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Malat1 Suppresses 免疫 to Infection through Promoting Expression of 黑手党 和 白介素10 in Th 细胞s

詹姆斯·休伊森, 凯蒂·西, 凯莉·R·詹姆斯, 瓜拉·法蒂玛·拉尼(Gulab Fatima 拉尼), 尼迪·迪, 奥黛丽·罗曼诺(Audrey 罗曼诺), 纳梅耶·布朗, 莎拉·泰克曼(Sarah 一个。Teichmann), 保罗·凯 和 迪米特里斯·拉各斯(Dimitris 拉各斯)
免疫学杂志 2020年6月1日, 204 (11) 2949-2960; DOI: //doi.org/10.4049/jimmunol.1900940
詹姆斯·休伊森
*约克大学约克大学约克生物医学研究所,YO10 5DD英国约克郡;
†约克大学生物系,约克,YO10 5DD英国约克郡;
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凯蒂·西
*约克大学约克大学约克生物医学研究所,YO10 5DD英国约克郡;
†约克大学生物系,约克,YO10 5DD英国约克郡;
‡约克大学赫尔约克医学院,YO10 5DD英国约克郡;
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凯莉·R·詹姆斯
§惠康桑格研究所,CB10 1SA Hinxton,英国;
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瓜拉·法蒂玛·拉尼(Gulab Fatima 拉尼)
*约克大学约克大学约克生物医学研究所,YO10 5DD英国约克郡;
‡约克大学赫尔约克医学院,YO10 5DD英国约克郡;
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尼迪·迪
*约克大学约克大学约克生物医学研究所,YO10 5DD英国约克郡;
‡约克大学赫尔约克医学院,YO10 5DD英国约克郡;
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奥黛丽·罗曼诺(Audrey 罗曼诺)
*约克大学约克大学约克生物医学研究所,YO10 5DD英国约克郡;
‡约克大学赫尔约克医学院,YO10 5DD英国约克郡;
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纳梅耶·布朗
*约克大学约克大学约克生物医学研究所,YO10 5DD英国约克郡;
‡约克大学赫尔约克医学院,YO10 5DD英国约克郡;
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莎拉·泰克曼(Sarah 一个。Teichmann)
§惠康桑格研究所,CB10 1SA Hinxton,英国;
¶凝聚态理论,卡文迪许实验室,剑桥大学物理系,CB3 0HE剑桥,英国;和
‖欧洲生物信息学研究所欧洲分子生物学实验室,CB10 1SA Hinxton,英国
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保罗·凯
*约克大学约克大学约克生物医学研究所,YO10 5DD英国约克郡;
‡约克大学赫尔约克医学院,YO10 5DD英国约克郡;
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迪米特里斯·拉各斯(Dimitris 拉各斯)
*约克大学约克大学约克生物医学研究所,YO10 5DD英国约克郡;
‡约克大学赫尔约克医学院,YO10 5DD英国约克郡;
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关键点

  • Malat1 is SUPpressed during Th1 和 Th2 differentiation.

  • Malat1 loss SUPpresses 白介素10 和 黑手党 expression in effector Th cells.

  • Malat1-/- 小鼠在利什曼病和疟疾模型中增强了免疫反应。

抽象

尽管长的非编码RNA在免疫细胞中有广泛的定位,但它们在体内的功能仍知之甚少。在这项研究中,我们确定了Th1细胞活化后24小时内差异表达的100多个长非编码RNA。其中,我们表明抑制Malat1是CD4的标志+T细胞活化,但其完全缺失会导致对感染的更强效免疫反应。这是因为Malat1-/-Th1和Th2细胞表达的免疫抑制细胞因子IL-10水平较低。在体内,还原的CD4+T细胞IL-10的表达Malat1-/-小鼠增强了实验性内脏利什曼病的免疫力和病原体清除能力(利什曼原虫),但疟疾模型中的疾病更为严重(疟原虫chabaudi chabaudi如)。机械上,Malat1通过增强Maf的表达来调节IL-10,Maf是其关键的转录调节因子白介素10。 黑手党表达与Malat1在单个Ag特异性Th细胞中查巴迪(P. chabaudi)被AS感染的小鼠并在Malat1-/-Th1和Th2细胞。的Malat1核糖核酸负责这些作用,因为反义寡核苷酸介导的抑制Malat1 also SUPpresses 黑手党 和 白介素10 levels. Our results reveal that through promoting expression of the 黑手党/IL-10 axis in effector Th cells, Malat1是哺乳动物免疫力的非冗余调节剂。

介绍

长非编码RNA(lncRNA)是>200-nt转录本缺乏蛋白质编码潜能,但具有调节功能( 1, 2)。哺乳动物基因组包含数千个lncRNA,与其他物种相比,在lncRNA转录本中显示出最高的频率(1)。这些大多是中等至低表达的转录本,在整个哺乳动物中显示出较差的保守性。它们的作用方式各不相同,但它们通常充当支架,募集或隔离染色质修饰剂或RNA结合蛋白(RBP)到特定的基因组位点(2)。尽管在将lncRNA定位到哺乳动物基因组并在细胞系统的分子水平上探索lncRNA功能方面取得了显着进展,但对整个生物水平上lncRNA的功能(需求,充足或冗余)的认识仍然缺乏。例如,尽管CD4+ Th细胞对于病原体特异性适应性免疫至关重要(3),并且在CD4期间有数百种lncRNA被鉴定为受到差异调节+ 人类和小鼠的T细胞活化(4–6),已经显示出少数影响Th细胞功能的lncRNA。这些包括 巢 (7),它已被证明可以控制其邻居 ng 轨迹,和 lincR-Ccr2-5'AS (5)和 linc-Maf-4 (6),这会影响CD4+ T细胞基因表达通过远程相互作用。因此,在免疫学和RNA生物学领域中,lncRNA在体内的功能相关性在很大程度上是尚未探索和新兴的挑战。

转移相关的肺腺癌转录本1(Malat1)是7.5 kb长的基因间非编码RNA(lincRNA)转录本,与癌症的进展和转移有关(8)。它位于核斑点(9),它们是富含前mRNA剪接和转录因子(10)。与绝大多数的lncRNA相比, Malat1 在哺乳动物中高度保守,并且高度表达(每个细胞5,000–10,000拷贝)。令人惊讶的是,三个独立 Malat1 昏死 (Malat1-/-)小鼠模型未显示任何稳态表型(异常发育,生存力,生育力或寿命)或核结构中任何专利缺陷(例如斑点形成)(11–13)。在CD4的背景下+ T细胞功能方面,最近的两份报告提出了与以下观点相反的结果 Malat1 功能;姚和同事(14)发现 Malat1 不影响CD4的数量+ T细胞和T卵泡辅助细胞或CD8+ T细胞在体内对淋巴细胞性脉络膜脑膜炎病毒(LCMV)的反应表明 Malat1 对于CD4是必不可少的+ T细胞的功能与发育,而Masoumi及其同事(15)报告说 Malat1 在患有多发性硬化症的患者和患有实验性自身免疫性脑脊髓炎的小鼠组织中被下调,而这种小干扰RNA介导的敲除 Malat1 在体外可促进Th1 / Th17极化并抑制T调节细胞分化。以上证明了生理功能 Malat1 在体内以及在适应性免疫中的潜在作用仍然知之甚少。

