Az RNA M6 A Reader YTHDF2 vezérli az NK sejtes daganatellenes és vírusellenes immunitást, 1. rész

Bevezetés

A természetes gyilkos (NK) sejtek a domináns veleszületett limfoid sejtek, amelyek vírus- és daganatellenes immunitást közvetítenek (Spits et al., 2016). Felismerik a vírussal fertőzött és rákos sejteket több felületükön keresztül – kifejezett aktiváló és gátló receptoraik révén, és citotoxikus hatásuk révén elpusztítják őket (Sun és Lanier, 2011).

A természetes gyilkos szorosan kapcsolódik az immunitáshoz, mivel a természetes gyilkos sejtek az immunrendszer fontos részét képezik. A természetes gyilkos sejtek olyan immunsejtek, amelyek gyorsan azonosítják és elpusztítják a rákos sejteket és a kórokozókat. Képesek azonosítani és megtámadni a kóros sejteket anélkül, hogy károsítanák a normál sejteket.

Az immunitás a szervezet azon képessége, hogy ellenálljon a betegségeknek és fertőzéseknek, és az immunrendszer különféle mechanizmusain keresztül védekezik az idegen kórokozók ellen. A természetes gyilkos sejtek az egyik legfontosabb fegyver. Közvetlenül képesek felvenni a harcot a kórokozókkal és a daganatos sejtekkel, sőt, más immunsejtekkel együttműködve javítják a betegségek elleni küzdelem hatását.

A jó immunitás fenntartása számos betegség megelőzésében és kezelésében fontos. A természetes ölősejtek aktivitásával és immunitásával kapcsolatos néhány tényező a következők:

1. Táplálkozás: A helyes étkezési szokások és a megfelelő tápanyagok bevitele elősegítheti a természetes ölősejtek aktivitását. Például a tápanyagok, például a C-, E-vitamin és a folsav fontos szerepet játszanak a természetes ölősejtek aktivitásának növelésében.

2. Gyakorlat: A mérsékelt testmozgás fokozhatja az immunrendszer működését és a természetes ölősejtek számát, elősegítve ezzel a jobb immunválaszt.

3. Egészséges életmód: A dohányzás abbahagyása, az alkoholfogyasztás korlátozása, az elegendő alvás, a stressz csökkentése és a negatív érzelmek megszüntetése javíthatja az immunitást és fokozhatja a természetes ölősejtek aktivitását.

Röviden: a természetes gyilkos sejtek az immunrendszer egyik legfontosabb fegyvere. A jó immunitás megvédheti a szervezetet a betegségektől. Egészséges életmóddal, megfelelő táplálkozással és mértékletes testmozgással növelheti a természetes ölősejtek számát és aktivitását, javíthatja az immunitást, és ezáltal folyamatosan javíthatja szervezete egészségét. Látható, hogy javítanunk kell a memórián, és a Cistanche deserticola jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola egy hagyományos kínai gyógyászati ​​anyag, amelynek számos egyedi hatása van, amelyek közül az egyik a memória javítása. A Cistanche deserticola hatékonysága a benne található számos hatóanyagnak köszönhető, beleértve a csersavat, poliszacharidokat, flavonoid glikozidokat stb. Ezek az összetevők számos úton elősegíthetik az agy egészségét.

Kattintson a Tudjon meg 10 módszerre a memória javítására

Különböző citokinkészleteket is termelhetnek, mint például IFN-, TNF- és IL-10, vagy kemokinek, például MIP-1 és - és RANTES, amelyek tovább képesek adaptív immunválaszokat kiváltani (Spits). et al., 2016). Az NK-sejtek többfunkciós tevékenységei együttesen segítik a fogékony célpontok kiküszöbölését, és felerősítik a vírusok és rákos megbetegedések elleni gyulladásos válaszokat.

Az emlős mRNS legelterjedtebb poszttranszkripciós módosításaként az N{0}}metiladenozin (m6A) módosulás egy széles körben elterjedt szabályozó mechanizmusként jelenik meg, amely szabályozza a génexpressziót különböző fiziológiai folyamatokban (Yue és mtsai, 2015).

