PU.1与TGF-β信号协同调控肥大细胞和树突状细胞表面CD103表达的分子机制及GATA2的拮抗作用

本文揭示了转录因子PU.1和TGF-β信号通路协同激活黏膜肥大细胞（MMCs）和树突状细胞（DCs）表面CD103（整合素αE/β7）表达的分子机制，并发现GATA2通过抑制PU.1发挥反向调控作用。研究通过基因敲除（KD）实验证明，GATA2缺失会上调Spi1（编码PU.1）表达，促进PU.1与Itgae基因结合，从而增强CD103表达；而TGF-β通过Smad3/4依赖途径进一步强化这一过程。该发现为理解免疫细胞分化和黏膜免疫调控提供了新视角。

　　

Abstract

黏膜肥大细胞（MMCs）和结缔组织肥大细胞（CTMCs）通过特异性表达CD103（由Itgae编码）和肥大细胞蛋白酶（Mcpt1/2）区分。研究发现，虽然Mcpt1/2的表达受GATA2和TGF-β信号协同调控，但CD103的转录机制此前未知。

Introduction

肥大细胞（MCs）在过敏和抗寄生虫免疫中起关键作用。MMCs特异性表达Mcpt1/2和CD103，而CTMCs表达Mcpt4/5。CD103作为αE/β7整合素，介导免疫细胞与上皮细胞黏附。GATA2虽正向调控Mcpt1/2，但其在CD103表达中的作用尚不明确。

Results

TGF-β诱导MCs表面CD103表达

TGF-β处理骨髓来源肥大细胞（BMMCs）24-48小时后，CD103表达显著增加，伴随Itgae mRNA水平升高（图1A-B）。持续刺激7-8天仍维持高表达（图1D-E），且依赖Smad3/4（图1F）。

GATA2敲除的相反效应

Gata2 KD使BMMCs的Itgae mRNA和CD103蛋白水平显著上升，但抑制Mcpt2表达（图2A-C）。TGF-β刺激进一步放大该效应（图2D-E）。Gata1 KD仅轻微增强TGF-β诱导的CD103表达（图2F-H），表明GATA2特异性抑制Itgae。

PU.1的核心作用

Gata2 KD上调Spi1 mRNA（图3A），而Spi1 KD抑制Itgae表达（图3B）。双敲除实验证实PU.1介导Gata2 KD效应（图3E-F）。染色质免疫沉淀（ChIP）显示，Gata2 KD增加PU.1与Itgae基因结合（图4C），过表达Spi1直接诱导CD103⁺细胞（图4D-E）。

TGF-β增强PU.1招募

TGF-β处理提高Itgae基因位点组蛋白H4乙酰化（图5A）和PU.1结合（图5B），但不影响PU.1/GATA2蛋白水平（图5C-D）。Spi1 KD完全阻断TGF-β效应（图5E-F）。

腹膜MCs和DCs的验证

在腹膜MCs中，Gata2 KD仍增强Itgae表达（图6C），而Spi1 KD抑制CD103（图6D）。对树突状细胞（BMDCs）的分析显示，PU.1同样调控cDCs的CD103表达（图7B-D）。

Discussion

研究首次阐明GATA2通过抑制PU.1负调控CD103，而TGF-β-Smad轴促进PU.1功能，形成MMCs特异性表达的"双开关"模型（图6E）。在DCs中，PU.1独立于IRF4/8调控CD103，拓展了其对黏膜归巢受体的调控范围。该发现为靶向CD103的免疫干预策略提供理论基础。

Materials and methods

实验采用C57BL/6J小鼠骨髓/腹膜来源细胞，通过siRNA转染、流式细胞术、ChIP和Western blot等技术验证机制，统计学分析采用t检验或ANOVA。