在这项研究中,通过定义早期Th细胞活化的lncRNA签名,我们证明了 Malat1 是幼稚CD4中最丰富的转录本之一+ T细胞,并且在原始CD4的前24小时内被下调+ T细胞活化。压制 Malat1 这种表达在体外分化的Th1和Th2细胞中得以维持和观察。对体内源自Ag的Th1细胞的单细胞RNA测序(RNA-seq)分析表明, Malat1 表达与涉及RNA加工和翻译,蛋白质降解,代谢和细胞结构的转录单位的表达成反比,这些都是Th激活的标志。在Th2细胞中发现了相似的相关性。反过来, Malat1 表达与...的表达正相关 黑手党 (也称为c-Maf)。在功能上,与野生型(WT)C57BL6对照相比,体外产生 Malat1-/- Th1 和 Th2 cells express lower levels of 黑手党 和 its transcriptional target 白介素10. Suppression of 白介素10 expression in Malat1-/- CD4+ 在感染了原生动物寄生虫的小鼠中也观察到T细胞 利什曼原虫 或搭配 疟原虫chabaudi chabaudi 如(个人电脑如)。 Malat1-/- mice demonstrate 恩hanced macrophage activation 和 parasite clearance in the visceral leishmaniasis model, but more pronounced disease in experimental malaria, similarly to phenotypes observed in 白介素10–deficient mice. Overall, our results demonstrate that Malat1 SUPpression是CD4的标志+ T细胞活化 和 controls 白介素10 expression in Th cells. We propose that SUPpression of Malat1 在激活的CD4中+ T细胞是对慢性感染的最佳免疫力的关键决定因素。

材料和方法

伦理

动物护理和实验程序受《 1986年动物(科学程序)法》(根据欧洲指令2010/63 / EU修订)的管制,并根据英国内政部执照(项目执照编号PPL 60/4377,经约克大学批准)进行动物福利和道德审查机构)。动物实验符合动物研究:体内实验指南的报告。

老鼠感染

雌性C57BL / 6 CD45.2小鼠获自Charles River Laboratories。 Malat1-/- 小鼠(完全敲除)从Riken Institute(12)。所有小鼠均在内部饲养,在无特定病原体的条件下饲养,并在6-12周龄使用。埃塞俄比亚的 多诺尼 (LV9)通过在RAG-2中通过而得以维持-/- 老鼠。小鼠被静脉感染。 30×106 通过尾静脉吻合。寄生虫负担以每100个宿主细胞核的寄生虫计数或Leishman–Donovan单位(每1000个宿主细胞核的寄生虫数×器官重量(毫克))表示。

女C57BL / 6或 Malat1-/- 小鼠(6-12周龄)感染了 个人电脑通过i.v.注入1×105 在逆光循环下被寄生的红细胞。从第5天开始,通过用吉姆萨(Giemsa)染色的薄血涂片(每1000个红细胞中感染的红细胞×100)监测寄生虫血症。在黑暗周期的前2小时内将小鼠放血。每天监测体重和疾病迹象。

FACS分析和细胞分选

为了进行FACS分析,首先将脾脏在HBSS(均为Sigma-Aldrich)中用0.4 U / ml 里berase TL(Roche)和80 U / ml IV型DNase I(在Sigma-Aldrich中)在37°C消化15分钟。用10 mM EDTA(pH 7.5)抑制酶活性,并用70-μm尼龙滤膜(BD Biosciences)在完整的RPMI 1640(赛默飞世尔 Scientific) SUPplemented with 10% heat-inactivated FCS (HyClone), 100 U/ml penicillin, 100 μg/ml streptomycin, 和 2 mM l-谷氨酰胺(全部 赛默飞世尔 科学)。用RBC裂解缓冲液(Sigma-Aldrich)裂解RBC。为了区分生/死,将细胞在PBS中洗涤两次,然后用Zombie Aqua(生物传奇) before resuspension in FACS buffer (PBS containing 0.5% BSA 和 0.05% azide). Fc receptors were blocked with 100 μg/ml rat IgG (Sigma-Aldrich) for 10 min at 4°C before surface staining for 30 min at 4°C. Combinations of the following anti-mouse Abs were used: CD45.1 所有ophycocyanin (clone A20); CD45.2 BV786 (104); CD3 FITC (145-2C11); B220 FITC (RA3-6B2); TCRβ PE-Cy7 (H57-597); MHC II级 (MHCII) Alexa Fluor 700 (M5/114.15.2); Ly-6G PE-Cy7 (1A8); CD11b Pacific Blue 和 所有ophycocyanin (M1/70); CD11c PerCP/Cy5.5 (N418); F4/80 FITC 和 Alexa Fluor 647 (BM8); CD44 FITC (IM7); CD62L PE (MEL-14); CD8α 所有ophycocyanin (53-6.7); CD4 PE 和 PerCP/Cy5.5 (RM4-5); 干扰素 FITC (XMG1.2); 白介素10 PE (JES5-16E3); 和 IL-17A PE/Cy7 (TC11-18H10.1). All Abs were from 生物传奇。为了测量离体刺激后T细胞中的细胞内细胞因子,首先在完全RPMI 1640中于37°C用500 ng / ml PMA,1μg/ ml ionomycin和10μg/ ml布雷菲德菌素A(全部Sigma)刺激细胞4小时-Aldrich)。对于所有细胞内细胞因子染色,在Perm / Wash缓冲液(均为BD Biosciences)中洗涤之前,先用固定/通透溶液固定和透化表面染色的细胞(在4°C下20分钟)。然后,除了在彼尔姆/洗涤缓冲液中以外,将细胞用上述胞内抗体染色。包括适当的同种型对照。对于FACS分析,在使用FlowJo(FlowJo)进行分析之前,先在LSRFortessa(BD Biosciences)上获取事件。用于从幼稚到幼年的脾淋巴细胞的细胞分选 多诺尼–脾脏,CD4+ T细胞分类为B220− CD3+ CD4+ CD8a−。用于纯化天然和活化的CD4+ 来自未感染小鼠的T细胞,从合并的脾脏和外周淋巴结(腋窝,肱动脉和腹股沟)制备单细胞悬液。 CD4+ 在对原始CD4进行细胞分选之前,使用CD4微珠和LS柱(Miltenyi Biotec)富集细胞+ T细胞(CD4+ CD62L+ CD44− CD11b− CD8a− MHCII−)。用MoFlo Astrios(Beckman Coulter)进行细胞分选,分选的细胞通常>98% positive.

