Đầu đọc RNA M6 A YTHDF2 kiểm soát khả năng chống ung thư và miễn dịch chống vi-rút của tế bào NK Phần 1

Giới thiệu

Các tế bào tiêu diệt tự nhiên (NK) là các tế bào bạch huyết bẩm sinh chiếm ưu thế, làm trung gian cho khả năng miễn dịch chống vi rút và chống ung thư (Spits et al.,2016). Chúng nhận biết các tế bào bị nhiễm virus và ung thư thông qua nhiều bề mặt của chúng – các thụ thể kích hoạt và ức chế biểu hiện và tiêu diệt chúng thông qua tác dụng gây độc tế bào (Sun và Lanier, 2011).

Sát thủ tự nhiên có liên quan chặt chẽ đến khả năng miễn dịch vì tế bào sát thủ tự nhiên là một phần quan trọng của hệ thống miễn dịch. Tế bào tiêu diệt tự nhiên là một loại tế bào miễn dịch có thể nhanh chóng xác định và tiêu diệt các tế bào ung thư và mầm bệnh. Chúng có thể xác định và tấn công các tế bào bất thường mà không gây hại cho các tế bào bình thường.

Miễn dịch là khả năng của cơ thể chống lại bệnh tật và nhiễm trùng, là sự bảo vệ chống lại các tác nhân gây bệnh từ bên ngoài xâm nhập thông qua các cơ chế khác nhau của hệ thống miễn dịch. Tế bào diệt tự nhiên là một trong những vũ khí quan trọng nhất. Chúng có thể trực tiếp chống lại mầm bệnh và tế bào khối u, thậm chí phối hợp với các tế bào miễn dịch khác để nâng cao hiệu quả chống lại bệnh tật.

Duy trì khả năng miễn dịch tốt là điều quan trọng để ngăn ngừa và điều trị nhiều bệnh. Một số yếu tố liên quan đến hoạt động và khả năng miễn dịch của tế bào tiêu diệt tự nhiên bao gồm:

1. Dinh dưỡng: Thói quen ăn uống tốt và hấp thụ các chất dinh dưỡng thích hợp có thể thúc đẩy hoạt động của các tế bào tiêu diệt tự nhiên. Ví dụ, các chất dinh dưỡng như vitamin C, E và axit folic đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường hoạt động của các tế bào tiêu diệt tự nhiên.

2. Tập thể dục: Tập thể dục vừa phải có thể tăng cường chức năng miễn dịch và số lượng tế bào tiêu diệt tự nhiên, thúc đẩy phản ứng miễn dịch tốt hơn.

3. Lối sống lành mạnh: Bỏ hút thuốc, hạn chế uống rượu, ngủ đủ giấc, giảm căng thẳng và loại bỏ những cảm xúc tiêu cực có thể cải thiện khả năng miễn dịch và tăng cường hoạt động của tế bào sát thủ tự nhiên.

Tóm lại, tế bào tiêu diệt tự nhiên là một trong những vũ khí quan trọng nhất của hệ thống miễn dịch. Khả năng miễn dịch tốt có thể bảo vệ cơ thể khỏi bệnh tật. Bằng cách áp dụng lối sống lành mạnh, duy trì dinh dưỡng tốt và tập thể dục vừa phải, bạn có thể tăng số lượng và hoạt động của các tế bào tiêu diệt tự nhiên, cải thiện khả năng miễn dịch và do đó liên tục cải thiện sức khỏe của cơ thể. Có thể thấy, chúng ta cần cải thiện trí nhớ, và Cistanche Deserticola có thể cải thiện trí nhớ đáng kể vì Cistanche Deserticola là một dược liệu cổ truyền của Trung Quốc có nhiều tác dụng độc đáo, một trong số đó là cải thiện trí nhớ. Hiệu quả của Cistanche Deserticola đến từ nhiều thành phần hoạt chất có trong nó, bao gồm axit tannic, polysaccharides, flavonoid glycoside, v.v. Những thành phần này có thể tăng cường sức khỏe não bộ thông qua nhiều con đường khác nhau.

Bấm biết 10 cách cải thiện trí nhớ

Chúng cũng có thể tạo ra một tập hợp cytokine riêng biệt, chẳng hạn nhưIFN- , TNF- và IL-10 hoặc các chemokine, chẳng hạn như MIP-1 và - và RANTES, có thể tạo ra các phản ứng miễn dịch thích ứng hơn nữa (Spits và cộng sự, 2016). Cùng với nhau, các hoạt động đa chức năng của tế bào NK giúp loại bỏ các mục tiêu nhạy cảm và khuếch đại phản ứng viêm chống lại virus và ung thư.