Mindazonáltal, hogy az m6A metiláció hogyan szabályozza a veleszületett és adaptív sejt által közvetített immunitást, még teljesen meg kell érteni, és egészen e jelentésig ismeretlen maradt az NK-sejtekben.

A közelmúltban kimutatták, hogy a kiméra antigénreceptorok (CAR) az NK-sejteket a megfelelő antigént expresszáló daganatsejtek felé irányítják, lehetőséget teremtve a rák elleni küzdelemre (Chenet al., 2016; Chu és mtsai, 2014; Han és mtsai, 2015; Liu et al. al., 2020; Tang és mtsai, 2018; Yilmaz et al., 2020).

Ezért az m6A módosítás NK-sejtekben betöltött szerepének egyértelmű meghatározása nemcsak nagyban javítja az RNS-módosítások megértését, mint a poszttranszkripciós génszabályozás új és kritikus rétegét, amely szabályozza az immunsejtek működését, hanem új lehetőséget is nyújthat számunkra az NK-sejt effektor funkciójának és a rák túlélésének fokozására. Immun terápia.

Az m6A metiltranszferázok ("írók", pl. METTL3 és METTL14) és demetilázok ("radírok", például zsírtömeggel és elhízással kapcsolatos fehérje [FTO] és ALKBH5) dinamikusan szabályozzák az m6A metilációs tájat (Shi et al., 2019).

A Them6A olvasó fehérjék (YTH domént tartalmazó család [YTHDF] fehérjék YTHDF1, YTHDF2 és YTHDF3, valamint inzulinszerű növekedési faktor 2 mRNS-kötő [IGF2BP] fehérjék IGF2BP1, IGF2BP2 és IGF2BP3) elsősorban a metilált RNS-hez és a médiában specifikus funkciókhoz kötődnek. az m6A-val módosított mRNS-ek stabilitását befolyásoló transzlátor elősegítése (Huang et al., 2018; Shi és mtsai, 2019; Wang és mtsai, 2014; Wang és mtsai, 2015).

A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy az m6A metiláció inadaptív és veleszületett immunsejtek által közvetített immunitásban van jelen (Shulman és Stern-Ginossar, 2020). Az m6Awriter fehérje METTL3 deléciója egér T-sejtekből az IL-7/SOCS/STAT5 útvonal megcélzásával megzavarja a sejtek homeosztázisát és differenciálódását (Li et al., 2017). A METTL3 az IL-2/STAT5 jelátvitel révén fenntartja a T reg sejtszuppresszív funkciókat (Tong et al., 2018).

Az RNS m6A metilációja alapvető szerepet játszik a korai B-sejtek fejlődésében (Zheng et al., 2020). Egy közelmúltbeli jelentés kimutatta, hogy a METTL3-közvetített mRNS m6A metilációja elősegíti a dendritikus sejtek (DC) aktivációját (Wang et al., 2019a).

A lizoszómális katepszineket kódoló m6A-módosított mRNS-eket az YTHDF1 felismerheti a DC-kben, ezáltal elnyomja a DC-k keresztirányú indíthatóságát és gátolja a daganatellenes immunválaszokat (Han és mtsai, 2019).

Az m6A módosítások a vírusfertőzésre adott veleszületett immunválaszt is szabályozzák (Liu és mtsai, 2019; Rubio et al., 2018; Winkler és mtsai, 2019). Arról azonban nem számoltak be, hogy az m6Amodifikációk befolyásolják-e és hogyan befolyásolják a tumorsejtekre és vírusokra adott NK-sejtek által közvetített immunválaszt. Az YTHDF2 egy jól ismert m6A-olvasó, amely az m6A-t tartalmazó RNS-ek specifikus felismerésével és azokhoz való kötésével, valamint a céltranszkriptumok lebomlásának elősegítésével működik (Wang). et al., 2014).

