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《实验医学杂志》。2015年5月4日;212(5): 793–807.
数字对象标识:10.1084/jem.20141849
预防性维修识别码:项目经理4419352
PMID:25897173

转录因子淋巴增强因子1控制不变的自然杀伤T细胞扩增和Th2型效应器分化

转录因子LEF1通过直接诱导IL-7受体成分CD127和转录因子c-myc和Gata3的表达,部分促进了不变NKT细胞的扩张和Th2型极化。

摘要

不变的自然杀伤T细胞(iNKT细胞)是一种天生的类T细胞,能迅速产生影响抗菌免疫反应、哮喘和自身免疫的细胞因子。这些细胞在胸腺发育过程中获得与CD4相似的多种效应器命运+T辅助细胞。不同品系小鼠的Th2型效应器iNKT细胞数量不同,其数量影响CD8T、树突状细胞和B细胞功能。在这里,我们证明了转录因子淋巴增强因子1(LEF1)通过直接诱导白细胞介素-7受体(IL-7)的CD127成分和转录因子c在iNKT细胞的选择后扩增中的独特功能-myc公司LEF1还直接增加效应器命运指定转录因子GATA3的表达,从而促进产生IL-4的Th2-样效应器iNKT细胞的发育,包括那些也产生干扰素-γ的细胞。我们的数据显示LEF1是iNKT细胞数量和Th2型效应器分化的中央调节器。

不变NKT细胞(iNKT)是TCRαβ的一个子集+在非常规主要组织相容性复合体I类蛋白CD1D的背景下识别糖脂抗原的T细胞。在外周组织中,iNKT细胞处于启动效应状态,能够在抗原刺激下迅速产生大量不同的细胞因子,这些细胞因子可以调节随后的适应性免疫反应(Brennan等人,2013年). iNKT细胞表达有限多样性的TCR,并在胸腺发育过程中获得其激活状态和效应程序。虽然iNKT细胞有助于清除微生物病原体,但其激活或效应分化的改变与疾病状态如哮喘和自身免疫有关(Van Kaer等人,2013年).

iNKT细胞在从CD4中选择时偏离了传统的αβT细胞途径+CD8(CD8)+(双阳性[DP])胸腺细胞(Gapin等人,2001年;Benlagha等人,2005年;Egawa等人,2005年). 半不变iNKT细胞TCR的表达包括一个不变的TCRα链(Vα14Jα18)与一个偏置的TCR Vβ序列(Vβ8、-7和-2)配对,允许在相邻的皮质DP胸腺细胞上识别糖脂–CD1D复合物,从而将其选入iNKT细胞系。这种DP–DP相互作用促进了信号淋巴细胞活化分子(SLAM)家族受体SLAMf1(CD150)和SLAMf6(Ly108)的参与,这两种受体与激活src家族激酶FynT的衔接蛋白SAP相关,导致DP胸腺细胞选择进入iNKT细胞系(Griewank等人,2007年). iNKT细胞的选择还涉及EGR2依赖性诱导转录因子早幼粒细胞白血病锌指(PLZF),这对于iNKT细胞的启动效应状态以及它们共同产生Th1和Th2细胞因子的特性是必需的和足够的(科瓦洛夫斯基等人,2008年;Savage等人,2008年;Seiler等人,2012年).

最早的iNKT细胞前体,即零期(ST0)iNKT细胞,具有CD24你好皮质胸腺细胞表型和CD4+CD8(CD8)CD69型+,类似于传统TCRαβCD4过渡性(CD4t)胸腺细胞(Benlagha等人,2005年). 与常规αβT细胞的正向选择不同,iNKT细胞的阳性选择之后是大规模增殖阶段,伴随着CD24和CD8的表达降低以及向ST1的过渡。增殖和效应器命运分化继续进入ST2,细胞获得CD44,并表现出激活的记忆样表型。细胞分裂的iNKT程序依赖于IL-7受体(CD127)的α链和转录因子c-myc公司(Dose等人,2009年;Mycko等人,2009年;Tani-ichi等人,2013年). 在胸腺内扩张阶段,一亚群细胞下调CD4成为CD4CD8(CD8)(双阴性[DN])细胞,而大多数ST2和50%的ST3细胞保留CD4(Benlagha等人,2005年). ST3 iNKT细胞的特征是细胞分裂率较低,NK细胞相关转录组表达较低,包括表面标记物NK1.1、DX5和CD122的表达(Benlagha等人,2002年;Cohen等人,2013年).

根据细胞表面受体的表达将iNKT细胞分为不同阶段是研究其发育和功能的有效策略(Benlagha等人,2002年;Pellicci等人,2002年). 然而,最近的研究表明,这些阶段并不完全定义具有前体-后代关系的细胞,而是每个阶段都包含最终分化的效应细胞(Coquet等人,2008年;Michel等人,2008年;Watarai等人,2012年;Lee等人,2013年). 至少有三种胸腺iNKT细胞效应亚群已被鉴定为与CD4辅助性T细胞和最近鉴定的固有淋巴细胞(ILCs;Verykokakis等人,2014年). 胸腺iNKT细胞可被鉴定为Th1-like PLZFTBET(待定)+iNKT1细胞,主要存在于ST3细胞、Th2-like PLZF中你好GATA3型你好具有ST1/ST2表型的iNKT2细胞和Th17-like PLZF整数RORγt+具有ST2表型的iNKT17细胞(Lee等人,2013年). 因此,ST2细胞是一个异质性群体,由终末分化的iNKT2和iNKT17效应细胞以及一些iNKT1祖细胞组成。这些效应器还显示CD4的差异表达,iNKT1细胞为CD4+和CD4iNKT2细胞主要是CD4+而iNKT17细胞主要是CD4重要的是,胸腺内注射后,这些效应器亚群没有相互转化(Lee等人,2013年).

最近的一项研究揭示了胸腺iNKT2细胞数量的实质性异质性,与iNKT1细胞相比,大多数近交系小鼠菌株具有iNKT3偏倚。iNKT2细胞有助于IL-4的基础水平,大量的iNKT3细胞促进CD8 T细胞的记忆表型、血清IgE增加和胸腺树突状细胞产生特异性趋化因子,所有这些都可以影响这些小鼠的免疫反应(Lee等人,2013年). 目前尚不清楚是什么驱动了不同小鼠品系中iNKT细胞效应器命运表征的改变;然而,TBET、GATA3和RORγt分别调节iNKT1、iNKT2和iNKT17效应细胞的发育。GATA3的缺失有利于iNKT1细胞的发育,而TBET缺乏导致iNKT2和iNKT17细胞的生长,这表明这些转录因子可能在共同的前体细胞中相互作用(Kim等人,2006年;Wang等人,2010年;Lee等人,2013年).

