PLZF基因影响先天样T淋巴细胞胸腺滞留的功能和机制研究

Innate-like T cells, including invariant Natural Killer T-cells (iNKT) and γδNKT cells, can be placed in-between the adaptive and innate immune systems.They have effector capabilities that allow them to rapidly respond to stimulation without the requirement for antigen-driven differentiation. PLZF gene is essential for the development and maturation of iNKT and γδNKT cells, however, the mechanisms that determine the fuction of PLZF is not completely understood. As PLZF gene controls the effector function of innate-like T cells, we firstly aim to investigate the thymic retention and migration of innate-like T cells. By using neonatal thymus transplantation model and intrathymic injection of FITC technique, the effect that PLZF gene controls the thymic retention of innate-like T cells will be confirmed. The expression of proteins associated with T cell migration will be detected by flow cytometry in PLZF deficient and transgenic mouse model, which will shed light on the molecular mechanisms by which PLZF regulates the thymic retention of innate-like T cells. These results will illustrate one indirect role of PLZF regulating the innate-like T cells development, which allows the thymic retention of developing thymocytes and provids time for their intrathymic effector maturation. This study will be helpful for understnding the mechanisms of PLZF gene, which has pleiotropic effects.

先天样T细胞位于适应性和天然免疫系统之间，包括iNKT细胞和γδNKT细胞。它们具有效应者功能，能快速响应刺激而不需要抗原驱动的分化。PLZF基因对iNKT和γδNKT细胞发育和成熟是必须的，但它发挥功能的机制仍不完全清楚。本研究针对PLZF基因控制先天样T细胞效应者功能的现象，从先天样T细胞的胸腺滞留和迁移方面入手，拟采用新生小鼠胸腺移植模型和胸腺内FITC注射标记技术，确定PLZF基因控制先天样T细胞的胸腺滞留功能。通过PLZF基因缺失和转基因小鼠模型，结合流式细胞技术检测与T细胞迁移相关的蛋白表达，阐明PLZF基因调控先天样T细胞胸腺滞留的分子机制。研究结果揭示PLZF基因调控先天样T细胞发育的一种间接机制，即PLZF基因的表达使发育的胸腺细胞在胸腺滞留，使它们获得在胸腺内效应者成熟的时间，为PLZF这一多功能基因的作用机制增添了新的内容。

先天样T细胞位于适应性和天然免疫系统之间，包括iNKT细胞和γδNKT细胞。它们具有效应者功能，能快速响应刺激而不需要抗原驱动的分化。PLZF基因对iNKT和γδNKT细胞发育和成熟是必须的，但它发挥功能的机制仍不完全清楚。首先，我们利用PLZF-GFP报告基因小鼠评估T细胞在发育和分化的不同阶段中对PLZF表达的调节。我们发现与成年C57BL/6小鼠的GFP水平相比, 成年PLZF-GFP小鼠的胸腺仅在DN2a细胞明显升高。与成年小鼠相反，PLZF在各个发育阶段的胎儿胸腺细胞中都有丰富的表达。鉴于PLZF在小鼠的胚胎胸腺中大量表达，我们想要评估小鼠胚胎的造血干细胞与成年期的造血干细胞相比，是否偏向于向先天样的iNKT和γδNKT细胞分化。我们通过混合同系物(congenic)小鼠胚肝(CD45.2+)和成年骨髓(CD45.1+)嵌合体来验证这一点，并分析iNKT和γδNKT细胞是否优先来自胚胎或成年前体细胞。我们观察到，在这些条件下，胚胎造血干细胞并不偏向于产生先天样T细胞iNKT和γδNKT。接下来，我们通过将新生小鼠第一天的胸腺移植到同种宿主的肾被膜下，测试先天样T细胞来源于胎儿前体细胞的可能性。在这个系统中，来自供体移植胸腺的细胞逐渐被来自宿主造血干细胞的不同分化的胸腺细胞所取代。因此，对移植中来自供体细胞的不同T细胞亚型的分析，可以表征这些细胞分化和在胸腺滞留的综合能力。与γδNKT细胞相似，供体NKT细胞优先保留在移植物中，并具有成熟的CD44+NK1.1+表型。为了评估PLZF是否赋予胸腺细胞滞留在胸腺的能力，我们建立了野生型和PLZF缺陷的新生小鼠胸腺在RAG2-γc缺陷宿主小鼠肾被膜下的移植。移植后1个月，我们观察到PLZF缺陷的胸腺移植物中，供体CD44+细胞严重减少。此外，我们证明了S1P拮抗剂FTY720处理并不能逆转PLZF+/-胸腺iNKT缺失的表型；S1P1转基因小鼠中存在iNKT缺陷，目前尚不清楚这一缺陷是否与胸腺迁移改变或增强的S1P1信号的其他多效性效应有关。综上，本项目探究了PLZF基因调控iNKT和γδNKT细胞发育的一种间接机制，即PLZF基因的表达使发育的胸腺细胞在胸腺滞留，使先天样T细胞获得效应者成熟的表型。研究结果将完善对PLZF基因调控先天样T细胞发育机制的理解。