CD4的体外活化+ T细胞

纯化的CD4+ 像以前一样在平底96孔板中(Th0条件),在RPMI 1640中用10μg/ ml板结合的抗CD3ε(克隆145-2C11)和2μg/ ml可溶性抗CD28(37.51)刺激T细胞。 。对于Th1极化,还用15 ng / ml小鼠rIL-12和5μg/ ml抗IL-4(11B11)处理细胞;对于Th2极化,还用30 ng / ml小鼠rIL-4和5μg/ ml抗IL-4处理。 –IFN-γ(XMG1.2)。为了诱导次优的Th1分化(弱极化条件),细胞培养基中包含重组细胞因子rIL-12和抗IL-4原始刺激浓度的1%。为了诱导次优的Th2分化,细胞培养基中应包含2%原始浓度的rIL-4或抗-IFN-γ。抗CD3 /抗CD28依赖性激活(4 d),然后在10 U / ml人rIL-2中休息(2 d)。诱导Th17分化,幼稚CD4+ 用10 ug / ml平板结合抗CD3(145-2c11)和4μg/ ml可溶性抗CD28(37.51)和1 ng / mlrTGF-β,37.5 ng / ml rIL-6刺激T细胞,5μg/ ml抗-IFN-γ(XMG1.2)和5μg/ ml抗-IL-4(11B11)。刺激3天后,在一半浓度的​​重组细胞因子和抑制性Abs存在下,将细胞转移至新的96孔板中。在第5天,收集细胞并通过流式细胞仪进行分析。所有抗体均来自 生物传奇 并且不含内毒素和叠氮化物。重组细胞因子来自PeproTech。控制或 Malat1靶定性的反义寡核苷酸缺口聚体来自QIAGEN(德国希尔登;分别为LG00000002-DDA和LG00000008-DDA),并添加至原始CD4+ 第0天的T细胞终浓度为100 nM。

定量RT-PCR

根据制造商的说明,使用QIAzol和miRNeasy 核糖核酸提取试剂盒(QIAGEN)从组织样品或纯化的细胞群体中提取RNA。首先使用带有不锈钢珠的TissueLyser LT(全QIAGEN)将组织样品在QIAzol中解离。对于mRNA转录本,用Superscript III(赛默飞世尔 科学和随机六聚体引物(Promega),并用Fast SYBR Green Master Mix(赛默飞世尔 科学)。使用StepOnePlus实时PCR系统(赛默飞世尔 科学方法)和相对成绩单水平是使用∆∆Ct方法确定的。使用了以下引物序列: Malat1 向前的5'-TGCAGTGTGCCAATGTTTCG-3'; Malat1 相反,5′-GGCCAGCTGCAAACATTCAA-3′; Neat1 向前,5'-CCTAGGTTCCGTGCTTCCTC-3'; Neat1 相反的5'-CATCCTCCACAGGCTTAC-3'; U6向前,5′-CGCTTCGGCAGCACATATAG-3′;和U6反向5'-TTCACGAATTTGGCTGCTAT-3'。

对于所有其他可商购的基因,使用QuantiTect(QIAGEN)引物对。

核糖核酸序列分析

对于单细胞RNA序列分析,可从ArrayExpress获得Smart-seq2单细胞RNA-seq FASTQ文件(www.ebi.ac.uk/arrayexpress/),登录号E-MTAB-4388(Th1)和E-MTAB-2512(Th2)。使用星标2.5.1b将测序读数映射到具有外部RNA对照协会RNA刺入序列的小鼠mm10 Ensembl 84参考基因组,并用HTSeq 0.9.1进行定量。使用Seurat(版本3.0.0)执行数据的标准化和过滤。从分析中排除表达少于200个基因和/或线粒体阅读比例高于5%的细胞。过滤基因以使其在三个细胞中最少表达。使用cor.test函数(统计数据包)和Spearman rho统计量从对数归一化的表达数据中确定基因相关性,以估计基于等级的关联度。

如先前所述进行大体积RNA-seq分析(16)。简要地,我们比较了四种朴素的CD4+ T细胞针对四个激活的样品(24小时)。我们平均每个样本获得1000万次读取(范围:4–20百万)。修剪序列读数以使用Cutadapt去除衔接子序列,并用HISAT2(包括rna-strandness FR选项)定位到小鼠基因组GRCm38。使用Tuxedo管道(版本2.2.1)进行转录组的组装和定量。使用袖扣使用GRCm38小鼠基因组的基因转移格式注释文件为每个样品组装转录组。然后运行Cuffmerge将单个样本转录组合并为完整的转录组。使用Cuffquant和Cuffnorm对每个实验进行量化和归一化。通过配对和独立进行配对表达,每百万碱基对的基因片段每千个碱基对的基因片段的差异表达(FPKM)值 t Benjamini–Hochberg的错误发现率校正测试。数据可在Gene Expression Omnibus(//www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/),登录号为GSE125268(仅限野生型样品)。基因本体和搜索工具,用于检索相互作用的基因/蛋白质(STRING)分析(http://string-db.org/)在指示的地方进行。 串设置是最高可信度的交互,仅排除文本挖掘。通过将基因列表与TFcheckpoint数据库进行比较来提取转录因子和辅助因子(http://www.tfcheckpoint.org/)。

蛋白质印迹

细胞在PBS中洗涤两次,并在放射免疫沉淀测定缓冲液(150 mM NaCl,10 mM Tris(pH 7.2),5 mM EDTA,0.1%SDS,0.1%Triton X-100、1%脱氧胆酸钠,1 mM PMSF中制备蛋白质提取物,1%的蛋白酶抑制剂混合物P8340和1%的磷酸盐抑制剂混合物2和3;均为Sigma-Aldrich)。将相等总量的蛋白质在SDS-PAGE凝胶上分离,并使用Bio-Rad SD半干转移池转移到聚偏二氟乙烯膜(MilliporeSigma)上,在室温下于2%BSA中封闭2 h(赛默飞世尔 科学型)或5%乳粉(Sigma-Aldrich)溶于TBST(150 mM NaCl,7.7 mM Tris HCl [pH 8]和0.1%Tween 20;全部为Sigma-Aldrich)中,然后在4°C下用一次Abs探测过夜。 Abs如下:Proteintech的Maf(55013-1-AP)和Stat4(51070-2-AP),Cell Signaling Technology的Histone 3。在TBST中进行全面洗涤后,将印迹与次级Abs(山羊抗兔或小鼠HRP; DAKO)在室温下孵育1小时,如前所述洗涤,并用ECL 西方ern Blotting检测试剂和Hyperfilm ECL(均为GE Healthcare)显影。

统计分析

如Prism 5(GraphPad Software)所指示进行统计分析。成对或不成对使用的双向比较 t 如所示进行测试,并使用单向方差分析进行多次比较,然后进行Bonferroni校正进行多次测试。任何 p 价值观<0.05被认为是显着的。所有 p 显着或临界时显示值。

