
3月22日,評論雜志Nature Reviews Immunology 在線刊登了一篇評論文章“調節T細胞—穩定與承諾的一個問題”(Regulatory T cells: A question of stability and commitment),文章中,評論者針對TReg細胞的穩定性以及FOXP3的譜系特異性進行了精彩的評論。
調節T(TReg)細胞通常由它們的轉錄因子叉頭盒子P3(FOXP3)的表達來定義,然而一些研究對TReg細胞的穩定性以及FOXP3的譜系特異性提出了質疑。人類活化T細胞能夠在沒有獲得一個調節表型的情況下下調FOXP3的表達,并且FOXP3+細胞能夠喪失FOXP3表達,并在炎癥或淋巴細胞減少的過程中獲得一個效應細胞表型。這項研究通過提出一個并不置于TReg細胞譜系中的較少的FOXP3+ T細胞系的存在,從而化解了這些爭論。
作者培育了表達紅色熒光蛋白(RFP)的小鼠,從而能夠識別FOXP3+細胞,并且它們的后代與FOXP3的繼續表達無關(Foxp3GFPCreROSA26RFP小鼠)。在成年小鼠中,10%~20%的RFP+CD4+外圍T細胞(而非RFP+CD4+未成熟胸腺細胞)是FOXP3–,表明這些細胞在外圍抑制了FOXP3的表達。RFP+FOXP3– (exFOXP3) T細胞具有一種效應物或記憶表型,能夠產生不同的效應物細胞因子,以及表達低水平的TReg細胞標記物。
作者還發現,當FOXP3–幼稚T細胞在缺乏轉化生長因子-β的試管內被激活時,約10%的細胞上調了FOXP3的表達。然而,這些被活化誘發的FOXP3+細胞并沒有上調TReg細胞的特征基因,并沒有抑制T細胞增生,以及在再刺激后沒有保持FOXP3的表達。總的來說,這些結果證實了FOXP3在小鼠T細胞中的表達能夠變得不穩定。
繼承性轉移試驗表明,外圍誘發的FOXP3+ T細胞能夠被分離為不穩定和穩定的細胞系。來自表達了LY5.1的小鼠的FOXP3–CD4+ T細胞被首先轉化為小鼠表達的LY5.2;在2到8周之后,FOXP3+CD4+ T細胞(由內生的LY5.2+細胞以及LY5.1+細胞組成的一個細胞系,能夠上調FOXP3的表達)被從這些小鼠中轉化為淋巴細胞減少的接受者。當在4周后進行分析時,一些LY5.1+細胞成為了FOXP3– ,并廣泛地增殖。FOXP3–LY5.1+細胞的百分比以及細胞系擴張的程度,與LY5.1+細胞存在于LY5.2+小鼠中的時間長度呈負相關性。換句話說,FOXP3表達的穩定性與其被表達的時間長度有關。FOXP3+胸腺細胞的繼承性轉移表明,胸腺引發的外圍FOXP3+ T細胞具有穩定的FOXP3表達。
這些發現表明,FOXP3的穩定性取決于FOXP3是否是在胸腺或外圍中被引發的。與此一致,一個外圍的百分比引發FOXP3+ T細胞——但不是胸腺引發的FOXP3+ T細胞——喪失了FOXP3的表達,并在適當的偏光條件下加以刺激時分泌出效應物細胞因子。那些外圍誘發的喪失了FOXP3表達的FOXP3+ 細胞是典型的CD25–/low細胞,然而CD25hi外圍引發的FOXP3+ 細胞則具有穩定的FOXP3表達??傊?,這些結果表明,FOXP3表達僅僅在一個CD25–/low外圍誘發的FOXP3+ 細胞的暫時細胞系中不穩定。此外,這種細胞系被發現具有缺陷抑制活性。
zui終,作者指出,在激活后,30%的exFOXP3 T細胞能夠重新獲得FOXP3表達和抑制的活性,并且這種能力與一種脫甲基Foxp3基因座相一致。相比之下,具有一個甲基化Foxp3基因座的exFOXP3細胞能夠不再表達FOXP3,并將在激活后擁有一個效應細胞表型。
這些結果與FOXP3+ 細胞的不穩定性并不代表TReg細胞的“再編程”的一個模型相一致,而不是不具有抑制活性的并能夠分化為FOXP3–效應細胞的一個短暫的較少的自由FOXP3+ 細胞系。盡管一些TReg細胞能夠喪失FOXP3表達,但它們保持了一個抑制活性的外成記憶,并不會轉化為效應細胞;因此作者將它們視為“潛在的”TReg細胞