Là biến đổi sau phiên mã phổ biến nhất trên mRNA của động vật có vú, biến đổi N{0}}methyladenosine (m6A) đang nổi lên như một cơ chế điều hòa phổ biến kiểm soát biểu hiện gen trong các quá trình sinh lý đa dạng (Yue và cộng sự, 2015).

Tuy nhiên, cách thức methyl hóa m6A điều chỉnh khả năng miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch qua trung gian tế bào thích ứng vẫn chưa được hiểu đầy đủ và cho đến khi có báo cáo này, vẫn chưa được biết rõ trong các tế bào NK.

Gần đây, các thụ thể kháng nguyên khảm (CAR) đã được chứng minh là có khả năng chuyển hướng các tế bào NK tới các tế bào khối u biểu hiện kháng nguyên tương ứng, tạo cơ hội chống lại ung thư (Chenet al., 2016; Chu et al., 2014; Han et al., 2015; Liu et al., 2016; Chu et al., 2014; Han et al., 2015; Liu et al. cộng sự, 2020;Tang và cộng sự, 2018; Yilmaz và cộng sự, 2020).

Do đó, việc xác định rõ ràng vai trò của sửa đổi m6A trong tế bào NK không chỉ sẽ cải thiện đáng kể sự hiểu biết của chúng ta về sửa đổi RNA như một lớp điều hòa gen sau phiên mã mới và quan trọng kiểm soát các chức năng tế bào miễn dịch bẩm sinh mà còn có thể cung cấp cho chúng ta cơ hội mới để tăng cường chức năng tác động của tế bào NK và khả năng sống sót đối với bệnh ung thư. liệu pháp miễn dịch.

M6A methyltransferase ("tác giả", ví dụ: METTL3 vàMETTL14) và demethylase ("tẩy", ví dụ: protein liên quan đến khối lượng chất béo và béo phì [FTO] và ALKBH5) kiểm soát linh hoạt bối cảnh methyl hóa m6A (Shi và cộng sự, 2019).

Các protein đọc Them6A (các protein thuộc họ chứa miền YTH [YTHDF] YTHDF1, YTHDF2 và YTHDF3 và các protein liên kết với yếu tố tăng trưởng giống insulin 2 mRNA [IGF2BP] IGF2BP1, IGF2BP2 và IGF2BP3) được ưu tiên liên kết với RNA đã methyl hóa và các chức năng cụ thể trung gian, bao gồm thúc đẩy bộ dịch mã ảnh hưởng đến tính ổn định của các mRNA biến đổi m6A (Huang và cộng sự, 2018; Shi và cộng sự, 2019; Wang và cộng sự, 2014; Wang và cộng sự, 2015).

Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng quá trình methyl hóa m6A có liên quan đến khả năng miễn dịch qua trung gian tế bào miễn dịch bẩm sinh và không thích nghi (Shulman và Stern-Ginossar, 2020). Việc xóa protein m6Awriter METTL3 trong tế bào T của chuột sẽ phá vỡ sự cân bằng nội môi và sự biệt hóa của tế bào bằng cách nhắm mục tiêu vào con đường IL-7/SOCS/STAT5 (Li và cộng sự, 2017). METTL3 duy trì các chức năng ức chế tế bào T reg thông qua tín hiệu IL-2/STAT5 (Tong và cộng sự, 2018).

Quá trình methyl hóa RNA m6A đóng một vai trò thiết yếu trong quá trình phát triển tế bào B giai đoạn đầu (Zheng và cộng sự, 2020). Một báo cáo gần đây cho thấy rằng quá trình methyl hóa mRNA m6A qua trung gian METTL{2}} sẽ thúc đẩy quá trình kích hoạt tế bào đuôi gai (DC) (Wang và cộng sự, 2019a).

Các mRNA được biến đổi m6A mã hóa cathepsin lysosomal có thể được YTHDF1 nhận ra trong các DC, do đó ngăn chặn khả năng mồi chéo của các DC và ức chế các phản ứng miễn dịch chống ung thư (Han và cộng sự, 2019).

Sửa đổi m6A cũng kiểm soát phản ứng miễn dịch bẩm sinh đối với nhiễm virus (Liu và cộng sự, 2019; Rubio và cộng sự, 2018; Winkler và cộng sự, 2019). Tuy nhiên, liệu m6Amodifications có ảnh hưởng đến các tế bào và virus đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào NK hay không và như thế nào vẫn chưa được báo cáo. YTHDF2 là một trình đọc m6A được công nhận rộng rãi, hoạt động bằng cách nhận biết và liên kết cụ thể với các RNA chứa m6A và thúc đẩy sự thoái biến của các bản phiên mã đích (Wang và cộng sự, 2014).