结果

Malat1 is SUPpressed at the early stages of CD4+ T细胞活化

深入了解CD4中非编码转录组的作用+ 在T细胞功能方面,我们通过使用大量RNA-seq确定体外Th1极化条件下lncRNA表达的早期(24小时)变化来开始我们的研究。我们鉴定了120个差异表达的lncRNA,其中大多数是基因间的,分布在整个基因组中(图1A)。随着lncRNAs表达的变化(图1B),我们在分析中设置了其他标准,并确定了CD4中表达的23种lncRNA+ T细胞 at FPKM>20并受到差别监管(对数2 倍数变化[LFC]> 1 or LFC <-1)在天真和24小时激活的CD4之间+ T细胞(图1C, 1D)。我们观察到已鉴定的lncRNAs表达的变化与其染色体相邻基因之间的显着相关性(补充图1A),从而推断出lncRNA介导的CD4顺式调节作用的存在+ T细胞转录组,与先前的研究一致(1)。

图1。
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图1。

激活天然CD4后鉴定差异调控的lncRNAs+ T细胞揭示 Malat1 SUPpression as a hallmark of Th cell activation. (A)LFC统计上显着差异调控的lncRNA(错误发现率<原始CD4激活24小时后每条染色体0.05)+ 在Th1条件下的T细胞。表达由大量RNA-seq( n = 4)。 (B原始和激活(24 h,Th1条件)CD4中lncRNA表达的分布+ T细胞。 (C所有差异调节的lncRNA的表达与LFC的关系。虚线表示LFC = 1且FPKM = 20。D)最高度表达和差异表达的lncRNA的表达热图。对于具有LFC的下调lncRNA> 1 和 naive CD4+ FPKM>显示了20个。对于具有LFC的上调lncRNA>1和Th1激活的CD4+ FPKM> 20 are shown. (E)的表达 Malat1 和 Neat1 在幼稚和Th1激活的CD4中+ 通过qRTPCR确定T细胞(激活后24小时)。将表达相对于U6 核糖核酸进行标准化,并在天然CD4中平均表达+ T细胞。 (F) Malat1 在体外分化的Th0,Th1和Th2细胞(第6天)中测定其表达。将表达相对于U6 核糖核酸进行标准化,并在天然CD4中平均表达+ T细胞。 (G) Malat1 Th1分化过程中的表达,标准化为天然CD4+ T细胞。

我们进一步调查了高表达和差异调控的lncRNA的列表,并注意到 Malat1 (图1C)是高度表达失调的lncRNA,在小鼠和人类基因组之间也保守(Gm26917 和 Gm26836 表达水平高于 Malat1 但在人类基因组中没有明显的序列或同系同源物)。值得注意的是 Malat1 在原始CD4中位于最高2%最高表达的转录本之内+ T细胞(补充图1B)。 Malat1 SUPpression 原为 confirmed by 定量RT-PCR (qRTPCR) (图1E)。 Neat1,与 Malat1 在小鼠和人类基因组中,也发现在CD4的24小时内被显着下调+ 通过qRTPCR激活T细胞(图1E)。下调 Neat1 在CD4上+ 在我们的RNA-seq分析中,T细胞活化未达到统计学意义,可能是由于较高的变异性和较低的绝对表达 Neat1 和....相比 Malat1 in CD4+ T细胞(补充图1C)。压制 Malat1 和 Neat1 在体外分化的Th0-,Th1-和Th2-极化条件的终点(第6天)也观察到表达图1F)。都 Malat1 和 Neat1 在幼稚的CD4小时内被下调+ T细胞活化(图1G, 补充图1D)。 The above results revealed that the rapid SUPpression of Malat1 和 Neat1 表达是CD4早期lncRNA签名的关键特征+ T细胞活化。

Malat1 SUPpression is a transcriptomic hallmark of CD4+ T细胞活化

深入了解是否 Malat1 SUPpression 原为 associated with CD4+ T细胞功能,我们首先分析了先前发布的单细胞RNA-seq数据集,以探索体内Th1细胞的出现(17)使用 疟原虫特异性TCR转基因CD4+ T(PbTII)细胞转移到同种标记的小鼠中,并在感染后第2、3、4和7天(p.i.)恢复 个人电脑如. In agreement with the observed SUPpression of Malat1 在我们的体外实验中(Fig. 1),我们观察到 Malat1 和 Neat1 CD4下调+ 体内T细胞活化,在第3天和第4天达到最小,然后在第7天相对增加(图2A, 2B)。体外观察 Neat1 表达低于 Malat1 在体内的Th1细胞中图2A, 2B)。

图2。
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图2。

与转录相关的转录单位和转录因子 Malat1 在体内单细胞水平表达。 (A)的标准化成绩单计数 Malat1 单身 疟原虫特定的CD4+ 在感染后指定的时间点分离的T(PbTII)细胞 个人电脑如。显示了平均值和95%的置信区间。 (B)的标准化成绩单计数 Neat1 在感染后的指定时间点分离的单个PbTII细胞中 个人电脑如。显示了平均值和95%的置信区间。 (C)在负相关程度显着(p < 0.05) genes with Malat1 从分离的PbTII细胞中 个人电脑被AS感染的小鼠(每天7天)。 (D的相关系数热图 Malat1 并指出 Malat1相互作用的mRNA(21,细胞)中的单个PbTII细胞 个人电脑被AS感染的小鼠每天7 d。 (E的相关系数 Malat1 并指出 Malat1相互作用的mRNA(左 y轴,红色)来自 个人电脑如感染小鼠(7 d p.i.)与未成熟CD4体外激活Th1 24小时后的平均LFC+ T细胞(右 y轴,蓝色)。显示了显着差异表达的基因(FDR<0.05)在Th1激活原始CD4 24小时后+ T细胞。 (F)在负相关程度最高的(p < 0.01) genes with Malat1 在单个体外分化的Th2细胞中。 (G)与显着相关基因的STRING网络 Malat1 在体内的PbTII Th1和体外的Th2细胞中,单细胞水平的浓度都很高。功能集群编号并显示。

接下来,我们搜索与 Malat1 单细胞水平的表达。我们使用PbTII CD4的数据进行了这些分析+ 每天第7天的T细胞因为这是观察到最强的Th1反应的时间点(17)。在此时间点,根据IFN-γ和CXCR6表达而不是所有CD4 铅钛矿细胞在门控Th1细胞中进行分析。我们寻找基因的表达与的表达正相关或负相关。 Malat1。令人惊讶的是,我们发现687个基因与 Malat1 在Th1细胞中,有609(88.6%)呈负相关(即 Malat1 水平证明这些基因水平高)。我们注意到,这并不是纯粹由于以下事实 Malat1 在Th1细胞中被下调,因为对 伦皮特,在CD4中具有类似基础表达的lincRNA+ 激活后也会下调的T细胞(图1C)没有显示出类似的负相关偏见(补充图2A)。 Neat1 在正相关的基因内(补充图2B),与显示两个lincRNA相互调控的报告一致(18)。负相关基因的基因本体分析显示,RNA结合,核糖体功能,代谢和细胞结构/定位中涉及的基因大量富集(图2C)。我们注意到,这些是与细胞激活有关的过程,特别是与幼稚的CD4相关的过程+ T细胞分化为效应Th细胞(19, 20)。分析已发布的一组 Malat1胚胎干细胞中的相互作用mRNA(21)表示 Malat1 有可能与共调基因的43个mRNA相互作用(图2D)。值得注意的是,在Th1激活的24小时内,这些基因中的19个在统计学上也有显着差异表达,并有上调的主要趋势(图2E)。