虽然iNKT谱系和iNKT1、iNKT2和iNKT17细胞命运的特征转录因子已经确定,但对于这些谱系是如何建立的以及类似的转录网络是否控制CD4、ILC和iNKC细胞效应器程序,我们知之甚少(Verykokakis等人,2014年). 转录因子TCF1是高迁移率组(HMG)盒蛋白TCF/淋巴增强因子(LEF)家族的成员,在T细胞发育中起着多种作用,对CD4 Th2细胞、Th2样ILC(ILC2)和Th17样ILC的一个子集(ILC3;Yu等人,2009年;Yang等人,2013). 相反,传统T细胞发育不需要TCF1相关转录因子LEF1,尽管它在缺乏TCF1的情况下起支持作用(Okamura等人,1998年;Yu等人,2012年). 迄今为止,尚未发现T细胞中LEF1的关键功能。在这里,我们证明了LEF1在iNKT细胞扩增和iNKT2效应器分化中的重要的、不依赖于TCF1的功能。我们发现LEF1缺乏小鼠胸腺和外周组织中的iNKT细胞数量减少。LEF1直接调节IL-7受体的CD127成分和致癌转录因子c-myc公司这两个因素对iNKT细胞的扩增至关重要。此外,剩余的iNKT细胞在生成iNKT2细胞方面表现出特定的缺陷。我们还证明了LEF1与近端区域的直接结合加塔3我们发现GATA3未能在LEF1-deficient iNKT细胞中高表达。虽然TCF1和LEF1在GATA3的一个子集中共存你好iNKT细胞,TCF1表达没有因LEF1缺陷而改变。因此,LEF1受到非冗余监管抄送127,c-myc公司、和加塔3控制iNKT细胞数量和iNKT2细胞效应器分化。

结果

缺乏LEF1时iNKT细胞发育减少

在研究T细胞开发中LEF1的需求时,我们发现弗吉尼亚州Cre公司勒夫1飞行/飞行(勒夫1Δ/Δ)与窝友对照组相比,小鼠胸腺中iNKT细胞数量减少(图1、A和B). 相反,与最近的一项研究一致(Steinke等人,2014年)LEF1的缺失在很大程度上影响了传统αβT细胞的发育(未描述)。LEF1与Cd1d号(Chen等人,2010年); 然而,我们发现CD1D或SLAM家族共受体LY108或CD150在勒夫1Δ/ΔDP胸腺细胞,表明这些必需的iNKT细胞选择分子的失调不是iNKT细胞数量减少的原因(未描述)。为了直接确定iNKT细胞阳性选择是否需要LEF1,我们测定了CD24的数量你好(ST0)和CD24TCRβ中的(ST1–3)细胞+四聚物+iNKT细胞从胸腺中富集后勒夫1Δ/Δ和使用负载糖脂PBS57的CD1D四聚体的对照小鼠(图1 C). 胸腺中ST0 iNKT细胞的数量与勒夫1Δ/Δ和室友控制小鼠(图1D). 相比之下勒夫1Δ/Δ相对于对照小鼠的ST1–3 iNKT细胞(图1、C和D). 这些数据表明,选择iNKT细胞并不需要LEF1,但它在随后的扩增、存活或分化中发挥了关键作用。与这些发现一致,Vα14Jα18mRNA编码iNKT细胞受体的TCRα链,在对照组和勒夫1Δ/ΔDP胸腺细胞和预先重排的Vα14Jα18链的转基因表达并没有挽救ST1–3 iNKT细胞在勒夫1Δ/Δ老鼠(图1、E和F). TCR信号强度降低可导致iNKT细胞发育受损(Bedel等人,2014年); 然而,我们发现CD5或CD69的表达没有差异,这些表面蛋白的表达反映了TCR信号强度,并且TCRβ的使用或在ST1–3 iNKT细胞上的表达与对照组和勒夫1Δ/Δ老鼠(未描述)。因此,ST0 iNKT细胞出现后,iNKT细胞发育需要LEF1。肝和脾中iNKT细胞的数量也减少勒夫1Δ/Δ老鼠(图1、G和H),这一发现与未能生成CD24一致胸腺中的iNKT细胞。

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勒夫1Δ/Δ小鼠胸腺和外周缺乏iNKT细胞。(A) 控制(Ctrl)和勒夫1Δ/Δ对小鼠进行CD24和CD1d-PBS57四聚体(Tetr)染色,并用流式细胞仪进行分析。四聚体胸腺细胞总数的百分比+CD24型iNKT细胞如图所示。(B) 胸腺Tetr平均数+CD24型对照组和勒夫1Δ/Δ老鼠。条形图代表10个独立实验的平均值,每个实验有一对小鼠。(C) Tetr的频率+CD24型你好(ST0)和Tetr+CD24型lo/−以MACS为基础的四聚体富集后,通过流式细胞术测定总胸腺iNKT细胞中的(ST1-3)。(D) 来自对照组和勒夫1Δ/Δ老鼠。数据表示每个基因型一到两只小鼠的六个独立实验的平均值。(E) 的表达式Vα14Jα18mRNA转录物与Hprt(小时)来自对照组和勒夫1Δ/Δ小鼠用qRT-PCR检测。数据表示四个独立实验的平均值。(F) 胸腺Tetr平均数+CD24型来自五个独立实验的指示小鼠品系中的iNKT细胞。(G) 对照组和对照组肝细胞的TCRβ和CD1d-PBS57四聚体染色Lef1型Δ/Δ用流式细胞仪检测小鼠。数字表示Tetr的肝淋巴细胞百分比+TCRβ+(H)平均Tetr数+TCRβ+对照组和对照组肝脏和脾脏中的iNKT细胞勒夫1Δ/Δ老鼠。条形图表示四个独立实验的平均值。(一) CD45.1型+CD45.2型+对照组和CD45.1CD45.2型+ 勒夫1Δ/ΔFACS分选的LK骨髓细胞以1:1的比例混合,5×104将总细胞转移到致命照射的CD45.1中+C57BL/6小鼠。移植后6-8周对小鼠进行分析。通过流式细胞术测定竞争性骨髓嵌合体的DP胸腺细胞、ST0 iNKT细胞或ST1–3 iNKT细胞上CD45.1和CD45.2的表达。DP细胞或CD24的百分比你好ST0和CD24来源于CD45.1的ST1-3 iNKT细胞+CD45.2型+对照或CD45.1CD45.2型+ 勒夫1Δ/Δ显示骨髓细胞。数据代表了三个独立的实验,每个实验有两到三个嵌合体。(J) ST0 CD24的平均数你好和ST1–3 CD24来自CD45.1的胸腺iNKT细胞+CD45.2型+对照或CD45.1CD45.2型+ 勒夫1Δ/Δ显示骨髓细胞。(K) CD45.1和CD45.2在TCRβ上的表达+(茶壶)细胞和Tetr+TCRβ+用流式细胞术检测竞争性混合骨髓嵌合体肝脏中的iNKT细胞。选通区域显示从控件或勒夫1Δ/Δ骨髓。(五十) 来自对照组或对照组的竞争性嵌合体小鼠中iNKT细胞的平均百分比勒夫1Δ/Δ骨髓。数字是三个独立实验的平均值,每个实验有两到三个嵌合体。所有误差条代表SEM。*,P<0.05;**,P<0.01;***,P<0.001;****,P<0.0001。

iNKT细胞开发本质上需要LEF1

为了确定iNKT细胞发育缺陷是否与勒夫1Δ/Δ细胞,我们生成了混合骨髓嵌合小鼠,其中勒夫1Δ/ΔCD45.2型+骨髓祖细胞与对照CD45.1混合+CD45.2型+竞争细胞并移植到致命照射的CD45.1中+老鼠。Lef1型Δ/ΔCD45.2型+CD45.1型细胞占四聚体的79%DP胸腺细胞和77%的ST0 iNKT细胞,证实LEF1不需要用于ST0细胞的发育(图1 I). 相反,只有13.2%的ST1-3 iNKT细胞来源于勒夫1Δ/ΔCD45.2型+CD45.1型骨髓细胞,证明勒夫1Δ/ΔST0后细胞处于不利地位(图1 I). 失去勒夫1Δ/Δ当计算ST0和ST1-3 iNKT细胞总数时,ST1–3 iNKT细胞尤其明显(图1 J).勒夫1Δ/ΔiNKT细胞在肝脏中也同样处于不利地位,只有13.9%的iNKT细胞来源于CD45.2+人群,而TCRβ的40%+细胞为CD45.2+CD45.1型(图1、K和L). 我们的数据表明,正常生成的ST1–3 iNKT细胞以及外周iNKT细胞需要LEF1。