Theo cơ sở dữ liệu của BioGPS (Wu và cộng sự, 2013) và dữ liệu sơ bộ của chúng tôi, tế bào NK ở chuột biểu hiện YTHDF2 ở mức cao, trong khi vai trò của nó trong việc điều hòa tế bào NK vẫn chưa được biết rõ. Điều này đã thúc đẩy chúng tôi nghiên cứu YTHDF2 trong các tế bào NK bằng cách sử dụng phương pháp loại trừ có điều kiện.

Chúng tôi cho thấy rằng sự suy giảm Ythdf2 trong tế bào mouseNK làm suy giảm đáng kể khả năng chống ung thư và khả năng miễn dịch chống vi rút của tế bào NK. Hơn nữa, YTHDF2 kiểm soát cân bằng nội môi, trưởng thành và sống sót của tế bào NK ở trạng thái ổn định. Do đó, YTHDF2 hoặc m6Amodification nói chung đóng vai trò đa diện trong việc điều hòa các tế bào NK.

Kết quả

YTHDF2 được điều hòa trong tế bào NK ở chuột do IL-15, nhiễm CMV ở chuột và sự tiến triển của khối u

Để nghiên cứu vai trò của các sửa đổi m6A trong các tế bào NK, trước tiên chúng tôi đã sàng lọc mức độ biểu hiện của các bộ ghi, tẩy và đọc m6A trong các tế bào NK ở chuột bằng cách sử dụng cơ sở dữ liệu BioGPS (http://biogps.org).

Theo đó, sự biểu hiện của Ythdf2 mRNA là cao nhất trong số các enzyme và chất đọc m6A khác (Hình 1 A). Điều thú vị là chúng tôi phát hiện ra rằng các tế bào NK cũng có biểu hiện constitutivemRNA và protein của Ythdf2 ở mức cao so với hầu hết các tế bào miễn dịch khác, bao gồm cả tế bào B. , đại thực bào và DC (Hình 1 B và Hình S1 A).

Tế bào NK có thể được kích hoạt bởiIL-15, đây là chất điều hòa chính cho sự cân bằng nội môi và khả năng sống sót của tế bào NK (Becknell và Caligiuri, 2005). Bằng cách tận dụng cơ sở dữ liệu Gene Expression Omnibus (GEO), chúng tôi nhận thấy rằng các tế bào IL{2}}–activatedNK có mức mRNA của Ythdf2 cao hơn so với các enzyme và trình đọc m6A khác mà chúng tôi đã thử nghiệm (Hình 1 C; được phân tích từ GEO theo số gia nhập. GSE106138).

Phù hợp với phân tích của chúng tôi về dữ liệu GEO, PCR định lượng thời gian thực (qPCR) và phương pháp xác định miễn dịch của chúng tôi cho thấy rằng hoạt hóa IL-15 của các tế bào NK đã điều chỉnh tăng đáng kể Ythdf2 ở cả mức độ mRNA và protein và Ythdf2 có mức biểu hiện rất cao trong IL{ {4}}Các tế bào NK được kích hoạt so với các m6Aenzym và đầu đọc khác mà chúng tôi đã thử nghiệm (Hình 1, D–F; và Hình S1 B).

Nồng độ protein của YTHDF2 cũng được điều chỉnh tăng đáng kể trong các tế bào NK từ chuột biến đổi gen IL-15 (Tg) mà chúng tôi đã tạo ra trước đây so với các biện pháp kiểm soát WT (Hình S1 C; Fehniger và cộng sự, 2001). Tế bào NK rất quan trọng chất trung gian miễn dịch của vật chủ chống lại nhiễm virus và các khối u ác tính (Spits et al., 2016). Do đó, chúng tôi đã đánh giá kiểu biểu hiện của YTHDF2 trong các tế bào NK trong quá trình nhiễm CMV (MCMV) ở chuột.

Bằng cách sử dụng cơ sở dữ liệu GEO, chúng tôi nhận thấy rằng Ythdf2 đã được điều chỉnh lại vào ngày thứ 1,5 sau khi lây nhiễm vào hai cơ sở dữ liệu độc lập (Hình 1 G và Hình S1 D). Một xét nghiệm mô phỏng miễn dịch đã xác nhận rằng nồng độ protein của YTHDF2 cũng được điều chỉnh tăng vào ngày thứ 1,5 sau khi nhiễm MCMV (Hình S1 E), cho thấy YTHDF2 có thể đóng một vai trò quan trọng trong khả năng miễn dịch chống vi-rút qua trung gian NKcell.