评估以上是否 Malat1关联的基因标记特异于Th1细胞,我们分析了先前发布的单细胞RNA-seq数据集,以探索体外极化的Th2细胞中的基因表达(22)。 Malat1 体外分化Th2细胞(1946年)中的表达与更高数量的基因显着相关(相比于Th1细胞) 个人电脑被AS感染的小鼠。与Th1细胞的情况一样,大多数 Malat1 其他基因均为阴性(1946年为1455,占74.8%)。同样,对于Th1细胞的观察结果,两者之间又存在正相关 Malat1 和 Neat1 (补充图2C)。值得注意的是 Neat1 是唯一邻近的基因 Malat1 与 Malat1 在Th1和Th2细胞中(补充图2D),表明 Malat1 has limited in cis regulatory effects in Th cells. This 原为 further SUPported by expression analyses in WT 和 Malat1-/- 的细胞 Neat1 和 Scyl1,两个染色体上相邻的基因 Malat1. Neat1 幼稚水平较低 Malat1-/- CD4+ T细胞和 Scyl1 体外分化水平更高 Malat1-/- Th2细胞,但在三种细胞类型之间这些效应并不一致(补充图2E)。与单Th1细胞的情况一样,对负相关基因的基因本体分析再次表明,与RNA结合,核糖体功能,代谢和细胞周期有关的基因大量富集(图2F)。与152个基因显着相关的基因 Malat1 在单个Th1和Th2细胞形成的功能簇中,都在RNA加工,核糖体功能,代谢和蛋白质降解中起作用(图2G, 补充图2F)。总体而言,这些结果表明,在单细胞水平上, Malat1 SUPpression in Th cells correlated with induction of key gene networks 在CD4上+ T细胞活化。

Malat1 controls 白介素10 expression in Th cells in vitro

发现了 Malat1 SUPpression is a hallmark of Th activation, we tested the effect of Malat1 Th激活时缺失。我们发现,在对幼稚CD4进行体外分化后+ T细胞到Th1, Malat1-/- cells displayed a reduction in levels of 干扰素 that did not reach statistical significance but significantly reduced expression of the immunoregulatory cytokine 白介素10. Upon Th2 differentiation, there 原为 also a significant reduction in 白介素10 levels, with IL-4 being unaffected (图3A–C)。 The effect on 白介素10 原为 more prominent in Th2 cells, which express 你好gher levels of 白介素10 比Th1细胞在体外(图3A, 3B)。 We also observed a reduction in 白介素10 mRNA levels (图3D)。我们在弱极化条件下重复了这些实验,发现 Malat1 loss on 干扰素 expression in suboptimally activated Th1 cells but no effects on 白介素10 或IL-4 和 Il-10 under weakly polarizing Th2 conditions (补充图3A)。 Malat1 loss also SUPpressed 白介素10 和 IL-17 expression under Th17-differentiation conditions (补充图3B)。除了基因敲除 Malat1,以 Malat1 with antisense oligonucleotide gapmers also SUPpressed 白介素10 at the mRNA level 在Th1和Th2细胞中(图3E, 3F)。在Th2细胞的蛋白质水平也观察到了这种作用(图3G)。在Th1细胞中,gapmer介导的抑制作用 Malat1 resulted in a significant decrease in 干扰素 expression with no effects on 白介素10 (图3H)。 Notably, we found that the SUPpression of 白介素10 expression occurred in Malat1-/- CD4+ T细胞不论分裂了多少次(图3I, 3J),表明 Malat1 on 白介素10 is decoupled from Th cell proliferation. Overall, these results demonstrated that Malat1 deficiency results in altered effector Th cell differentiation 和 cytokine expression in vitro, with a common effect among Th1, Th2, 和 Th17 cells being SUPpression of 白介素10.

图3。
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图3。

的损失 Malat1 in in vitro–differentiated Th1 和 Th2 cells results in SUPpression of 白介素10 expression. (A) Representative FACS plots of 白介素10 和 干扰素或IL-10和IL-4的体外表达–differentiated Th1 和 Th2 cells (day 6), respectively. (B) Percentage of 白介素10+ 实时TCRβ+ CD4+ WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)Th1或Th2细胞。通过细胞内细胞因子染色确定的水平。 Th0单元中的水平仅供参考(n 对于Th1和Th2 = 6,并且 n 对于Th0 = 3)。 (C)IFN-γ的百分比+ 或IL-4+ 实时TCRβ+ CD4+ WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)Th1或Th2细胞。通过细胞内细胞因子染色确定的水平。 Th0单元中的水平仅供参考(n 对于Th1和Th2 = 6,并且 n 对于Th0 = 3)。 (D) 白介素10 体外分化的mRNA水平 WT (蓝色)或 Malat1-/- 定量PCR测定(红色)Th1和Th2细胞(第6天)。标准化为U6的水平和 WT 细胞。 (E) 白介素10, 干扰素和 Malat1 转染对照(蓝色)或体外转染的体外分化Th1细胞(第6天)的RNA水平 Malat1靶向(棕色)gapmer(100 nM)。标准化至U6的水平和用对照空聚物转染的细胞的平均水平。 (F) 白介素10, IL-4和 Malat1 转染对照(蓝色)或体外转染的体外分化Th2细胞(第6天)的RNA水平 Malat1靶向(棕色)gapmer(100 nM)。标准化至U6的水平和用对照空聚物转染的细胞的平均水平。 (G) Percentage of 白介素10+ 实时TCRβ+ CD4+ Th1或Th2细胞已转染对照(蓝色)或 Malat1靶向(棕色)gapmer(100 nM)。在第6天通过细胞内细胞因子染色确定的水平。H)IFN-γ的百分比+ 实时TCRβ+ CD4+ 用对照转染的Th1细胞(蓝色)或 Malat1靶向(棕色)gapmer(100 nM)(n = 4)。 (I) Percentage of 白介素10+ CD4+ WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)Th1细胞(第6天),通过细胞内细胞因子和CFSE染色(n = 4)。 (J) Percentage of 白介素10+ CD4+ WT (蓝色)或 Malat1-/- 通过细胞内细胞因子和CFSE染色确定的(红色)每细胞分裂Th2细胞(第6天)(n = 4).