A BioGPS adatbázisa (Wu et al., 2013) és előzetes adataink szerint az egér NK-sejtek magas szinten expresszálják az YTHDF2-t, míg az NK-sejtek szabályozásában betöltött szerepe nem ismert. Ez arra késztetett bennünket, hogy az YTHDF2-t NK-sejtekben tanulmányozzuk feltételes kiütési megközelítés alkalmazásával.

Megmutatjuk, hogy az Ythdf2 kimerülése egérNK sejtekben jelentősen károsította az NK-sejtek daganatellenes és antivirális immunitását. Ezenkívül az YTHDF2 szabályozta az NK-sejtek homeosztázisát, érését és túlélését egyensúlyi állapotban. Így az YTHDF2 vagy m6Amodifikációk általában sokrétű szerepet játszanak az NK-sejtek szabályozásában.

Eredmények

Az YTHDF2-t az IL-15, az egér CMV-fertőzése és a tumor progressziója fokozza az egér NK-sejtekben

Az m6A-módosítások NK-sejtekben betöltött szerepének tanulmányozására először a BioGPS adatbázis segítségével szűrtük az m6A-írók, radírok és -olvasók expressziós szintjét egér NK-sejtekben.http://biogps.org).

Ennek megfelelően az Ythdf2 mRNS expressziója volt a legmagasabb a többi m6A enzim és olvasó között (1A. ábra). Érdekes módon azt találtuk, hogy az NK-sejtekben az Ythdf2 konstitutív RNS-e és fehérje expressziója is magas, összehasonlítva a legtöbb más immunsejttel, beleértve a B-sejteket is. , makrofágok és DC-k (1B. ábra és S1A. ábra).

Az NK-sejteket aktiválhatja az IL{0}}, amely az NK-sejtek homeosztázisának és túlélésének kulcsfontosságú szabályozója (Becknell és Caligiuri, 2005). A Gene Expression Omnibus (GEO) adatbázist felhasználva azt találtuk, hogy az IL-15-aktivált NK-sejtekben magasabb az Ythdf2 mRNS szintje, mint az általunk tesztelt többi m6A enzimhez és olvasóhoz (1C. ábra; a GEO-tól elemezve, letéti szám alatt). GSE106138).

A GEO adatok elemzésével összhangban a valós idejű kvantitatív PCR (qPCR) és az immunblot vizsgálat azt mutatta, hogy az NK-sejtek IL-15 aktiválása jelentősen megnövelte az Ythdf2-t mind az mRNS, mind a fehérje szintjén, és hogy az Ythdf2 expressziós szintje nagyon magas IL{ {4}} – aktivált NK-sejtek az általunk tesztelt többi m6Aenzimmel és olvasóval összehasonlítva (1. ábra, D-F; és S1B ábra).

Az YTHDF2 fehérjeszintje az általunk korábban előállított IL-15 transzgenikus (Tg) egerekből származó NK-sejtekben is jelentősen megemelkedett a WT kontrollokhoz képest (S1 C ábra; Fehniger et al., 2001). Az NK-sejtek kritikusak. a gazdaszervezet vírusfertőzés és rosszindulatú daganatok elleni immunitásának mediátorai (Spits et al., 2016). Ezért értékeltük az YTHDF2 expressziós mintázatát NK-sejtekben egér CMV (MCMV) fertőzés során.

A GEO adatbázist használva azt találtuk, hogy az Ythdf2 a fertőzést követő 1.5. napon két független adatbázisban felszabályozott (1. ábra G és S1 D ábra). Egy immunoblot vizsgálat megerősítette, hogy az YTHDF2 fehérjeszintje az MCMV-fertőzés utáni 1.5. napon is megemelkedett (S1 E ábra), ami azt jelzi, hogy az YTHDF2 kritikus szerepet játszhat az NKcell-mediált antivirális immunitásban.

A vírusfertőzés leküzdése mellett az NK-sejtek hozzájárulnak a daganatellenes immunfelügyelethez. Ezután megvizsgáltuk az Ythdf2 szintjét a daganat kialakulása során. A B16F10 melanoma metasztázis modellt használva azt találtuk, hogy a tüdőben csökkent az NK-sejtek száma a daganatfejlődés késői szakaszában (S1 F ábra), ami összhangban van egy korábbi jelentéssel (Cong et al. al., 2018).