LEF1控制iNKT细胞增殖和存活

为了更好地了解LEF1的功能,我们检测了iNKT细胞发育各个阶段细胞中LEF1的表达。我们使用IL-2/15受体(CD122)的β链来解析ST3 iNKT细胞,因为我们的小鼠处于FVB/NJ背景,无法表达经典的NK细胞标记NK1.1。CD122表达与ST3转录因子TBET直接相关,CD44和CD122分离CD24iNKT细胞转化为ST1(CD44CD122型),ST2(CD44+CD122型)和ST3(CD44+CD122型+)单元格(图2 A). 我们发现LEF1在ST1和ST2细胞中高度表达,并且在ST3的大多数细胞中不存在(图2 B). LEF1在ST0 iNKT细胞中也高表达(图2 B). 因此,LEF1在iNKT细胞发育的早期表达。

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LEF1促进iNKT细胞增殖并调节抄送127和c-myc公司基因。(A) TBET(左)或CD44(右)和CD122在WT-FVB/NJ Tetr上的表达+CD24型流式细胞术检测胸腺iNKT细胞。显示了每个象限中的细胞百分比和iNKT细胞阶段。(B) 通过流式细胞术测定WT FVB/NJ小鼠所示iNKT细胞阶段中LEF1的表达,并显示为直方图。如A(ST1、ST2和ST3)和图1 C(ST0)。对照样品为LEF1染色勒夫1Δ/ΔiNKT细胞。这些图代表了每个基因型至少10个独立实验,每个基因型有一到两只小鼠。(C) 对照组和对照组胸腺中Ki67、BrdU或FLICA阳性的iNKT细胞期染色百分比勒夫1Δ/Δ老鼠。图表示四个独立实验的平均值。(D) LEF1和CD127在CD4t中的表达(选通为CD4你好CD8(CD8)TCRβ+CD69型+)流式细胞术检测WT FVB/NJ胸腺细胞。CD4t胸腺细胞(E)或对照和对照的ST0和ST1(F)iNKT细胞中(E和F)CD127的表达勒夫1Δ/Δ通过流式细胞术测定小鼠。数据代表了每个基因型用一到两只小鼠进行的四到八个独立实验。实心灰色直方图显示同型对照抗体染色。(G) CD127的平均百分比+对照组ST0和ST1 iNKT细胞内CD127的MFI(左)或MFI勒夫1Δ/Δ老鼠。每个基因型一只小鼠的六个独立实验的平均数。(H) 的表达式抄送127mRNA相对于Hprt(小时)来自分拣的ST0 iNKT细胞(Tetr+TCRβ+CD24型你好)通过qRT-PCR测定。条形图表示三个独立实验的平均值。(I和J)LEF1染色质结合由分选的CD4t胸腺细胞(I)或ST1/2上的α-LEF1 ChIP测定Vα14Tg胸腺iNKT细胞(J;Tetr+TCRβ+CD24型CD122型)然后使用跨越TCF1/LEF1结合位点的引物进行qPCR抄送127和c-myc公司启动子区或位于β-珠蛋白基因位点。数字表明免疫沉淀DNA相对于β-珠蛋白来自三个独立实验的轨迹。(K) c的表达式-myc公司mRNA相对于Hprt(小时)通过qRT-PCR测定分选的ST0、ST1和ST2 iNKT细胞的mRNA。条形图表示三个独立实验的平均值。所有误差条代表SEM。*,P<0.05;**,P<0.01;***,P<0.001;****,P<0.0001。

我们的数据表明,LEF1对于iNKT细胞的扩增、存活或分化是必需的。确定是否勒夫1Δ/ΔiNKT细胞被发出适当进入细胞周期的信号,我们检测了它们Ki67的表达,Ki67是进入细胞周期细胞的标记,以及它们在复制过程中将胸腺嘧啶类似物BrdU并入DNA的能力。与之前的研究一致(D’Cruz等人,2014年),我们发现近60%的对照ST0/ST1 iNKT细胞表达Ki67,并且当细胞转化为ST1时,以BrdU掺入为标志的增殖最大(图2 C;Gapin等人,2001年;Benlagha等人,2002年). 与对照细胞相比,只有35%勒夫1Δ/ΔST0/ST1 iNKT细胞为Ki67+表明LEF1影响了进入细胞周期的细胞数量。尽管约4%的对照ST0细胞掺入了BrdU,但基本上没有BrdU掺入勒夫1Δ/ΔST0-iNKT细胞,以及勒夫1Δ/ΔST1细胞还显示BrdU掺入显著降低(图2 C). 来自对照小鼠的ST2和ST3 iNKT细胞Ki67表达较低,与ST1细胞相比,BrdU掺入较少,LEF1对Ki67或BrdU在这些细胞中的掺入没有必要(图2 C). 我们还发现勒夫1Δ/Δ与用荧光标记半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶抑制剂(FLICA)染色的对照小鼠相比,ST1 iNKT细胞的细胞频率更高,FLICA是一种与凋亡期间触发的活化半胱氨酸蛋白酶不可逆结合的试剂(图2 C). Ki67染色、BrdU掺入和FLICA反应性在来自勒夫1Δ/Δ与对照小鼠相比,表明LEF1缺陷对iNKT细胞有特异性影响(未描述)。我们的数据表明,LEF1是ST0/ST1 iNKT细胞胸腺内扩增所必需的,它保护这些细胞免受凋亡。

LEF1直接监管抄送127和c-myc公司iNKT细胞中的基因

iNKT细胞扩增需要CD127,即IL-7受体(IL-7Rα;Tani-ichi等人,2013年). 我们发现LEF1的表达与CD4中的CD127直接相关+过渡性(CD4t;CD4+CD8(CD8)CD69型+TCRβ+)胸腺细胞,包括ST0-iNKT细胞,导致我们质疑LEF1是否可以调节CD127的表达(图2 D). 事实上,CD127表达在勒夫1Δ/ΔCD4t胸腺细胞与对照细胞的比较(图2 E). 此外,显著减少勒夫1Δ/Δ与对照小鼠相比,ST0和ST1 iNKT细胞表达CD127,CD127的平均荧光强度(MFI)也降低(图2,F和G). CD4单阳性胸腺细胞中CD127表达略有下降,CD8胸腺细胞保持不变(未描述)。与这些发现一致,抄送127来自勒夫1Δ/Δ与对照小鼠相比(图2 H).

