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。2011年12月23日；35(6):871-82.
doi:10.1016/j.immuni.2011.09.021。

转录因子Myc控制T淋巴细胞活化后的代谢重编程

王汝宁 1, 克里斯托弗·P·狄龙, 刘易斯·志昌（Lewis Zhichang Shi）, 桑德拉·米拉斯塔, 罗伯特·卡特, 大卫·芬科斯坦, 劳拉·麦考密克, 菲茨杰拉德, 洪波池, 约书亚·芒格, 道格拉斯·R·格林
附属公司

转录因子Myc控制T淋巴细胞活化后的代谢重编程

王汝宁等人。 免疫。 。

摘要

为了满足增殖的生物能量和生物合成需求，T细胞通过TCA循环将其代谢途径从脂肪酸β氧化和丙酮酸氧化重新编程为糖酵解、磷酸戊酯和谷氨酰胺分解途径。可能负责激活诱导的T细胞代谢转录组的两个顶级候选转录因子HIF1α和Myc在T细胞激活时被诱导，但只有Myc的急性缺失显著抑制了T细胞中激活诱导的糖酵解和谷氨酰胺解。谷氨酰胺剥夺损害激活诱导的T细胞生长和增殖，部分被核苷酸和多胺取代，这意味着谷氨酰胺是活性T细胞生物合成前体的重要来源。代谢示踪剂分析揭示了一种依赖于Myc的代谢途径，将谷氨酰胺分解与多胺的生物合成联系起来。因此，Myc依赖的全球代谢转录组驱动活化的初级T淋巴细胞的代谢重编程。这可能是病理生理条件下代谢重编程的一般机制。