的损失 Malat1 削弱Th细胞中Maf的表达

探索采用的机制 Malat1 to regulate 白介素10, we determined the effect of Malat1 与Th细胞活化和分化有关的转录因子。对我们的单细胞RNA-seq数据进行的分析揭示了25个转录因子,这些转录因子与 Malat1 在Th1细胞中的表达 个人电脑被AS感染的小鼠(图4A)。值得注意的是,仅有的三个转录因子之一与 Malat1 原为 黑手党 (也称为 c-马夫; 图4B),一种在CD4中具有基本作用的蛋白质+ T cell biology 和, notably, an essential transcriptional regulator of 白介素10 expression in Th cells (23–28)。我们还观察到 Malat1 和 黑手党 在单个Th2细胞中,这在统计学上不显着(p = 0.0504; 图4C)。尽管两者之间缺乏正相关 Malat1 和 白介素10 in our single-cell analyses, possibly because of the low number of 白介素10–expressing cells in the analyzed datasets (补充图3C), 黑手党 原为 one of only five genes positively correlating with expression of 白介素10 和 Malat1 单身 疟原虫特定的CD4+ T 铅钛矿细胞(补充图3D)。在vestigating a list of previously published transcription factors correlating with 白介素10 expression in CD4+ T细胞(23)与与 Malat1 在单张CD4中+ 还鉴定出T 铅钛矿细胞 黑手党 作为两组中存在的唯一基因。

图4。
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图4。

Malat1 调节Th细胞中的Maf。 (A显着相关的转录因子和共激活因子的相关系数的热图(p < 0.05) 和 Malat1 分离的单个PbTII细胞表达 个人电脑感染后第7天的AS感染小鼠。 (B)的标准化笔录数 Malat1 与 黑手党 在分离的单个PbTII细胞中 个人电脑感染后第7天的AS感染小鼠。 (C)的标准化笔录数 Malat1 与 黑手党 在单个体外分化的Th2细胞中。 (D) 黑手党 体外分化的mRNA水平 WT (蓝色)或 Malat1-/- 定量PCR测定(红色)Th1和Th2细胞(第6天)。 (E) Stat4 体外分化的mRNA水平 WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)Th1细胞(第6天)。在(D)和(E)中,水平是通过qRTPCR(n = 7)并归一化为U6和 WT 细胞。 (F)中的Maf和Stat4蛋白水平 WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)激活后第4天或第6天的Th1细胞通过Western印迹测定。 (G) 黑手党 体外Th1分化过程中的mRNA水平,已标准化为天然CD4+ T细胞。归一化至U6的水平和纯净CD4中的平均水平+ T细胞。 (H) 黑手党 转染对照(蓝色)或白色的Th1或Th2细胞中的mRNA水平 Malat1靶向(棕色)gapmer(100 nM)。标准化至U6的水平和用对照空聚物转染的细胞的平均水平。

接下来,我们测试了缺乏 Malat1 在Th细胞分化中起关键作用的转录因子的水平。 Malat1 并没有影响 特贝特 在Th1细胞中或 Gata3 在Th2细胞中补充图3E,3F)。然而, 黑手党 在Th1和Th2细胞中均降低了水平,在Th2细胞中达到了统计学意义(图4D),表示更高级别的 黑手党 比Th1细胞在体外(补充图3G)。在 Malat1-/- Th1细胞,我们还观察到了明显的下调 Stat4 (图4E),而在 Stat6 在Th2细胞中补充图3H)。值得注意的是 Stat4 is also known to promote 白介素10 transcription in Th1 cells (29),并且在 Malat1-/- Th1 cells. At the protein level, we observed only a modest SUPpression of Stat4 expression in Malat1-/- 第6天的Th1细胞(图4F), whereas SUPpression of 黑手党 原为 more pronounced than that observed at the mRNA level (图4D)。值得注意的是, 黑手党 Th1细胞中的mRNA水平显示出先降低后升高(图4G),表明 Malat1 可能在Th1分化的早期和晚期都在Maf调控中发挥作用。击倒 Malat1 with gapmers SUPpressed 黑手党 在Th1和Th2细胞中的水平,表明该作用是由 Malat1 核糖核酸(图4H)。此外, levels of Bhlhe40, a transcription factor involved 白介素10 regulation (30)并与 Malat1 (图4A),在 Malat1-/- Th1或Th2细胞(补充图3I)。综上所述,以上证明了 Malat1 loss SUPpresses expression of 黑手党, a central transcriptional regulator of 白介素10 in Th cells.

Malat1-/- 感染了 多诺尼 demonstrate reduced 白介素10 expression in CD4+ T细胞和较低的寄生虫负担

接下来,探讨功能的作用 Malat1/ 黑手党 / IL-10体内途径,我们研究了 Malat1 in infection models in which 白介素10 deficiency either promotes pathogen 清除或 恩hances immunopathology. First, we used 多诺尼 小鼠感染作为病原体引起的慢性炎症的模型(31)。 We chose to study a model of visceral leishmaniasis because Th1 cell–derived 白介素10 has been previously shown to be a critical for protection 和 pathogen clearance but also a critical determinant of disease outcomes in humans (16, 32–36)。 Malat1 表达减少了CD4+ 与未感染的CD4相比,从感染小鼠脾脏中分离的T细胞+ T细胞(图5A)。 Critically, we found that at the chronic infection stages (day 42 p.i.), 白介素10 expression 原为 reduced in splenic CD4+ 来自感染的T细胞 Malat1-/- 干扰素表达无任何变化的小鼠(图5B–D),反映了我们在体外激活的CD4中的发现+ T细胞(Fig. 4)。脾脏CD4的数量没有统计学上的显着变化+ T细胞或幼稚的频率(CD62L+/CD44−)和效应细胞(CD62L−/CD44+) CD4+ T细胞之间 WT 和 Malat1-/- 老鼠 (补充图4A,4B)。 The reduction in 白介素10+ Th1细胞伴随脾髓样细胞特别是CD11b诱导型NO合酶表达增加+/CCR2+/Ly-6C你好 炎性单核细胞 Malat1-/- 老鼠 (图5E)。 No changes in MHCII or 白介素10 were found in any of the myeloid populations (补充图4C,4D)。 Critically, the observed reduction in 白介素10 levels 原为 accompanied by significantly reduced parasite loads in Malat1-/- 老鼠 (图5F, 5G)对脾脏或肝脏大小无明显影响(补充图4E)。这些结果表明 Malat1 regulates 白介素10 in Th cells in vivo 和 that Malat1 缺乏会导致慢性病时的保护作用增强 多诺尼 慢性感染。