LEF1相关转录因子TCF1直接调节抄送127Th2细胞和ILC2中的表达(Yu等人,2009年;Yang等人,2013). 因此,我们质疑LEF1是否可以调节抄送127直接。事实上,我们发现LEF1在抄送127通过抗LEF1染色质免疫沉淀(ChIP)和定量PCR(qPCR)测定CD4t细胞和iNKT细胞中的基因;图2、I和J)表明LEF1直接调控抄送127在这些细胞中。

虽然IL-7R信号促进iNKT细胞的胸腺内增殖,但致癌转录因子c-myc公司对于最佳扩张也是至关重要的(Dose等人,2009年;Mycko等人,2009年). 我们发现c-myc公司mRNA在勒夫1Δ/ΔST1-ST2 iNKT细胞(图2 K). c(c)-myc公司在B细胞和T细胞中IL-7R信号的下游受到调节,但它也是上皮细胞中LEF1的靶点(Morrow等人,1992年;Yip-Schneider等人,1993年;Lim和Hoffmann,2006年;Nakashima等人,2013年). 我们发现LEF1与c绑定-myc公司CD4t细胞和iNKT细胞中的基因座,证明LEF1可以调节这两种细胞抄送127和c-myc公司(图2、I和J). 总的来说,这些数据表明LEF1是正确表达镉127和c-myc公司,这可能有助于减少胸腺内扩张勒夫1Δ/ΔiNKT细胞。

LEF1促进iNKT2细胞的发育

我们的数据表明,LEF1在所有iNKT细胞的发育中发挥了重要作用。然而,与对照胸腺iNKT细胞相比,ST1和ST2细胞的频率降低,ST3细胞的频率增加勒夫1Δ/Δ胸腺iNKT细胞(图3,A和B)尽管所有iNKT细胞的数量都有所减少(图3 C). 最近的研究表明,ST3 iNKT细胞在很大程度上与TBET同义+iNKT1细胞,而ST2细胞是RORγt的混合物+iNKT17细胞和GATA3你好iNKT2细胞,也在ST1细胞中发现。标志性iNKT细胞转录因子PLZF在iNKT细胞亚群中也有差异表达,iNKT2细胞中表达最高(Lee等人,2013年). 为了确定LEF1缺陷如何影响iNKT细胞效应器亚群,我们检测了勒夫1Δ/ΔiNKT细胞表达PLZF和RORγt,可用于解决iNKT1(PLZFRORγt),iNKT2(PLZF你好RORγt)和iNKT17(PLZF整数RORγt你好)单元格(图3 D). 根据这个定义,iNKT1和iNKT17细胞的频率略有增加,而iNKT2细胞在勒夫1Δ/ΔiNKT细胞与对照组比较(图3、D和E)尽管,正如预期的那样,所有iNKT效应器亚群的绝对数量都减少了。(图3 F). 肝脏和脾脏中的iNKT细胞总数也减少勒夫1Δ/Δ小鼠与对照小鼠的比较(图1 H); 然而,在这些组织中,与iNKT1细胞相比,iNKT2细胞的频率降低(图3,G和H). 总之,我们的数据表明,在iNKT细胞扩增后,LEF1促进了iNKT2细胞的发育。

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iNKT2开发需要LEF1。(A) CD44和CD122在门控Tetr上的表达+CD24型来自对照组和对照组胸腺的iNKT细胞勒夫1Δ/Δ用流式细胞仪检测小鼠。(B和C)对照组和对照组总iNKT细胞中ST1、ST2和ST3细胞的平均百分比(B)和数量(C)勒夫1Δ/Δ老鼠。数据是八个独立实验的平均值,每个基因型一只老鼠。(D) Tetr中PLZF与RORγt的表达+CD24型来自对照组和勒夫1Δ/Δ小鼠用于解决iNKT1(PLZFRORγt),iNKT2(PLZF你好RORγt)和iNKT17(PLZF整数RORγt+)流式细胞术检测效应细胞亚群。数字显示了每个群体在总iNKT细胞中的百分比。(E和F)对照组和对照组胸腺中iNKT1、iNKT2和iNKT17细胞的平均百分比(E)和数量(F)Lef1型Δ/Δ老鼠。数据是五个独立实验的平均值。(G) 用PLZF和TBET的表达鉴定对照组和对照组肝和脾中的iNKT1和iNKT2细胞勒夫1Δ/Δ流式细胞术检测小鼠。(H) iNKT2和iNKT1在来自对照组和勒夫1Δ/Δ老鼠。数字是三个独立实验的平均值。所有误差条代表SEM。*,P<0.05;**,P<0.01;***,P<0.001;****,P<0.0001。

LEF1是产生IL-4的iNKT2细胞发育所必需的

与CD4相比,iNKT细胞效应器命运的细胞因子产生谱更具灵活性+Th细胞对应物。IL-4和IFNγ的双重产生是iNKT细胞的一个特征,这归因于其PLZF的高表达(Savage等人,2008年). 事实上,一些PLZF你好经PMA和离子霉素体外刺激后,iNKT细胞同时产生IFNγ和IL-4,而PLZFiNKT细胞只产生IFNγ(图4 A). 鉴于大多数PLZF你好这些细胞是iNKT2细胞,我们预计LEF1将需要用于双IL-4+IFNγ产生人群的发育。事实上,用PMA和离子霉素体外刺激总iNKT细胞表明勒夫1Δ/ΔiNKT细胞产生Th2细胞因子IL-4,IL-4和IFNγ产生者的频率也降低(图4、B和C). 相比之下勒夫1Δ/Δ仅产生IFNγ的iNKT细胞与对照小鼠没有差异,并且产生IL-17A的细胞增加(图4、B和C). 因此,LEF1也需要用于产生IL-4和IFNγ的功能性iNKT2细胞的发育。

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LEF1促进产生IL-4或IL-4加IFNγ的iNKT细胞的发育。(A) IL-4和IFNγ在PLZF中的表达你好和PLZF用PMA和离子霉素体外刺激胸腺细胞4小时后,通过流式细胞术检测iNKT细胞。(B) 胸腺中IL-4、IFNγ或IL-17A的表达+TCRβ+来自对照组和勒夫1Δ/Δ小鼠在用PMA和离子霉素体外刺激胸腺细胞4小时后。图是四到六个独立实验的代表。(C) 平均控制百分比和勒夫1Δ/Δ表达IL-4、IFNγ、IL-4加IFNγ或IL-17A的iNKT细胞。数据是六个独立实验的平均值。(D) CD8α和EOMES在TCRβ中的表达+CD8α+流式细胞术检测胸腺细胞。(E) EOMES的平均百分比+TCRβ中的细胞+CD8α+来自四个独立实验的胸腺细胞。所有误差条代表SEM。*,P<0.05;**,P<0.01;***,P<0.001。

在一些小鼠株中,iNKT2细胞产生的IL-4达到诱导发育中的CD8 T细胞中EOMES表达的水平,导致其转化为先天效应样细胞(Verykokakis等人,2010年;Weinreich等人,2010年;Lee等人,2013年). 我们发现,在FVB/NJ小鼠中,约8%的CD8 T细胞表达EOMES,这与iNKT2细胞的高频率一致(图4、D和E). 此外,该表型依赖于LEF1,因为这些EOMES+CD8 T细胞在勒夫1Δ/Δ老鼠(图4、D和E). 这些观察结果与功能性IL-4产生的iNKT2细胞数量减少相一致勒夫1Δ/Δ老鼠。