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数字

图1
图1。TCR和CD28的刺激驱动T细胞代谢重编程
（A） 活化后指定时间收集的T细胞内代谢物通过质谱分析。每种代谢物的值代表三倍的平均值，静止T细胞中每种代谢物的数量设置为1。热图表示每种代谢物相对量的log2值，该值按指示的代谢途径分组（见色标）。表S1提供了完整的代谢组学概况。（B–F）代谢分析，使用同位素标记示踪剂，以红色突出显示（左侧面板）。静止T细胞（Rest）和活化T细胞（在D、E和F中活化后24小时收集，或在B和C中活化后指定时间收集）用于测量三H（H）2O来自[3]-三H] -葡萄糖（糖酵解，B中的右面板）或来自[9,10-三H] -棕榈酸（FAO，右面板C）；的一代14一氧化碳2来自[2]-14C] -丙酮酸（TCA，D中的右侧面板），来自[U-14C] -谷氨酰胺（谷氨酰胺水解，E中的右侧面板），或来自[1-14C] -葡萄糖（PPP，右面板，F）。误差线表示与三份样品平均值的标准偏差。数据是三个独立实验的代表。（G） 评估OT-II T细胞增殖的实验程序概述体内（图1H）。（H） 幼稚OT-II T细胞（CD45.1+)这些细胞被CFSE标记并转移到C57BL/6小鼠中，这些小鼠用OVA免疫，并每天用指定的抑制剂或载体对照进行治疗。免疫后3天分析脾细胞，流式细胞仪检测OT-II细胞增殖。数据代表两个独立的实验。
图2
图2。T细胞激活驱动一组不同的代谢基因的转录
（A–B）糖酵解途径（A中的左面板）和谷氨酰胺分解途径（B中的左屏幕），代谢基因以蓝色突出显示。从活化后指定时间收集的T细胞中分离出RNA，并用于糖酵解途径（A中的右侧面板）和谷氨酸解途径（B中的右侧板）中代谢基因的qPCR分析。静止T细胞的mRNA水平设置为1。热图表示相对mRNA表达水平的log2值（见色标）。值和标准偏差见表S2。数据是两个独立实验的代表。（C） 前十个预测的相应转录因子和基序按关联得分的降序排列，这表明特定转录因子与输入基因启动子结合的可能性与表达水平相关。输入基因列表和表达谱如表S3所示。通过免疫印迹和qPCR检测活化后指定时间收集的T细胞中HIF1α（分别为D和E）和Myc（分别为F和G）的（D–G）蛋白和mRNA表达。静止T细胞的mRNA水平设置为1。误差线表示与三份样品平均值的标准偏差。数据代表了两个独立的实验。
图3
图3。激活诱导的代谢重编程不需要HIF1α
从RosaCreERT2中分离出（A–B）T细胞/HIF1αflox/flox公司小鼠，用溶媒（WT）或500 nM 4OHT（KO）预处理。通过免疫印迹（A）和qPCR（B）测定在激活后指定时间收集的T细胞中的HIF1α蛋白和mRNA水平。静息状态下WT T细胞的mRNA水平设置为1。（C–D）通过生成三H（H）2O来自[3]-三H] -葡萄糖（C）和14一氧化碳2从[U-14C] -谷氨酰胺（D）。B–D中的误差条表示与三份样品平均值的标准偏差。数据是两个独立实验的代表。（E） 休息（Rest）、活动WT和KO T细胞（48小时）的细胞增殖被测定为CFSE稀释。（F） 休息（Rest）、活动WT和KO T细胞（24小时）的细胞大小通过前向光散射测定。
图4
图4。Myc是T细胞生长和增殖所必需的
（A） 从RosaCreERTam分离的T细胞-Myc公司重量/重量小鼠（WT）或RosaCreERTam-Myc公司flox/flox公司用溶媒（−4OHT）或500 nM 4OHT（+4OHT）预处理小鼠（flox/flox）。在活化后的指定时间通过免疫印迹法测定Myc蛋白水平。（B） 通过qPCR测定活化后指定时间收集的T细胞中的Myc mRNA水平。静息状态下WT T细胞的mRNA水平设置为1。误差线表示与三份样品平均值的标准偏差。数据是两个独立实验的代表。（C） 活性T细胞（48小时）的细胞增殖被测定为CFSE稀释。（D） 休息（Rest）和活动T细胞（24小时）的细胞大小通过前向光散射测定。（E） 指示样品中的细胞内代谢物水平；每种代谢物的值是从三倍的平均值中获得的，并且在静止的WT T细胞中每种代谢物的水平设置为1。热图表示每种代谢物相对水平的log2值，该值按指示的代谢途径分组（见色标）。表S6提供了完整的代谢组学概况。（F–H）用于SEB超抗原激发模型的实验程序（F）。Myc公司 弗洛克斯小鼠（WT）或RosaCreERTam-Myc公司flox/flox公司小鼠（KO）用三苯氧胺（腹腔注射1mg/只，持续三天）治疗，然后注射SEB（腹腔注射100μg/只）。注射SEB后2天测定Vβ8+T细胞的百分比（G）和细胞大小（H）。
图5
图5。Myc驱动转录程序，在T细胞激活时调节葡萄糖分解代谢
