自然:线粒体的形状在Th17细胞的免疫功能中起着至关重要的作用

来源：100医疗网原创2022-10-08 17336037

一项针对Th17细胞的新研究表明，其线粒体的形状和功能在自身免疫性和炎症性疾病(如多发性硬化)中起着重要作用。了解线粒体如何影响Th17细胞是了解如何控制它们的关键。

17(辅助性T细胞17细胞，Th17 (Th17)系统中是一种CD4 T细胞。它们一起帮助制造抗体，激活吞噬敌人的细胞，并招募更多的士兵到战场上。

一项针对Th17细胞的新研究表明，其线粒体的形状和功能在自身免疫性和炎症性疾病(如多发性硬化)中起着重要作用。了解线粒体如何影响Th17细胞是了解如何控制它们的关键。他们确定了几种方法来试图影响这些细胞的行为，以抑制它们的自身免疫活性。相关研究成果于2022年9月28日在线发表在《自然》杂志上，论文标题为LK B1线粒体轴控制Th17效应子功能。

当T细胞第一次与敌人接触时，它会对来自敌人和环境的信号做出反应，并成为几种类型的特化T细胞之一，每种细胞在免疫反应中都有独特的功能。尽管所有辅助性T细胞亚型对于身体对抗外来入侵者都是必不可少的，但它们的不平衡也可能导致疾病，包括1型、哮喘、过敏和慢性炎症。

论文作者、约翰霍普金斯大学Chimel癌症中心彭博-Chimel癌症免疫疗法研究所的Erika Pearce博士说，如果我们能控制T细胞，我们就能控制许多(如果不是大多数)感染、自身免疫和癌症。

这项新研究始于皮尔斯实验室，研究人员注意到Th17细胞的一个独特特征。在三种主要效应T细胞类型(Th1、Th2和Th17)中，只有Th17细胞具有伸长的线粒体。也就是说，它们内部的能量植物融合在一起，形成一个更大的结构。论文第一作者、德国马克斯普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所前博士后研究员Francesc Baixauli博士表示，这很奇怪，因为细长的线粒体通常出现在静止的细胞中，而不是激活的细胞中。

Opa1CD4Cre T细胞的线粒体功能障碍和增殖缺陷。图片来自Nature，2022，doi :10.1038/s 41586-022-05264-1。

这些作者知道OPA1基因调节线粒体融合，因此他们将OPA1基因从Th17细胞中移除，发现它们的线粒体恢复到片段化的大小和形状。然而，这些细胞也停止了它们的主要工作——产生信号分子白细胞介素-17(IL-17)。

为了在生物体中证实这一结果，他们敲除了小鼠的OPA1基因，并在这些动物中引发了一种模仿人类多发性硬化症的疾病，这种疾病是由它们的Th17细胞驱动的。OPA1消除后，不仅他们的细胞停止产生IL-17，而且他们的疾病症状也减轻了。

为了理解OPA1的消除如何阻止IL-17的产生，这些作者首先认为Th17细胞的线粒体只是不产生足够的能量。然而，他们发现，OPA1的缺乏并不影响能量产生，无论这些细胞的代谢活性是高还是低，OPA1对IL-17的产生都至关重要。然后，他们发现线粒体中的一个核心生化过程发生了变化，导致一种已知代谢物的积累，这种代谢物会影响DNA和细胞转录程序。Baixauli表示，这种分子抑制了Th17细胞读取其DNA的能力，因此不再产生IL-17。

为了确定这些反应和OPA1缺失之间的关系，这些作者比较了正常Th17细胞和没有OPA1的Th17细胞产生的蛋白质。在缺乏OPA1的Th17细胞中，他们发现蛋白LKB1的激活形式大大增加，其中LKB1是一种调节细胞代谢、细胞分裂和线粒体功能的代谢传感蛋白。当他们同时去除Th17细胞中的OPA1和LKB1时，IL-17的产生得到恢复，线粒体过程也恢复正常。

Pearce说，我们认为LKB1可以感知线粒体应激，并适当改变线粒体生化反应，从而影响IL-17的产生。现在我们有了一个已知影响Th17细胞功能这一关键方面的分子的简短列表，这可能是其有益和有害作用之间的转折点。我们未来的研究将继续探索这些关系，以便有一天我们可以对它们进行治疗性修改。(100yiyao.com)

参考资料：

1.弗朗切斯克拜克索利等人。自然，2022，doi :10.1038/s 41586-022-05264-1。

2.线粒体形状重塑免疫功能

https://phys . org/news/2022-09-免疫-功能-重塑-线粒体. html

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