LEF1表达与GATA3、PLZF和Th-POK相关

为了确定LEF1如何调节iNKT2细胞的发育,我们进一步考虑了哪些iNKT细胞亚群表达LEF1。如所示图2 BLEF1在ST0、ST1和ST2细胞中高表达,但在ST3细胞中极低。当我们根据PLZF和TBET的表达分离出iNKT细胞效应器亚群时,我们发现LEF1表达在iNKT2(PLZF你好TBET(待定))iNKT1(PLZFTBET(待定)+)或iNKT17(PLZF整数RORγt+)单元格(图5 A). 与其他转录因子相比,LEF1的表达与GATA3和PLZF成比例,并且与TBET在很大程度上呈反相关,这与iNKT2细胞中LEF1的最高表达一致(图5 B). LEF1在RORγt中的水平很低+细胞,并与Th POK共表达,Th POK是一种抑制iNKT17细胞发育并促进CD4发育的转录因子+iNKT细胞(图5 B;Enders等人,2012年;Engel等人,2012年). 这些数据表明,LEF1在iNKT2细胞中表达最高,其表达与GATA3、PLZF和Th-POK直接相关,这些转录因子与CD4表达和iNKT3命运相关。

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LEF1表达与CD4、GATA3、PLZF和Th-POK相关,并支持CD4的发育+iNKT细胞。(A) 通过流式细胞术测定WT FVB/NJ小鼠iNKT效应细胞中LEF1的表达,并显示为直方图。对照样品为LEF1染色勒夫1Δ/ΔiNKT细胞。图中至少有四个独立的实验,每个基因型有一到两只小鼠。(B) 流式细胞术检测WT FVB/NJ胸腺iNKT细胞中LEF1和GATA3、TBET、PLZF、RORγt或Th-POK的表达。显示了每个象限中的单元格百分比。图代表了至少六个独立实验,每个基因型有一到两只小鼠。(C和D)总iNKT细胞(C)或iNKT2(PLZF)中LEF1和CD4的表达你好待定),iNKT1(PLZFTBET(待定)+)和iNKT17(RORγt+TBET(待定); D) 流式细胞术检测WT-FVB/NJ小鼠胸腺细胞。结果代表了至少四个独立实验。(E) CD4在对照组和对照组胸腺iNKT细胞上的表达勒夫1Δ/Δ用流式细胞仪测定小鼠,并以直方图显示。(F和G)CD4的平均百分比(F)和数量(G)+和CD4CD8(CD8)所示小鼠株中的(DN)胸腺iNKT细胞。数据平均来自10个以上的独立实验。(H) CD45.1型+CD45.2型+对照组和CD45.1CD45.2型+ 勒夫1Δ/Δ以1:1的比例混合FACS分选的LK骨髓细胞,并将其转移到致命照射的CD45.1中+C57BL/6小鼠。6-8周后,通过流式细胞术分析重组小鼠对照组CD4的表达(CD45.1+CD45.2型+)和勒夫1Δ/Δ(CD45.2+)胸腺iNKT细胞。(一) cCD4中LEF1的表达+胸腺细胞(cCD4),胸腺CD4+用流式细胞术检测iNKT和胸腺DN-iNKT细胞。LEF1缺陷iNKT细胞中的LEF1染色为实心灰度直方图。直方图代表了每个基因型至少10个独立实验,每个实验使用一到两只小鼠。(J和K)对照组或对照组胸腺中cCD4细胞的百分比(J)和数量(K)勒夫1Δ/Δ老鼠。图表显示了10个独立实验的平均值。误差线代表SEM。**,P<0.01;****,P<0.0001。

LEF1支持的CD4+iNKT细胞的发育和阻止外周iNKT细胞上CD8的表达

iNKT细胞缺乏共受体蛋白CD8的表达,但这些细胞中有一部分表达CD4,这与产生IL-4的能力有关(Lee等人,2013年). 在传统T细胞和iNKT细胞中,CD4的表达和CD8的抑制是由Th2转录因子GATA3及其下游靶Th POK介导的(Wang等人,2010年). 鉴于LEF1的表达与GATA3直接相关,并且是功能性iNKT2细胞发育所必需的,我们质疑是否删除勒夫1也会出现CD4和CD8表达方面的GATA3缺陷(Kim等人,2006年;Wang等人,2010年). 正如所料,我们发现LEF1在CD4亚群中最高+iNKT细胞(图5 C). 大部分CD4+iNKT细胞是iNKT2细胞,但iNKT1和iNKT17细胞的一小部分也表达CD4和LEF1(图5D). 重要的是,CD4的频率+胸腺细胞减少勒夫1Δ/ΔiNKT细胞与对照组相比,尽管CD4和CD4的总数+DN iNKT细胞减少(图5,E–G). CD4选择性丢失+细胞是固有的勒夫1Δ/ΔiNKT细胞,因为它是在混合骨髓嵌合动物中观察到的(图5 H). 值得注意的是,尽管LEF1在常规CD4(cCD4)T细胞中高度表达(图5 I),它们的频率和总数在勒夫1Δ/Δ小鼠与对照组的比较(图5、J和K). 因此,LEF1是CD4正常发育所必需的+胸腺中的iNKT细胞。

在肝脏和脾脏中勒夫1Δ/Δ小鼠,CD4的频率+iNKT细胞减少,新的CD8群体+iNKT细胞出现(图6,A和B). 肝iNKT细胞上CD4的丢失和CD8表达的增加是细胞凋亡的内在原因勒夫1Δ/Δ混合骨髓嵌合体中测定的细胞(图6、C和D). 我们检测了Th-POK在Lef1型Δ/Δ脾iNKT细胞,因为Th-POK被认为是一个GATA3靶点,可抑制镉8在这些细胞中的表达(Wang等人,2010年)LEF1表达与GATA3和Th-POK均相关(图5 B). 我们发现,在缺乏LEF1的情况下,Th-POK表达降低,特别是在表达CD8的iNKT细胞中(图6 E). 因此,与GATA3相似,LEF1需要Th-POK的正确表达并促进CD4的发育+同时阻止外周iNKT细胞上CD8的表达。

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LEF1抑制外周iNKT细胞CD8α的表达。(A) Tetr上CD4和CD8的表达+TCRβ+来自对照组或勒夫1Δ/Δ用流式细胞仪检测小鼠。(B) CD4的平均数量+、DN和CD8+来自对照组和勒夫1Δ/Δ老鼠。数据平均来自至少六个独立实验。(C) CD45.1型+CD45.2型+对照和CD45.1CD45.2型+ 勒夫1Δ/Δ以1:1的比例混合FACS分选的LK骨髓细胞,并将其转移到致命照射的CD45.1中+C57BL/6小鼠。6-8周后,用流式细胞术分析重组小鼠在对照组或对照组的CD4和CD8表达勒夫1Δ/Δ来自肝脏的iNKT细胞。(D) CD4的平均百分比+、DN和CD8+来自竞争性BM嵌合体的肝iNKT细胞。数据代表了三个独立的实验,每个实验有两到三个嵌合体。(E) 通过流式细胞术测定所示小鼠脾iNKT细胞中Th-POK和CD8α的表达。数据是五个独立实验的代表,每个基因型一到两只小鼠。所有误差条代表SEM。*,P<0.05;**,P<0.01;***,P<0.001。

