BCL11B靶向TGF-β/SMAD调控Th17及其亚家族在哮喘中的作用和分子机制

The imbalance of T cells differentiation and the restrictive expression of T cell receptor (TCR) subfamily repertoire are the key cause of asthma. Our preliminary data showed that the transcription factor BCL11B promoted Th cells differentiation and repressed the clonality of the TCR Vβ repertoire. Futhermore，global gene expression profiling analysis indicated that BCL11B might exert these effects via targeting TGF-β/SMAD signal pathway. In addition, we found that downregulation of BCL11B was associated with upregulation of TGF-β1 and IL-17A in asthma patients (p<0.01). Herein, we will further explore the molecular mechanism of BCL11B in regulating Th17 differentiation and TCR Vβ repertoire. After modulating BCL11B expression in Th17 cells of asthma animal models and patients using gene transfer and RNA interference techniques, we will 1) evaluate the variety of Th17 cells to confirm the biological effects of BCL11B in Th17 cell differentiation; 2) detect the changes of the key molecules in TGF-β/SMAD signal pathway such as TGF-β1, SMAD2 and RORγt by performing quantitative RT-PCR and Western Blotting; 3) identify the target genes of BCL11B by Chromatin Immunoprecipitation (ChIP）；4）define the changes of Th17 cells TCR Vβ repertoire using Genescan analysis. Upon completing this project, we expect that some of our findings can be confirm the effect and molecular mechanism of negative regulation of Th17 differentiation by BCL11B. In addition, BCL11B may provide a new treatment-design or molecular therapeutic target of asthma.

T细胞亚群分化异常和T细胞受体（TCR）基因谱系限制性选用是哮喘发生的关键原因。我们前期研究发现转录因子BCL11B有诱导T细胞向Th方向分化的趋势且能限制性选用多个TCR Vβ亚家族；基因表达谱分析推测其可能通过负调控TGF-β/SMAD信号通路发挥作用；同时哮喘患者可检测到BCL11B表达降低而TGF-β1、IL-17A表达上升。本研究拟进一步利用基因转染和RNA干扰技术体外改变哮喘动物和患者Th细胞中BCL11B基因，1）明确对Th17分化的调控作用；2）分析TGF-β/SMAD通路关键分子TGF-β1、SMAD2、RORγt等的改变；3）采用ChIP实验确定BCL11B的靶基因；4）通过基因扫描技术证实BCL11B主要影响Th17细胞Vβ谱系哪些亚家族。本项目的实施将明确BCL11B调控Th17分化在哮喘中的作用及分子机制，并为治疗哮喘提供新靶点。

转录因子BCL11B是T细胞发育、分化及成熟的重要基因，且有诱导T细胞向Th方向分化的趋势。T细胞亚群分化异常是支气管哮喘发生的关键原因之一，我们前期研究发现哮喘患者可检测到转录因子BCL11B的异常表达。本研究进一步研究了BCL11B在哮喘发病中的作用和分子机制，从以下三个方面进行论述：. 首先，本研究通过收集哮喘不同发病时期的病例，发现BCL11B的表达与哮喘严重程度有密切的相关性。特别是急性期哮喘，低表达的BCL11B可以通过转录因子TGF-β1和RORγt上调IL-17A的表达，从而参与哮喘炎症反应的发生。. 其次，我们通过建立屋尘螨粗提液诱导的BALB/c哮喘小鼠动物模型，检测BCL11B及TGFβ/SMAD通路相关基因表达的变化，明确哮喘小鼠同样出现BCL11B的低表达，而TGFβ/SMAD通路相关的TGFβ1、SMAD2、SMAD3和SMAD4表达上升。. 最后，本研究通过质粒转染和RNA干扰等体外实验，改变小鼠CD4+T细胞中BCL11B表达，并检测TGFβ1、RORγt、SMAD2、SMAD3、SMAD4和IL-17A的变化，确定了体外低表达的BCL11B可以负调控TGFβ1、RORγt及IL-17A。. 总之，本项目的实施初步探明了BCL11B在哮喘中的重要作用，分析了其通过TGFβ/SMAD通路负调控Th17细胞的分化，从而参与了哮喘炎症反应的发生。本项目的研究结果将为治疗哮喘提供新靶点。