调节性T细胞(Treg细胞)是免疫细胞的一个特殊亚群,在人类免疫系统中发挥核心作用。这些细胞可以抑制错误的、因此有害的免疫反应,从而预防自身免疫疾病等。此外,它们还积极参与受伤后组织的再生过程,协调伤口愈合过程。
为了支持组织愈合,Treg细胞可以释放促进组织修复的物质,并支持再生细胞,如组织干细胞。因此,它们在组织愈合过程中与免疫和非免疫细胞协同合作。由于这些多样化的功能,Treg细胞成为治疗应用的有吸引力的候选细胞,例如用于在急性和慢性炎症后促进组织功能。
为了支持体内的伤口愈合过程,Treg细胞必须发展成为所谓的组织-Treg细胞。这一发展过程目前仍知之甚少,而更深入的理解对于利用Treg细胞治疗疾病是必要的。
来自LIT免疫学部门的研究人员,与美因茨大学医学中心和德国癌症研究中心的科学家合作,现已详细分析了人类Treg细胞向组织-Treg细胞的分化过程,特别是解码了DNA中的所谓表观遗传变化。他们的研究发表在《自然免疫学》期刊上。
“表观遗传学是指我们基因功能发生变化的现象,但并不涉及DNA序列本身的改变。相反,表观遗传学涉及的是‘开关’,用于开启或关闭基因,即它们是否活跃并影响细胞功能。”该研究的作者之一查尔斯·安布希教授解释道。
这些表观遗传变化是由细胞DNA上的化学标记引起的,例如DNA甲基化。在此过程中,一个小分子即甲基基团被连接到DNA上的某些位点(称为CpG位点)。“如果一个基因在CpG位点附近的‘开启’开关上没有被甲基基团标记,那么这个基因就可以被激活,”该研究的作者之一塔玛拉·考夫曼说道。
“我们不仅研究了大约2800万个CpG位点上的DNA甲基化,还把我们的发现与其他Treg细胞中的开关过程联系起来,这一点对我们来说非常重要。通过这种方式,我们能够全面揭示组织-Treg细胞特异性功能是如何发展的,”该研究的第一作者之一尼克拉·博默博士解释道。
“DNA甲基化位点是人类组织-Treg细胞的‘遗传指纹’,它们使我们能够识别其特定特性,”该研究的领导者之一德勒彻教授说道。
研究获得了决定性的新见解。“通过组织-Treg细胞的DNA甲基化指纹,我们能够识别出血液中循环的组织-Treg细胞。我们还发现了许多所谓的‘跳跃基因’的变化,”该研究的另一位领导者菲耶尔教授描述道。
跳跃基因,也称为可移动的遗传元件,是一些DNA片段,能够或者曾经能够从DNA的一个位置移动到另一个位置。长期以来,人们认为这些“跳跃基因”没有功能性。然而,最近的研究表明,尽管其中绝大多数已不再具有移动能力,但它们在控制基因活性方面发挥着重要作用。
这些研究成果展示了新的途径和可能性,即如何在各种疾病的治疗中使用组织-Treg细胞,例如促进严重炎症后的组织功能或治疗自身免疫性疾病。
更多信息:Niklas Beumer等人,DNA低甲基化特征定义了皮肤组织中的人类调节性T细胞并识别其循环的血液对应细胞,《自然免疫学》(2025)。DOI: 10.1038/s41590-025-02210-x
期刊信息:《自然免疫学》由德国雷根斯堡大学医院提供
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