在iNKT细胞中,LEF1独立于TCF1发挥功能

我们质疑LEF1缺乏是否会影响iNKT细胞中TCF1的表达,因为TCF1对CD4至关重要+Th2细胞分化和ILC2发育,通常与LEF1重复或占优势。TCF1在所有iNKT细胞中表达,LEF1的表达与这些细胞的一个子集中的TCF1直接相关(图7 A). 与LEF1一样,TCF1在ST1和ST2 iNKT细胞中表达最高(图7 B); 然而,TCF1在CD4和CD4中都表达+和DN iNKT细胞以及ST3 iNKT细胞(图7、B和C). 与这种表达模式一致,TCF1在iNKT2和iNKT17细胞中的表达水平与cCD4相当+iNKT1细胞中的T细胞和低水平(图7 B). 重要的是,TCF1在对照组和勒夫1Δ/ΔST1和ST2 iNKT细胞,表明LEF1缺陷引起的iNKT细胞发育变化不是TCF1缺失的结果(图7 D). TCF1表达在勒夫1Δ/ΔST3 iNKT细胞,提示当LEF1缺失时,这些细胞或其祖细胞中可能存在TCF1的选择(图7 D). 因此,我们的数据揭示了LEF1在iNKT细胞扩增和iNKT2细胞发育中的关键功能,尽管TCF1在所有iNKT细胞中表达,但TCF1并没有补偿这些功能。

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TCF1表达不受勒夫1在iNKT细胞中。(A) 流式细胞术测定总WT FVB/NJ iNKT细胞中LEF1和TCF1的表达。(B) 通过流式细胞术测定WT FVB/NJ胸腺细胞中指定iNKT期(左)或iNKT亚群(右)TCF1的表达,并显示为直方图。实心灰色或对照表示TCF1缺陷型iNKT细胞中的抗TCF1染色,并用作阴性对照。CD4中(C和D)TCF1的表达+来自对照组和勒夫1Δ/Δ用流式细胞仪检测小鼠。数据是四个独立实验的代表。

LEF1直接调节CD4中GATA3的表达+iNKT细胞

我们的数据表明,LEF1有助于维持iNKT2细胞,并且是外周iNKT细胞CD8抑制所必需的。这些发现与LEF1控制GATA3表达的假设一致。为了解决这个假设,我们检查了加塔3常规分期iNKT细胞中的mRNA。加塔3来自Lef1型Δ/Δ与对照小鼠相比(图8 A). 我们还通过流式细胞术在CD4单细胞水平上分析了GATA3的表达+和CD4iNKT细胞,LEF1表达不同。在每个阶段,CD4的频率+在没有LEF1的情况下,iNKT细胞减少,而在剩余的CD4中+iNKT细胞,GATA3染色强度较对照细胞降低(图8 B). GATA3表达的这种下降被证明是ST1和ST2 iNKT细胞的MFI下降,但ST3细胞的MFI-没有下降,无论是否考虑CD4表达(图8 C). 然而,总CD4+与iNKT2细胞相关的iNKT细胞表现出GATA3比CD4更显著的下降iNKT细胞(图8 D). 与这些发现一致,GATA3表达在勒夫1Δ/ΔCD4细胞+iNKT2细胞,而CD4中的iNKT细胞仍然很低+iNKT1细胞(图8、E和F). 重要的是,cCD4 T细胞中GATA3的表达没有降低(未描述)。使用ChIP,我们发现LEF1与加塔3基因,但没有到达之前在Rorc公司轨迹(Malhotra等人,2013年),支持以下假设Gata3型是iNKT细胞中LEF1的直接靶点(图8 G).

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在CD4中正确表达GATA3需要LEF1+iNKT细胞。(A) 的表达式加塔3mRNA相对于Hprt(小时)来自对照组和勒夫1Δ/Δ小鼠用qRT-PCR检测。数据来自三个独立实验。(B) 对照组和对照组ST1、ST2和ST3胸腺iNKT细胞中GATA3与CD4表达的比较勒夫1Δ/Δ流式细胞术检测小鼠。ST1、ST2和ST3 iNKT细胞(C)或CD4中GATA3的(C和D)MFI+和CD4来自对照和对照胸腺的iNKT细胞(D)勒夫1Δ/Δ老鼠。(E) iNKT1中GATA3与CD4的表达(PLZFTBET(待定)+)和iNKT2(PLZF你好TBET(待定))来自控件和勒夫1Δ/Δ流式细胞术检测小鼠。数据是四个独立实验的代表。(F) 胸腺CD4中GATA3的MFI+iNKT2和CD4+来自指定小鼠株的iNKT1细胞。(C、D和F)每个圆圈代表一只老鼠(成对的学生t吨测试:*,P<0.05;**,P<0.01)。(G) 通过a-LEF1 ChIP在分选的胸腺ST1/ST2上测定LEF1染色质结合Vα14TgiNKT细胞,然后使用跨越TCF1/LEF1结合位点上游的引物进行qPCR加塔3b发起人Rorc公司启动子或不相关的序列β-珠蛋白基因座。数字表明免疫沉淀DNA相对于β-珠蛋白显示了三个独立实验的轨迹。误差线代表SEM。*,P<0.05;**,P<0.01。

讨论

我们已经证明,LEF1在iNKT细胞扩张和iNKT2效应器命运分化中起着关键和非冗余作用。我们发现,在没有LEF1的情况下,iNKT细胞在ST0和ST1的扩增没有发生,LEF1直接调节IL-7受体CD127成分和转录因子c的表达-myc公司,这两项都是本阶段扩建所需的(Dose等人,2009年;Mycko等人,2009年;Tani-ichi等人,2013年). LEF1也需要用于iNKT2细胞的发育,其中包括仅IL-4和IL-4加IFNγ产生的iNKT细胞,LEF1直接调节iNKT3特征转录因子GATA3的表达。由于与相关转录因子TCF1的冗余,LEF1缺陷在常规T细胞分化过程中以及在其激活和获得记忆表型的过程中仅对其外围产生细微影响,因此我们的发现尤其引人注目(Okamura等人,1998年;Yu等人,2012年;Zhou和Xue,2012年;Steinke等人,2014年). 然而,尽管TCF1在所有表达LEF1的iNKT细胞中都表达,但TCF1无法补偿iNKT细胞发育过程中LEF1的损失。