图5。
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图5。

的损失 Malat1 results in SUPpression of 白介素10 expression in Th1 cells in vivo 和 恩hanced immunity to 多诺尼。 (A) Malat1 定量PCR测定幼稚(N)CD4中的水平+ T细胞和CD4+ 从脾脏分离的T细胞 多诺尼–感染小鼠(第28天)。归一化至U6的水平和N CD4的平均水平+ T细胞。 (B) Representative FACS plots of 白介素10 和 干扰素 expression in splenic CD4+ 来自的T细胞 多诺尼-已感染 WT 和 Malat1-/- 用PMA /离子霉素再刺激后(p.i.第42天)。 (C) Percentage of 白介素10+ 实时TCRβ+ CD4+ 来自的细胞 多诺尼-已感染 WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)小鼠(第42天,下午),通过细胞内细胞因子染色确定。还显示了来自未感染的N小鼠的水平以供参考。水平直接在分离后的细胞中显示(单独的布雷菲德菌素A [bref]),或在用PMA和离子霉素重新刺激后(PMA / iono)显示。 (D)IFN-γ的百分比+ 实时TCRβ+ CD4+ 来自的细胞 多诺尼 已感染 WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)小鼠(第42天,下午),通过细胞内细胞因子染色确定。还显示了来自未感染的N小鼠的水平以供参考。水平直接显示在分离后的细胞中(单独使用bref)或在用PMA / iono重新刺激后的细胞中。 (E诱导型NO合酶阳性(iNOS)的百分比 +)来自未感染(N)脾脏的骨髓活细胞或 多诺尼-已感染 WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)小鼠(每天42天; n = 5)。 (F)每1000个核中的脾脏和肝脏寄生虫计数 多诺尼-已感染 WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)小鼠(第42天,下午)。 (G)脾脏和肝脏Leishman–Donovan单位 多诺尼-已感染 WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)小鼠(第42天,下午)。对于(C),(D),(F)和(G), n = 11,对于(E), n = 5.

个人电脑被AS感染 Malat1-/- mice demonstrate reduced Th1 白介素10 expression 和 more severe disease

进一步测试功能相关性 Malat1-mediated 白介素10 regulation in vivo, we 已感染 Malat1-/- 和 WT 老鼠与 个人电脑如. 白介素10 plays a prominent role in the outcome of malaria disease in humans (37, 38),并在 个人电脑如 experimental model of malaria, 白介素10 deficiency promotes severe disease manifested as more pronounced weight loss 和 mortality (39)。就像 多诺尼 感染,CD4+ 脾脏的T细胞 个人电脑被AS感染 Malat1-/- mice demonstrated lower 白介素10 expression (图6A, 6B)。减少IFN-γ的临界趋势不显着+ CD4+ 还观察到T细胞(图6C)。至关重要的是,在 Malat1-/- 小鼠与 WT 在的第一周内进行控制 个人电脑如感染(图6D)。值得注意的是,由于体重减轻的速度增加,实验不得不终止 Malat1-/- 小鼠(预计到第9天将超过初始体重的20%),并且缺乏触觉逃逸和耳廓反射 Malat1-/- 在第8天(两者的中位数均为0,满分为2)。我们没有观察到对寄生虫病的任何影响(图6E)。脾肿大之间相似 WT 和 Malat1-/- 小鼠,但肝脏大小适度减少 个人电脑被AS感染 Malat1-/- 观察到小鼠(图6F)。值得注意的是 Malat1 did not affect 白介素10 和 干扰素 levels in CD8+ 感染小鼠中的T细胞(补充图4F,4G)。以上发现进一步证明了 Malat1 in regulation of 白介素10 in Th cells in vivo 和 SUPported that the extent of Malat1 下调及其表达动力学 疟原虫 感染可能是传染病结局的重要决定因素。

图6。
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图6。

的损失 Malat1 results in SUPpression of 白介素10 expression in Th1 cells 和 more severe disease in 个人电脑被AS感染的小鼠。 (A) Percentage of 白介素10+ 实时TCRβ+ CD4+ 来自的细胞 个人电脑被AS感染 WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)小鼠(p.i.第8天),通过细胞内细胞因子染色确定。还显示了未感染的幼稚(N)小鼠的水平以供参考。水平直接在分离后的细胞中显示(单独的布雷菲德菌素A [bref]),或在用PMA和离子霉素重新刺激后(PMA / iono)显示。 (B)如(A)所述,但针对IFN-γ的百分比+/IL-10+ 实时TCRβ+ CD4+ 来自的细胞 个人电脑被AS感染 WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)小鼠(第8天p.i.)。 (C)如(A)所述,但针对IFN-γ的百分比−/IL-10+ 实时TCRβ+ CD4+ 来自的细胞 个人电脑被AS感染 WT (蓝色)或 Malat1-/- (红色)小鼠(第8天p.i.)。 (D)体重 个人电脑被AS感染 WT (B6,蓝色)或 Malat1-/- (红色)小鼠在指定日期p.i.重量表示为每只小鼠的起始重量的百分比。黑色线显示了未感染小鼠的体重。 *p < 0.05, **p <0.01,感染之间 WT 和 Malat1-/- 老鼠。 (E)中的寄生虫血症(受感染细胞的百分比) 个人电脑被AS感染 WT (B6,蓝色)或 Malat1-/- (红色)小鼠在指定日期p.i. (F)脾脏和肝脏的重量占体重的百分比 个人电脑被AS感染 WT (B6,蓝色)或 Malat1-/-下午8点(红色)的老鼠。为一个)–(F), n = 4–6.

讨论区

尽管它的丰度和保存度很高,但它们的生理功能 Malat1 at the whole organism level has remained elusive. We demonstrate that regulation of adaptive immunity is one of the essential functions of this unique noncoding 核糖核酸. We show that SUPpression of Malat1,是幼稚CD4中表达最高的转录本之一+ T细胞, is a hallmark of Th1 和 Th2 activation, but its complete deletion results in altered Th cell phenotype 和 恩hanced Th cell responses in vivo, which can lead to protection from infection but also severe immunopathology. It is possible that SUPpression of Malat1 可能是由于幼稚CD4早期的初始转录爆发期间发生稀释 + T细胞活化。这意味着存在转录机制,但不包括 Malat1,这是来自此一般爆发的非常高表达和转录的笔录。我们注意到,这些机制将特定于 Malat1,因为我们证明其他高表达的lncRNA的表达在原始CD4上不会改变或稀释+ T细胞活化(图1C)。此外, Malat1 SUPpression is sustained up to 6 d postactivation, suggesting the existence of active transcriptional SUPpression 和/or posttranscriptional destabilization mechanisms regulating its expression in Th cells. The observed inverse correlation between Malat1 与单个Th细胞中细胞活化相关的表达和转录特征可能表明高 Malat1 表达是维持幼稚CD4所必需的+ T cell state or that SUPpressed Malat1 表达是适当的Th细胞分化所必需的。我们的发现与姚及其同事报告的发现之间似乎存在矛盾(14)在急性LCMV感染期间可以通过CD8研究的主要重点来解释+ T cell responses 和 the fact that 白介素10 determines susceptibility to infection only in chronic 左室病毒 infection models (40)。在我们的研究中, Malat1 on 白介素10 expression is observed both in in vitro differentiated Th cells 和 in vivo in two distinct infection models progressing at significantly different timescales (days for 个人电脑如与几周的时间 多诺尼),演示CD4+ T细胞的内在调节作用 Malat1。我们注意到,由于使用了完整 Malat1-/- 鼠标,我们不能排除其他CD4+ T细胞非依赖性机制促成 多诺尼 清除或 个人电脑如诱导的免疫病理学。然而,我们建议,尽管它在组织中广泛表达, Malat1 惊人的CD4+ T cell–specific functions, one of which involves promoting 黑手党 和 白介素10 expression.

