KLHL25-ACLY 模块：调控 iTreg/Th17 分化命运的关键 “开关”

《Communications Biology》：KLHL25-ACLY module functions as a switch in the fate determination of the differentiation of iTreg/Th17

研究人员针对 Th17 和 iTreg 分化机制展开研究，发现 KLHL25-ACLY 模块可决定其分化命运，意义重大。

　　在人体的免疫系统中，CD4⁺T 细胞如同一个庞大而精密的 “军团”，包含着多种亚群，其中调节性 T 细胞（Treg）和辅助性 T 细胞 17（Th17）是一对重要的 “伙伴”，它们之间的平衡对于维持免疫稳态起着至关重要的作用。一旦这一平衡被打破，就像天平倾斜，会引发一系列自身免疫疾病，如炎症性肠病（IBD）、银屑病、风湿性关节炎等，给人们的健康带来严重威胁。

过往研究表明，Th17 和诱导性调节性 T 细胞（iTreg）的分化与脂肪酸代谢紧密相连。Th17 分化依赖有氧糖酵解和脂肪酸合成（FAS），而 iTreg 分化则需要脂肪酸氧化（FAO）的支持。然而，IL-6 信号究竟如何重新编程脂肪酸代谢，进而影响细胞分化的命运，这一关键问题一直如同迷雾，笼罩在科研人员的心头。

为了揭开这层神秘的面纱，东北师范大学的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Communications Biology》上，为我们理解免疫调控机制提供了新的视角。

研究人员主要运用了细胞实验、小鼠模型以及免疫印迹技术等关键方法。在细胞实验中，通过分离小鼠和人的 na?ve CD4⁺T 细胞，在体外诱导其向 iTreg 和 Th17 分化，并进行相关处理和检测。同时构建了小鼠的 IBD 和银屑病模型，用于体内研究。免疫印迹技术则用于检测蛋白表达和磷酸化水平等。

研究结果如下：

1. ACLY 对 Th17 分化的关键作用：研究人员发现，TGFβ1 信号会引发 ACLY 的泛素化降解，从而建立 FAO，促进 iTreg 分化。而 IL-6 的加入则会逆转这一过程，稳定 ACLY 蛋白水平，增强 FAS，进而促进 Th17 分化。实验中，通过 [U-¹³C] 标记葡萄糖或棕榈酸追踪实验，证实了 Th17 分化需要 FAS。当用抑制剂降低 ACLY 活性或敲低 Acly 表达时，IL-6 诱导的 Th17 分化会受到显著抑制，而补充 ACLY 下游产物丙二酰辅酶 A 后，这种抑制作用则会得到恢复。
2. IL-6 对 ACLY 泛素化的影响机制：进一步研究发现，IL-6 抑制 TGFβ1 诱导的 Klhl25 转录，从而减少 ACLY 的泛素化。IL-6 的加入减弱了 ACLY 与 CUL3-KLHL25 的结合，改变了 ACLY 的泛素化水平。同时，IL-6 还降低了 Klhl25 的 mRNA 和蛋白水平，而 CUL3 的水平几乎没有变化。通过过表达 KLHL25 实验，证实了 KLHL25 对 IL-6 诱导的 Th17 分化的抑制作用，且这种抑制作用可被丙二酰辅酶 A 恢复。
3. TGFβ1 促进 Klhl25 转录的机制：TGFβ1 激活 JNK，JNK 被 NF-YA 招募到 Klhl25 启动子区域，促进其转录激活。双荧光素酶报告分析显示，TGFβ1 处理可增加 Klhl25 启动子的转录活性，而 JNK 抑制则会消除这一作用。染色质免疫沉淀（ChIP）实验表明，TGFβ1 处理后 JNK 与 Klhl25 启动子结合，导致 H3S10 磷酸化增强，且 NF-YA 和 JNK 相互结合并共定位于 Klhl25 启动子。敲低 Nfya 则会破坏 JNK 与 Klhl25 启动子的结合，减弱 TGFβ1 诱导的 Klhl25 转录。
4. IL-6 对 NF-YA 结合的影响：IL-6 激活 ERK，使 NF-YA 磷酸化，降低其 DNA 结合能力，从而抑制 Klhl25 转录。双荧光素酶报告分析显示，IL-6 抑制了 TGFβ1 触发的 Klhl25 启动子转录激活。ChIP 实验表明，IL-6 处理显著抑制了 JNK 和 NF-YA 与 Klhl25 启动子的结合，减少了 H3S10 磷酸化。使用 ERK 抑制剂后，IL-6 对 NF-YA 与 Klhl25 启动子结合的抑制作用被逆转。
5. KLHL25 在自身免疫疾病中的作用：研究人员利用小鼠 IBD 模型和银屑病模型进行研究，发现过表达 KLHL25 可抑制 Th17 分化，减轻小鼠的 IBD 症状；给予 ACLY 抑制剂也能有效缓解 IBD 和银屑病症状，减少 Th17 细胞频率，增加 iTreg 细胞频率。

研究结论和讨论部分指出，KLHL25-ACLY 模块作为一个关键的 “开关”，响应 TGFβ1 和 IL-6 信号，决定脂肪酸代谢类型，在 iTreg/Th17 分化命运的决定中起着决定性作用。这一发现不仅揭示了 iTreg 和 Th17 分化过程中脂肪酸代谢重编程的分子机制，还为理解 NF-Y 在免疫应答中的作用提供了新的线索。此外，ACLY 抑制剂在调节 iTreg 和 Th17 分化方面显示出潜在的治疗效果，为自身免疫疾病的治疗提供了新的靶点和方向。然而，目前关于 ACLY 抑制剂在人体中的应用仍需进一步研究，以确定其安全性和有效性。总之，这项研究为免疫调控机制的研究和自身免疫疾病的治疗开辟了新的道路，具有重要的理论和实践意义。