT2缺陷的TFH细胞减少了总PE含量。此外,研究人员发现,在LCMV感染后,Pcyt2的丢失导致B细胞滤泡中的T细胞显著减少。接受Pcyt2缺陷型TFH细胞的小鼠具有显著较少的GC B细胞和浆细胞。因此,CDP-乙醇胺通路对滤泡募集和TFH细胞的功能能力至关重要。