被认为 Malat1 通过与多个RBP相互作用来控制基因表达(9, 21, 41, 42)。我们的实验 Malat1 抑制剂证实 Malat1 核糖核酸负责改变Th细胞的分化。我们注意到,我们观察到 Malat1 Th1细胞的敲除和敲除的敲除(例如,关于IFN-γ表达)。这些观察结果可能是以下事实的结果: Malat1 在朴素的CD4中被删除+ T Malat1-/- 细胞被激活之前,而在用间隔体处理的细胞中,耗竭与细胞的激活和内源性下调同时发生 Malat1。无论如何,我们表明抑制或删除 Malat1 can lead to reduction of 白介素10 和 黑手党 expression in vitro 和 in vivo. We propose that the specificity of Malat1 CD4中的功能+ T细胞通过相互之间的相互作用网络介导 Malat1 和RBP,而RBP具有细胞类型的特定RNA靶点和功能(43)。确实,我们期望 Malat1 functions in Th cell differentiation are likely to extend beyond regulation of 黑手党 和 白介素10. The work presented in this study reveals one mechanism employed by Malat1 to shape immunity to infection 和 indicates that this 核糖核酸, like 白介素10, plays a critical role in controlling the fragile equilibrium between effective pathogen clearance 和 恩hanced immunopathology. Our work suggests that exploring how Malat1-binding RBPs regulate 黑手党 和 白介素10 expression through Malat1依赖性或非依赖性机制可以提供对该关键免疫调节轴的转录后调节的关键见解。

牵连 Malat1 in the regulation of 白介素10 can have far-reaching consequences. Although 所有 activated (effector 和 regulatory) CD4+ T细胞 express 白介素10 at some point of their differentiation trajectory (26), the magnitude 和 kinetics of expression differ drastically between subsets. Yet, despite significant progress on the transcriptional cues that initiate 和 maintain 白介素10 expression in CD4+ T细胞, much less is known about the molecular controllers that 恩sure accurate timing 和 magnitude of 白介素10 expression. Our work SUPports that Malat1 plays a key role in the complex process that 恩sures optimal 白介素10 levels. Notably, the 你好gh abundance of Malat1 在幼稚的CD4中+ T细胞与此角色在进化上相容。虽然 Malat1 CD4早期表达降低+ T细胞活化,其绝对丰度高,这意味着 Malat1 pool within effector Th cells to 所有ow for appropriate 白介素10 expression. This provides a flexible molecular mechanism of regulating immune responses mediated by Malat1,是CD4的主要组成部分+ T细胞非编码转录组。尽管主要集中于Th1和Th2细胞,但我们的工作表明 Malat1 might be a significant functional determinant of other 黑手党- 和 白介素10–expressing immune cell types, such as regulatory T细胞(44),卵泡Th细胞(45, 46)或先天淋巴样细胞(47)。

总的来说,我们的发现表明 Malat1 作为免疫力的负调节剂。我们发现了 Malat1 疟疾和内脏利什曼病这两种主要的寄生性传染病,为疾病易感性的分子决定因素提供了新的见解。我们推测通过其在Th细胞分化和功能中的基本作用, Malat1 在广泛的传染性,自身免疫性或炎性病理条件下,可能会控制免疫反应和疾病结果,这反映了非编码转录组在免疫系统中的中心地位。

披露事项

作者没有财务利益冲突。

致谢

感谢Jean 兰霍恩博士所做的 个人电脑如 parasites 和 advice. We thank staff at the Imaging 和 Cytometry 和 Genomics 和 Bioinformatics Labs in the University of York Bioscience Technology Facility for technical SUPport 和 advice.

脚注

  • ↵1 J.P.H.和K.A.W.是同等贡献的作者。

  • The work 原为 SUPported by the Wellcome Trust (Institutional Strategic Support Fund Grant WT204829 through the Centre for Future Health at the University of York, Senior Investigator Award WT1063203 [to P.M.K.], 和 WT206194); the 。K. Medical Research Council (MR/L008505/1) (to D.L.); 和 the European Research Council (Grant 646794 to S.A.T.). K.R.J. receives financial SUPport from Christ’s College, University of Cambridge. K.A.W. is funded by the Biotechnology 和 Biological Sciences Research Council White Rose doctoral training partnership (BB/J014443/1).

  • 本文的在线版本包含 SUPplemental material.

  • 本文中使用的缩写:

    FPKM
    每百万个映射读操作的每千个转录本碱基片段
    左室病毒
    淋巴细胞性脉络膜脑膜炎病毒
    LFC
    日志2 倍数变化
    lincRNA
    长基因间非编码RNA
    核糖核酸
    长非编码RNA
    Malat1
    转移相关的肺腺癌转录本1
    MHCII
    MHC II级
    铅钛矿
    疟原虫特异性TCR转基因CD4+ T
    个人电脑如
    疟原虫chabaudi chabaudi 如
    定量PCR
    定量RT-PCR
    RBP
    核糖核酸结合蛋白
    核糖核酸序列
    核糖核酸测序
    串
    检索相互作用基因/蛋白质的搜索工具。

  • 已收到 2019年8月6日。
  • 公认 2020年4月1日。
  • 版权© 2020 The Authors

本文是根据《 CC BY 4.0未移植许可证.

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免疫学杂志:204(11)
免疫学杂志
卷204, 第11期
2020年6月1日
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Malat1 Suppresses 免疫 to Infection through Promoting Expression of 黑手党 和 白介素10 in Th 细胞s
詹姆斯·P 休伊森, 凯蒂·A 西方, 凯莉·R。 詹姆士, 瓜拉法蒂玛 拉尼, 尼地 y, 奥黛丽 罗曼诺, 纳梅耶 棕色, 莎拉·A 蒂希曼, 保罗·M 凯耶, 迪米特里斯 拉各斯
免疫学杂志 2020年6月1日, 204 (11) 2949-2960; DOI: 10.4049 / jimmunol.1900940

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Malat1 Suppresses 免疫 to Infection through Promoting Expression of 黑手党 和 白介素10 in Th 细胞s
詹姆斯·P 休伊森, 凯蒂·A 西方, 凯莉·R。 詹姆士, 瓜拉法蒂玛 拉尼, 尼地 y, 奥黛丽 罗曼诺, 纳梅耶 棕色, 莎拉·A 蒂希曼, 保罗·M 凯耶, 迪米特里斯 拉各斯
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  • PD-1 / PD-L1途径的阻断增强了纤维细胞的抗原呈递能力
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版权©美国免疫学家协会,2021年。

打印ISSN 0022-1767        Online ISSN 1550-6606

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