（A） 糖酵解通量由三H（H）2来自[3]的O-三H] -葡萄糖。（B） 代谢基因的qPCR分析。静息状态下WT T细胞的mRNA水平设置为1。热图表示相对mRNA表达水平的log2值（见色标）。值和标准偏差见表S5。数据代表两个独立实验，一式三份。（C–D）天然CD4+Vβ8+从未接种SEB的小鼠中分离T细胞（R）；WT和急性Myc-deleted CD4+Vβ8+SEB免疫两天后从小鼠中分离出T细胞（KO）（图4F）。通过生成三H（H）2O来自[3]-三H] -葡萄糖和qPCR。（E–F）PPP通量（E）和通过TCA循环（F）的丙酮酸氧化通过生成14一氧化碳2来自[1-14C] -葡萄糖和来自[2-14C] -分别为丙酮酸。
图6
图6。Myc驱动一个将谷氨酰胺分解与生物合成途径耦合的转录程序
（A） 谷氨酰胺分解速率，由14一氧化碳2从[U-14C] -谷氨酰胺。数据是两个独立实验的代表。（B） 代谢基因的qPCR分析。静息状态下WT T细胞的mRNA水平设置为1。热图表示相对信使核糖核酸表达水平的log2值（见色标）。值和标准偏差见表S5。数据是两个独立实验的代表。（C） 流式细胞术检测CD98的细胞表面表达。（D） 通过免疫印迹法测定Gls2和p53的蛋白水平。星号表示非特定带。（E） 谷氨酰胺分解通量由14一氧化碳2从[U-14C] -谷氨酰胺。（F） 用溶媒（Ctr）、1mM DFMO（Inh）或1mM DFMO+多胺混合物（Inh/PAs）处理的活性T细胞（48小时）的细胞增殖，通过CFSE稀释测定。多胺混合物的组成和浓度见表S7。（G） 在无谷氨酰胺培养基（Q−）、补充2μMα-KG的无谷氨酰胺的培养基（Q-/αKG）、添加2μMγ-KG、100μM次黄嘌呤和16μM胸腺嘧啶核苷（Q-/αKG/HT）的无谷氨酸的培养基中活化72小时后收集T细胞或在补充有2μMα-KG和多胺混合物（Q−/αKG/PAs）的无谷氨酰胺培养基中。多胺混合物的成分和浓度见表S7。流式细胞仪检测CFSE稀释液对细胞增殖的影响。
图7
图7。菌体驱动的谷氨酰胺水解通过T细胞活化促进多胺生物合成
（A） 激活48小时后收集精氨酸酶I WT和KO T细胞（分别为Act/WT和Act/KO）。通过CFSE稀释测定细胞增殖。（B） 通过qPCR分析WT和精氨酸酶I KO活性T细胞精氨酸蛋白酶I mRNA的表达。（C） （上面板）与多胺生物合成途径相关的潜在代谢步骤，代谢基因以蓝色突出显示。（下面板）在激活后的指定时间收集WT和Myc KO T细胞，并对代谢基因进行qPCR分析。静止T细胞的mRNA水平设置为1。热图表示相对mRNA表达水平的log2值（见色标）。值和标准偏差见表S5。数据代表两个独立实验，一式三份。（D） T细胞在含有U的培养基中培养-13C-谷氨酰胺，并在活化后的指定时间收集。细胞内鸟氨酸和腐胺（包括U）的水平-13C-和12C-标记形式通过质谱测定。（E） T细胞激活后Myc依赖性代谢重编程，上调代谢途径以红色突出显示，下调代谢途径以黑色突出显示，Myc依赖型代谢基因以蓝色突出显示。
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中的注释

  • T细胞真菌代谢。
    Rathmell JC公司。 Rathmell JC公司。 免疫。2011年12月23日；35(6):845-6. doi:10.1016/j.immuni.2011.12.001。 免疫。2011 PMID：22195738 免费PMC文章。

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    1. Badea TC，Wang Y，Nathans J.可视化小鼠细胞形态和克隆关系的非侵入性遗传/药理学策略。神经科学杂志。2003;23:2314–2322.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Bello-Frenderez C，Packham G，克利夫兰JL。鸟氨酸脱羧酶基因是c-Myc的转录靶点。美国国家科学院院刊1993；90:7804–7808.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Bowlin TL、McGown BJ、Babcock GF、Sunkra PS。淋巴细胞有丝分裂期间，细胞内多胺生物合成是白细胞介素2反应性所必需的。细胞免疫学。1987;106:420–427.-公共医学
    1. 品牌K、威廉姆斯JF、韦德曼MJ。大鼠胸腺细胞中的葡萄糖和谷氨酰胺代谢。《生物化学杂志》1984；221:471–475.-项目管理咨询公司-公共医学

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