干扰素相关STATs信号通路对鸡PD-1及PD-L1转录的调节作用

In this study, we describe a crucial role of IFNs-dependent STATs signaling pathway in the regulation of PD-1 (Programmed Cell Death 1) and PD-L1 (PD-1 Ligand 1) expression, which associated with immune tolerance and immune suppression signal transduction, in chicken CD4+, CD8+ T cells. To investigate the molecular mechanism underlying the regulation of PD-1 and PD-L1 expression in response to IFNs, the phosphorylation of STATs (Signal transducers and activators of transcription) that play a key role for the STATs signaling activation are analyzed after treatment with IFNs. In order to confirm that STATs were bound to the ISRE and/or GAS motif involved in the modulation of chicken PD-1 and PD-L1 transcription via STATs signaling pathway, the IFNs-induced complex of nuclear extracts, which binds to the ISRE and/or GAS motif are analyzed after IFNs stimulation. This work will provide a basis for further functional investigation of the regulation of PD-1 and PD-L1 expression via IFNs-dependent JAK/STAT signaling pathway in chicken CD4+, CD8+ T cells.

本项目拟探讨鸡干扰素介导的免疫调节相关蛋白基因转录激活的STATs信号通路对鸡免疫系统中重要负调节因子PD-1及PD-L1表达的调控作用。以鸡CD4+ 、CD8+ T淋巴细胞为对象，通过分析ChIFNs刺激后STATs信号通路激活，及其信号转导过程中STATs与PD-1和/或PD-L1基因相关顺式元件（ISRE和/或GAS）的结合位点和相互作用情况，以及阻断STATs与相关元件结合对PD-1及PD-L1转录表达和鸡细胞免疫功能的影响，研究ChIFNs介导的STATs信号通路对PD-1及PD-L1转录调控的分子机制。为进一步丰富PD-1:PD-L1免疫抑制信号通路激活引起的禽类免疫抑制和持续性感染疾病的防控提供理论指导。

PD-1是T细胞表面的一种抑制性受体，其与配体PD-L1共同作为免疫应答的负调节物在中枢和外周免疫反应中发挥着关键作用。本项目以鸡CD4+ 、CD8+ T淋巴细胞为对象，通过分析ChIFNs刺激后STATs信号通路激活，信号转导过程中STATs与PD-1和/或PD-L1基因相关顺式元件的结合位点和相互作用情况，以及阻断STATs与相关元件结合对PD-1和/或PD-L1转录表达影响等，研究ChIFNs介导的STATs信号通路对PD-1和/或PDL1转录调控的分子机制。结果表明，ChIFN-γ对PD-1及PD-L1的上调表达则表现了出更为显著的影响（**p<0.01），且二者的表达均受到STATs信号通路激活和抑制的影响（**p<0.01））。在筛选获得的多个具有鸡PD-1及PD-L1基因转录调控活性的不同区段中，定位于PD-L1基因5`端-349~-329bp的区段不但表现出了更为显著的ChIFN-γ相关转录活性，而且其转录活性在体外能够被特异性靶向该区段的shRNA和siRNA分别抑制并降低ChIFN-γ刺激下PD-L1的表达。通过EMSA分析进一步证实，该区段是通过与STATs的特异性结合来发挥PD-L1基因的转录调节活性。最终表明，ChIFN-γ可以通过JAK/STATs信号通路使转录因子STATs磷酸化，磷酸化的STATs能够特异性识别并结合至PD-L1基因启动子上游具有转录调控活性的“5`-GGCAGCAAGAATGAAGGAAAT-3`”特定序列双链核酸区段，进而对PD-L1的表达进行调控。项目研究结果将进一步丰富PD-1:PD-L1免疫抑制信号通路激活引起的禽类免疫抑制和持续性感染疾病的防控提供理论依据。同时，也为从基因转录水平上寻求能够阻断或抑制由于PD-1:PD-L1免疫抑制信号通路激活引起的禽类免疫抑制和持续性感染疾病的靶点提供了新的思路和参考。