我们确定抄送127作为iNKT细胞和CD4t细胞中的LEF1靶基因。相反,CD127在cCD4胸腺细胞上的表达仅略有下降,而在CD8 T细胞上的CD127表达没有变化勒夫1Δ/Δ小鼠,常规αβT细胞发育正常勒夫1Δ/Δ老鼠。CD127表达轻微减少勒夫1Δ/ΔcCD4 T细胞对其增殖或存活没有影响,cCD4 T细胞数量与对照小鼠相当。我们的研究结果与之前的研究一致,该研究表明,在患有糖尿病的小鼠中,iNKT细胞显著减少,但cCD4 T细胞数量略有减少抄送127DP阶段删除(Tani-ichi等人,2013年). 类似地,删除c-myc公司在DP胸腺细胞中导致iNKT细胞的特异性丢失,而常规胸腺细胞的发育未受到干扰(Dose等人,2009年;Mycko等人,2009年). 我们还发现勒夫1Δ/ΔST1-iNKT细胞的凋亡率高于对照组。IL-7受体信号通路可能是这些细胞生存所必需的,因为该通路调节BCL2蛋白家族抗凋亡成员的表达(Jiang等人,2004年). 然而,IL-7Rα和c-MYC对iNKT细胞的存活并不重要(Dose等人,2009年;Tani-ichi等人,2013年); 因此,LEF1可能在iNKT细胞中有额外的靶点来控制这一过程。或者,CD127和c-myc的联合丢失可能比单独丢失任一蛋白更具灾难性。进一步研究iNKT细胞中LEF1的靶点和IL-7R信号的作用将有助于阐明LEF1在iNKT细胞存活中的作用。在LEF1缺陷小鼠的成熟iNKT效应亚群中,CD127表达正常(未发表数据),这表明LEF1对这些细胞中CD127的表达不是必需的,或者对CD127阳性细胞有很强的选择性。然而,我们建议LEF1用于抄送127仅在iNKT细胞分化和胸腺内扩张的早期阶段表达,而不是在iNKC细胞效应器分化期间表达,在那里它可能与TCF1重复。我们提供了令人信服的证据,证明LEF1在决定iNKT细胞数量的选择后增殖爆发中发挥着重要作用,这是这种先天性淋巴细胞亚群的独特发育特征。LEF1对B前细胞的循环和生存也至关重要,B前细胞是另一个依赖IL-7R的淋巴细胞群体(Reya等人,2000年),表明该转录因子在淋巴细胞发育过程中调节增殖和凋亡方面具有更广泛的作用。

LEF1是CD4正常出现所必需的+iNKT细胞,其中大多数是iNKT2细胞。iNKT细胞中GATA3的表达与LEF1成正比并受其调节。影响勒夫1iNKT效应细胞的缺失与加塔3缺失,包括CD4的频率降低+iNKT细胞,Th-POK表达减少,CD8表达增加(Kim等人,2006年;Wang等人,2010年). 尽管TCF1可以绑定到Thpok公司在cCD4 T细胞中定位并控制其表达(Steinke等人,2014年)目前尚不清楚LEF1是否通过GATA3直接或间接影响iNKT细胞中Th-POK的表达。不同品系小鼠的iNKT2细胞数量不同,对免疫反应性有显著影响。在具有大量iNKT2细胞的菌株中,IL-4可以达到促进胸腺CD8 T细胞记忆表型、系统性IgE产生和胸腺树突状细胞产生Th2偏向性趋化因子的水平,这些作用与Th2偏向的免疫反应相关(Verykokakis等人,2010年;Weinreich等人,2010年;Lee等人,2013年). 我们在这里展示了LEF1-deficient iNKT细胞在受到刺激时未能产生IL-4,以及体内EOMES+胸腺中的“记忆表型”CD8 T细胞减少。因此,我们的发现通过影响iNKT细胞中效应器命运的数量和组成,将LEF1作为免疫系统功能的关键调节器。

iNKT细胞是激动剂选择的细胞,iNKT2细胞显示Nur77的最高表达GFP公司,TCR信号强度的相关性(Moran等人,2011年)这表明iNKT2细胞受到自激肽的强烈刺激。因此,iNKT细胞受体重排减少或表达减少可能导致iNKT细胞总数和/或iNKT2细胞减少。然而,LEF1缺陷并不影响iNKT细胞受体或参与iNKT细胞选择的其他分子的表达或重排,也不影响ST0-iNKT-细胞中TCR信号的强度。事实上,ST0 iNKT细胞在勒夫1Δ/Δ而强制表达预先重排的Vα14Jα18 TCR并不能恢复iNKT细胞的数量。在C57BL/6小鼠中,大多数iNKT细胞表达Vα14Jα18和Vβ8,但这些小鼠中的少数iNKT2细胞富含Vβ7和Vβ2。FVB/NJ小鼠不表达Vβ8;相反,它们表达Vβ7和Vβ2,并将Vα14Jα18作为主要的iNKT细胞受体,这表明FVB/NJ小鼠的Vβ使用倾向于iNKT2特异性(Lee等人,2013年). 这种受体使用的改变可能导致FVB/NJ小鼠iNKT2细胞的频率增加;然而,在对照组和勒夫1Δ/ΔiNKT细胞(未公布数据)。这些发现表明,LEF1不是iNKT细胞受体正确表达或选择进入iNKT细胞谱系所必需的。

在正选择过程中,TCR信号促进β-catenin的积累,并可能影响LEF1/TCF1的转录激活(Kovalovsky等人,2009年). 因此,iNKT细胞接收到的强TCR信号可能直接影响LEF1和TCF1的功能。与此假设一致,iNKT细胞中β-catenin的结构性激活导致PLZF数量增加你好细胞(可能是iNKT2细胞)并通过产生IL-4促进CD8 T细胞的记忆表型(Sharma等人,2012年). 然而,在我们手中,使用Vav值Cre公司对iNKT细胞发育影响最小(未公开数据)。因此,在iNKT细胞中,LEF1可能通过不需要β-catenin的机制激活基因表达,即使TCR信号和β-catentin在激活时可以调节这些基因。最近的一项研究表明,激活转录因子2家族转录因子(ATF2)可以通过与包括T细胞白血病细胞系在内的造血肿瘤中的LEF1/TCF1相互作用来促进转录激活,这表明LEF1可以利用β-连环蛋白以外的手段来激活基因表达(Grumolato等人,2013年). 一种可能的机制可能是与ATF2相互作用,ATF2的核定位由有丝分裂原激活的蛋白激酶p38介导,p38通过强烈的TCR信号和辅受体信号激活(Zhang等人,1999年). 然而,SLAM共受体结扎对iNKT细胞ATF2核定位的影响尚未研究。尽管如此,我们的数据与结论一致,即β-catenin对iNKT细胞中LEF1的功能不是必需的,即使LEF1转录活性可能被强烈的TCR信号促进。

尽管TCF1表达在勒夫1Δ/ΔiNKT细胞,我们发现来自TCF1缺陷小鼠的ST1 iNKT细胞中LEF1显著降低(未公布的数据),表明LEF1可能是iNKT-细胞发育过程中TCF1的靶点。先天性Vγ2+γδTCR+细胞,LEF1的表达依赖于TCF1,表明TCF1可能调节勒夫1在多个ILC中(Malhotra等人,2013年). 因此,TCF1缺陷应表现为iNKT细胞LEF1缺陷。然而,与LEF1不同,TCF1在CD4中高水平表达,因此TCF1在iNKT细胞中可能具有LEF1诱导的功能iNKT细胞。有趣的是,抄送127和c-myc公司也是CD8 T细胞TCR信号下游GATA3的靶点(Wang等人,2013年)表明这些因子之间可能存在复杂的自我增强环路,LEF1和/或TCF1将此环路与iNKT细胞中的TCR信号事件联系起来。我们的数据也提出了一种有趣的可能性,即LEF1或LEF1功能的差异表达可能控制不同品系小鼠iNKT2细胞的数量。事实上,由于LEF1可能将TCR信号与高浓度GATA3的诱导结合起来,这是一种值得进一步考虑的可能性。