Ngoài việc kiểm soát nhiễm virus, tế bào NK còn góp phần giám sát miễn dịch chống khối u. Sau đó, chúng tôi đã kiểm tra mức Ythdf2 trong quá trình phát triển khối u. Bằng cách sử dụng mô hình di căn khối u ác tính B16F10, chúng tôi nhận thấy sự giảm số lượng tế bào NK trong phổi ở giai đoạn muộn của quá trình phát triển khối u (Hình S1 F), phù hợp với báo cáo trước đó (Cong et cộng sự, 2018).

Chúng tôi nhận thấy rằng mức độ mRNA và protein của Ythdf2 đã được điều chỉnh tăng đáng kể trong các tế bào NK ở giai đoạn đầu phát triển khối u (Hình 1 H và Hình S1 G). Tổng hợp lại, những dữ liệu này chứng minh rằng YTHDF2 được biểu hiện cao trong các tế bào NK và được điều hòa trong quá trình nhiễm virus và hình thành khối u, khiến chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng YTHDF2 đóng vai trò điều chỉnh sự bảo vệ tế bào NK chống lại sự hình thành khối u và nhiễm virus.

Thiếu YTHDF2 làm suy yếu khả năng miễn dịch chống ung thư của tế bào NK

Để xác định vai trò của YTHDF2 trong khả năng chống ung thư qua trung gian tế bào NK, trước tiên chúng tôi tạo ra chuột nổi Ythdf2 (Hình S1, H và I). Sau đó, chúng tôi đã tạo ra chuột loại trừ có điều kiện dành riêng cho tế bào NK (sau đây gọi là chuột Ythdf2ΔNK) bằng cách lai giữa chuột Ythdf2fl/fl với chuột Ncr1-iCre (Narni-Mancinelli et al.,2011). Việc xóa Ythdf2 trong các tế bào NK đã được xác minh bằng qPCR và phương pháp xác định miễn dịch (Hình S1, J và K).

Sau đó, chúng tôi đã thiết lập một mô hình khối u ác tính di căn bằng cách tiêm tĩnh mạch tế bào B16F10 vào chuột Ythdf2WT và Ythdf2ΔNK. Như được hiển thị trong Hình 2 A, chuột Ythdf2ΔNK hiển thị gánh nặng nốt di căn lớn hơn nhiều so với chuột Ythdf2WT.

Chúng tôi nhận thấy sự giảm đáng kể về tỷ lệ phần trăm và số lượng tuyệt đối của các tế bào NK xâm nhập vào các mô khối u của chuột Ythdf2ΔNK so với những gì được quan sát thấy ở chuột Ythdf2WT (Hình 2, B và C). Trong khi đó, việc xâm nhập vào các tế bào NK từ chuột Ythdf2ΔNK cho thấy sự biểu hiện của IFN-, granzyme B và perforin giảm đáng kể so với các tế bào từ chuột Ythdf2WT (Hình 2, D–F).

Tuy nhiên, tỷ lệ phần trăm của tế bào T CD4+ và tế bào T CD8+ và biểu hiện IFN- của chúng có thể so sánh giữa chuột Ythdf2WT và chuột Ythdf2ΔNK (Hình S1, L–O), cho thấy rằng YTHDF2 trong các tế bào NK là điều cần thiết để kiểm soát sự di căn của khối u.

Để xác nhận yêu cầu nội tại của YTHDF2 đối với khả năng miễn dịch chống ung thư qua trung gian tế bào NK, chúng tôi đã chuyển tiếp một số lượng tế bào NK bằng nhau từ chuột Ythdf2ΔNK hoặc chuột Ythdf2WT sang chuột Rag2−/−Il2rg-/− thiếu tế bào T, B và NK , 1 ngày trước khi tiêm tế bào khối u B16F10 (Hình 2 G). Chúng tôi nhận thấy tỷ lệ di căn khối u tăng đáng kể ở những con chuột được chuyển bằng tế bào Ythdf2ΔNK NK so với những con chuột được tiêm tế bào Ythdf2WT NK (Hình 2 G).

Tương tự, trong mô hình này, chúng tôi cũng nhận thấy sự giảm đáng kể về tỷ lệ phần trăm và số lượng tuyệt đối các tế bào Ythdf2ΔNK NK xâm nhập (Hình 2, H và I) cũng như sự giảm biểu hiện của IFN-, granzyme B và perforin ở chuột được nhận nuôi. đã chuyển các tế bào Ythdf2ΔNK NK so với các tế bào nhận được các tế bào NK Ythdf2WT (Hình 2, J–L). Những dữ liệu này cho thấy vai trò nội tại của tế bào của YTHDF2 trong việc điều hòa khả năng miễn dịch chống ung thư tế bào NK.

For more information:1950477648nn@gmail.com