m6A结合蛋白调控T细胞稳态的功能和机制研究

N6-methyladenosine (m6A) RNA modification is one of the most abundant messenger RNA modification. We recently discovered that m6A mRNA methylation controls T cell homeostasis, compared to the wild-type littermates, specific deletion of the m6A enzyme METTL3 in CD4+ T cells led to disruption of naive T cell homeostasis. Mechanistically, we found that m6A has important roles for inducible degradation of Socs mRNAs in response to IL-7 in order to regulate JAK/STAT signaling and reprogram naive T cells for proliferation and differentiation. Further, we found that m6A methylation sustains Treg suppressive functions by targeting Socs mRNAs in response to IL-2. However, how m6A methylation regulates degradation of Socs mRNAs is still unknown, some m6A binding protein may play a role in this process. So our scientific question is: what is the function and mechanism of m6A binding protein in the regulation of T cell homeostasis. First, we will clarify which m6A binding protein is critical for T cell homeostasis; second, we will study how m6A binding protein regulates T cell homeostasis. Our work will provide new insights into the function of m6A modification in T cell homeostasis, and provide important clue for T-cell immunotherapy.

N6-甲基腺嘌呤(m6A)RNA修饰是真核生物mRNA表观遗传修饰中最常见的修饰之一。课题组的前期工作证明m6A修饰调控未致敏T细胞稳态增殖和分化过程，m6A通过靶向SOCS家族基因，促进Socs mRNA快速降解，从而解除SOCS对IL-7信号下游JAK/STAT的抑制作用，进而启动未致敏T细胞的增殖和分化程序；此外，我们还证明了m6A通过靶向Treg细胞中IL-2/STAT5信号通路的SOCS从而调控Treg细胞的免疫抑制功能。然而m6A修饰后的Socs mRNA的降解过程尚不清楚，m6A结合蛋白可能参与这一过程，因此，我们提出科学问题：m6A结合蛋白是否参与调控T细胞稳态，其分子机制是什么。项目拟分两个层面来研究：1 鉴定调控T细胞稳态的m6A结合蛋白；2 阐明m6A结合蛋白调控T细胞稳态的分子机制。该研究有望揭示m6A调控T细胞稳态的新机制，对干预T细胞免疫具有重要指导意义。

N6-甲基腺嘌呤(m6A)RNA修饰是真核生物mRNA表观遗传修饰中最常见的修饰之一。课题组的前期工作证明m6A修饰调控未致敏T细胞稳态增殖和分化过程，同时调控Treg细胞的免疫抑制功能。然而m6A修饰后的Socs mRNA的降解过程尚不清楚，m6A结合蛋白可能参与这一过程，因此，我们提出科学问题：m6A结合蛋白是否参与调控T细胞稳态，其分子机制是什么。依照以上研究计划，我们首先着手鉴定调控T细胞稳态的m6A结合蛋白，实验结果证明目前已知的m6A结合蛋白可能在未致敏T细胞的稳态调节中具有功能冗余性，或者已知的m6A结合蛋白对未致敏T细胞的调控都不是必须的。为了寻找到调节T细胞稳态的关键m6A结合蛋白，我们合成了具有m6A修饰的RNA 探针，与未致敏T细胞裂解液进行赋予，通过pull down和亲和色谱分离并且鉴定新的m6A结合蛋白，然而并没有发现新的具有关键作用的新的m6A结合蛋白。课题进展缓慢。.鉴于以上课题的研究进展现状，我们同时开展了m6A修饰在肠道中的功能研究。.结肠粘膜屏障缺损是导致炎症性肠病的关键因素，然而，结肠上皮细胞的屏障功能维持的分子机制仍然不清楚。已有报道证明m6A mRNA修饰对多种生理病理过程都具有调节作用，但是m6A mRNA修饰对结肠上皮细胞的作用尚不清楚。为了探究m6A mRNA修饰在结肠上皮细胞中的功能和调控机制，我们以m6A mRNA修饰甲基化酶METTL14的肠道上皮特异性敲除小鼠和原代结肠上皮细胞类器官为材料，从体内和体外进行研究，我们发现m6A mRNA修饰甲基化酶METTL14敲除导致小鼠出现自发性肠炎，机制方面，我们证明了m6A mRNA修饰通过影响Nfkbia mRNA的稳定性来调控结肠上皮的细胞死亡，进而维持结肠粘膜的屏障功能。本研究首次在在体水平对结肠上皮细胞中m6A mRNA修饰的功能进行了研究，为临床上通过靶向m6A mRNA修饰治疗炎症性肠病提供了新思路。