材料和方法

老鼠。

利特曼控制和Vav值克里;勒夫1上下小鼠处于FVB/NJ背景。Vav值Cre公司勒夫1飞行/飞行,或勒夫1+/+对照组为小鼠。Vav值Cre公司;勒夫1飞行/飞行在中Vα14Tg背景和他们的同胞对照被回交五次到C57BL/6J背景上,对于混合骨髓嵌合体实验,非转基因Vav值Cre公司;勒夫1飞行/飞行使用C57BL/6J杂交五次的小鼠。Vα14Tg之前描述过小鼠(Griewank等人,2007年). 老鼠被安置在芝加哥大学动物资源中心,实验按照芝加哥大学动物保护和使用委员会的指导方针进行。

流式细胞术、细胞分选和抗体。

将3-6周龄小鼠胸腺细胞悬液与抗FcγR孵育,然后用荧光结合抗体染色。细胞在LSRII Fortessa(BD)中采集或在FACSAria(BD。通过用APC-或PE结合CD1d染色胸腺细胞总数来富集iNKT细胞的胸腺细胞PBS57型四聚体(埃默里大学国立卫生研究院四聚体设施),然后是抗APC或抗PE微球,并进行基于MACS的磁性细胞分离。所有样品中都含有碘化丙锭,以排除分析中的死细胞。根据制造商的说明,使用羧基荧光素(FAM)-FLICA体外半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶检测试剂盒(免疫化学技术)进行泛酶染色。以下抗原的特异性抗体购自BD、eBioscience、BioLegend和Cell Signaling Technology:CD127(A7R34)、CD4(GK1.5)、CD8α(53-6.7)、TCRβ(H57-597)、CD122(5H4)、CD44(IM7)、CD24(M1/69)、IFNγ(XMG1.2)、IL-4(11B11)、IL-17A(eBio17B7)、CD69(H1.2F3)、NK1.1(PK136)、CD45.1(A20)、CD44.2(104)、PLZF(R17-809),RORγt(AFKJS-9)、t-BET(4B10)、GATA3(L50-823)、Th-POK(2POK)、LEF1(C12A5)和TCF-1(C63D9)。还使用了Santa Cruz Biotechnology,Inc.(克隆D9)的抗PLZF抗体,该抗体使用太平洋蓝单克隆抗体标记试剂盒(Invitrogen)与太平洋蓝结合。用直接与PE或FITC偶联的二级抗兔IgG检测TCF1。使用Foxp3/转录因子染色缓冲组(eBioscience)对PLZF、RORγt、GATA3、Th-POK、LEF1、TCF-1和t-BET进行细胞内染色。

骨髓的过继移植。

FACS排序的LincKit公司+来自对照C57BL/6或勒夫1Δ/Δ从股骨和胫骨制备FVB/NJ背景小鼠回交到C57BL/6上五代。CD45.1型+CD45.2型+对照组和CD45.1CD45.2型+ 勒夫1Δ/ΔLK骨髓细胞以1:1的比例混合。受体CD45.1+C57BL/6小鼠在静脉注射总量为5×10的药物前5 h接受致死性照射(1000 rad)4细胞。移植后6-8周,用流式细胞仪对重组动物进行分析。在每个独立实验中,用一个供体骨髓重建两到三个受照射的宿主。

细胞培养、细胞因子产生和染色。

胸腺细胞用50 ng PMA、1µg离子霉素和Brefeldin A处理4 h,然后使用BD Cytofix/Cytoperm试剂盒采集和细胞内染色IFNγ、IL-4和IL-17A。

体内BrdU掺入。

如前所述进行体内BrdU掺入试验(Verykokakis等人,2013年). 简言之,在安乐死前12-15小时,小鼠腹腔注射1 mg/6 g BrdU。随后,胸腺细胞被AUTOMACS富集用于Tetr+细胞并根据制造商的说明书(BD)进行表面标记物染色,然后进行BrdU染色。

RNA分析和实时qPCR。

使用RNeasy迷你试剂盒(QIAGEN)从分选的胸腺细胞中提取RNA,DNA酶处理,并使用Superscript III(Invitrogen)逆转录。在iCycler(Bio-Rad实验室)中使用基因特异性引物,使用iQ SYBR Green Supermix(Bio-Rad实验室)进行qPCR。Hprt(小时)用于规范化表达。使用ΔCT方法计算相对表达。

炸薯条。

来自对照小鼠或Vα14TgiNKT细胞(2–5×106)用1%甲醛交联并在水浴声波仪中剪切。用5µg抗LEF1(C-19;Santa Cruz Biotechnology,Inc.)免疫沉淀蛋白质-DNA复合物。蛋白G偶联磁珠用于分离免疫复合物。在65°C下加热,然后进行蛋白酶K处理,可以逆转交联。使用DNA纯化PCR自旋柱(QIAGEN)纯化DNA,并使用针对c-Myc公司(Nakashima等人,2013年),镉127(Yang等人,2013),加塔3Rorc公司或无关(β-珠蛋白)基因组区域。对于iNKT细胞中的每个独立ChIP实验,在染色和分类之前,将8-10只小鼠的胸腺汇集在一起。

统计。

标准未成对学生t吨使用Prism软件(GraphPad软件)进行测试(除非另有说明),以确定两组细胞之间观察到差异的统计概率:*,P<0.05;**,P<0.01;***,P<0.001;****,P<0.0001。

致谢

我们感谢Kee、Gounari和Bendelac实验室的成员进行了有益的讨论并提供了试剂,感谢Fotini Guunari对手稿的评论,感谢Aditya Rao对小鼠基因分型的帮助,感谢芝加哥大学流式细胞术核心设施对细胞分选的帮助,以及感谢Brian Green对畜牧业的帮助。

这项工作得到了国家卫生研究院对B.L.Kee的资助(R01 CA99978/AI106352和R56 AI104303)。B.L.Kee是白血病和淋巴瘤学会的学者。T.Carr获得了免疫学跨学科培训计划(T32 AI007090)的支持。薛海宏得到了美国癌症学会(RSG-11-161-01-MPC)和美国国立卫生研究院(R01 AI105351)的支持。

作者声明没有竞争性的经济利益。

作者贡献:T.Carr、M.Verykokakis和V.Krishnamoorthy进行了实验;S.Yu和H.H.Xue提供了勒夫1飞行/飞行小鼠品系;B.L.Kee和M.Verykokakis监督研究;B.L.Kee获得资金;T.Carr、B.L.Kee和M.Verykokakis设计并分析了实验,解释了数据,并撰写了论文。

脚注

使用的缩写:

cCD4
常规CD4
CD4吨
CD4过渡性
炸薯条
染色质免疫沉淀
DN(公称直径)
双重负极
DP公司
双重正极
FLICA公司
半胱氨酸天冬氨酸酶荧光标记抑制剂
国际租赁公司
固有淋巴细胞
iNKT细胞
不变NKT细胞
LEF公司
淋巴增强因子
斯里兰卡
c套件+
货币金融机构
平均荧光强度
PLZF公司
早幼粒细胞白血病锌指
SLAM公司
信号淋巴细胞活化分子

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文章来自实验医学杂志由以下人员提供洛克菲勒大学出版社