Azt találtuk, hogy az Ythdf2 mRNS- és fehérjeszintje jelentősen megnőtt az NK-sejtekben a tumorfejlődés korai szakaszában (1. ábra H és S1 G ábra). Összességében ezek az adatok azt mutatják, hogy az YTHDF2 erősen expresszálódik az NK-sejtekben, és a vírusfertőzés és a daganatképződés során felfelé szabályozódik, ami azt feltételezi, hogy az YTHDF2 szerepet játszik az NK-sejtek daganatképződéssel és vírusfertőzéssel szembeni védelmében.

Az YTHDF2 hiánya rontja az NK-sejtek tumorellenes immunitását

A szerepének meghatározásához YTHDF2 NK sejt-mediált antitumorimmunity, először generált Ythdf2 floxed egerek (ábra. S1, H és I). Ezt követően NK-sejt-specifikus feltételes kiütött egereket (a továbbiakban Ythdf2ΔNK egereknek) állítottunk elő Ythdf2fl/fl egerek és Ncr1-iCre egerek keresztezésével (Narni-Mancinelli et al., 2011). Az Ythdf2 törlését NK-sejtekben qPCR-rel és immunoblottal igazoltuk (S1, J és K ábra).

Ezután létrehoztunk egy metasztatikus melanoma modellt B16F10 sejtek intravénás injekciójával Ythdf2WT és Ythdf2ΔNK egerekbe. Amint az a 2A. ábrán látható, az Ythdf2ANKegerek sokkal nagyobb metasztatikus csomós terhelést mutattak, mint az Ythdf2WT egerek.

Szignifikáns csökkenést találtunk az Ythdf2ANK egerek infiltráló NK-sejtek daganatszöveteinek százalékában és abszolút számában az Ythdf2WT egereknél megfigyeltekhez képest (2. ábra, B és C). Eközben az Ythdf2ΔNK egerekből származó infiltráló NK-sejtek szignifikáns csökkenést mutattak az IFN-, a granzyme B és a perforin expressziójában az Ythdf2WT egerekből származókhoz képest (2. ábra, D-F).

A CD4+ T-sejtek és CD8+ T-sejtek százalékos aránya, valamint IFN-expressziójuk azonban összehasonlítható volt az Ythdf2WT egerek és az Ythdf2ANKegerek között (S1. ábra, L–O), ami arra utal, hogy az YTHDF2 az NK-sejtekben nélkülözhetetlen a daganatos áttétek szabályozásához.

Az NK-sejtek által közvetített tumorellenes immunitás YTHDF2 sejtszintű követelményének megerősítésére azonos számú NK-sejtet vittünk át Ythdf2ANK egerekből vagy Ythdf2WT egerekből Rag2-/-Il2rg-/- egerekbe, amelyekből hiányoznak a T-, B- és NK-sejtek. 1 nappal a B16F10 tumorsejtek injekciója előtt (2. G. ábra). Szignifikánsan megnövekedett a tumormetasztázisok előfordulása az Ythdf2ANK NK-sejtekkel átvitt egerekben, mint az Ythdf2WT NK-sejtekkel injektált egereknél (2. G. ábra).

Hasonlóképpen, ebben a modellben jelentős csökkenést tapasztaltunk a beszűrődő Ythdf2ΔNK NK-sejtek százalékában és abszolút számában (2. ábra, H és I), valamint az IFN-, a granzim B és a perforin expressziójának csökkenését örökbe fogadott egerekben. átvitt Ythdf2ΔNK NK sejteket összehasonlítva azokkal, amelyek Ythdf2WT NK sejteket kaptak (2. ábra, J–L). Ezek az adatok az YTHDF2 sejten belüli szerepét jelzik az NK-sejtek daganatellenes immunitásának szabályozásában.

For more information:1950477648nn@gmail.com