인간 TH17 세포는 Gasdermin E 기공과 결합하여 NLRP3 Inflammasome 활성화 시 IL-1을 방출합니다.
Nov 30, 2023
선천적 면역 반응이 기억과 같은 적응 특성을 채택할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. T 세포가 이펙터 기능의 레퍼토리를 다양화하기 위해 타고난 면역 신호 전달 경로를 활용하는지 여부는 알려져 있지 않습니다. 가스더민 E(GSDME)는 파이롭토시스 세포 사멸을 실행하여 잠재적인 암 체크포인트 역할을 하는 것으로 밝혀진 막 구멍 형성 분자입니다. 본 연구에서 우리는 인간 T 세포가 GSDME를 발현한다는 사실과 놀랍게도 이 발현이 내구성 있는 생존 능력과 연관되어 있으며 알라민 인터루킨(IL)의 방출을 위해 용도가 변경되었음을 보여줍니다.-1 . 이 특성은 칸디다 알비칸스에 대한 특이성을 갖고 T 세포 고유의 NLRP3 인플라마솜에 의해 조절되는 인간 보조 T 17형 T 세포의 하위 집합으로 제한되었으며, 연속적인 카스파제-8, 카스파제{{6 }} 및 T 세포 수용체 자극 및 pro-IL-1 형태의 칼슘 허가 칼페인 성숙 후 GSDME 절단. 우리의 결과는 T 세포의 GSDME 기공 형성이 비전통적인 사이토카인 방출 메커니즘임을 나타냅니다. 이 발견은 T 세포의 기능적 레퍼토리와 기계적 장비에 대한 이해를 다양화하고 항진균 면역에 영향을 미칩니다.
cistanche tubeulosa - 면역 체계를 향상시킵니다.
보조 T 세포(TH 세포)는 별개의 사이토카인 분비를 통해 항원 특이적 이펙터 반응을 수행하는 중요한 역할을 합니다. 특히 헬퍼 17형 T 세포(TH17 세포)는 전사 인자 RAR 관련 고아 수용체(ROR)에 의해 조절되는 시토카인 IL{3}}A의 분비를 통해 항진균 기능을 인식합니다. t1. 그들은 또한 자가면역 질환 발병의 주요 원인이기도 합니다2. TH17개의 세포는 이전에 기능적 이질성을 나타내는 것으로 인식되었습니다3. 전 염증 또는 항염증 기능은 각각 인터페론(IFN)- 또는 IL-10과 IL-17의 차등적 공동발현을 통해 발휘됩니다4-7. 전반적으로 이는 TH17 세포 이중성의 개념을 형성했으며 치료 적용을 위한 두 가지 기능적 TH17 세포 결과 사이의 이분법을 제어하는 신호 및 분자 표적에 대한 조사를 자극했습니다3,4,8,9. 그러나 병원성 대 면역 조절 TH17 세포 운명의 정체성과 기계적 기초에 대한 깊은 이해는 아직 파악하기 어렵습니다. IL-17 생산을 넘어서는 추가적인 아직 발견되지 않은 효과기 메커니즘은 항진균 또는 항균 표적 특이성을 갖는 TH17 세포에서도 작동할 수 있습니다. IL-1 사이토카인(IL-1 및 IL-1이 가장 두드러진 구성원임)은 심각한 염증 효과를 나타냅니다. 항원 제시 세포(APC)에서 방출되면 빠른 선천적 염증 반응을 유도할 뿐만 아니라 공유 IL{26}}R1 수용체에 결합할 때 TH17 세포 분극 및 T 세포 병원성을 촉진하여 적응 면역을 조율합니다4,10,11 . 이전에 설명한 IL{31}}독립적 TH17 세포 프라이밍은 항염증성 TH17 세포를 생성합니다4. 따라서 선천적 세포 소스의 IL-1은 전염증성 TH17 세포 운명과 항염증성 TH17 세포 운명의 이분법에 대한 전환 인자 역할을 합니다. 대부분의 다른 사이토카인과 달리 IL{40}} 사이토카인은 신호 펩타이드가 부족하므로 비전통적인 소포체(ER)-골지 독립적 메커니즘에 의해 분비됩니다.
Pro-IL-1은 세포외 공간으로 방출되고 수용체와 결합하기 전에 효소적 절단이 필요합니다. NLRP3 인플라마솜은 미생물 감염과 세포 손상을 조립하고 후속 pro-IL-1 절단을 위해 카스파제-1를 모집하는 다중 세포질 단백질 복합체입니다12. IL-1 출구는 또한 세포 사멸의 염증 형태인 파이롭토시스(pyroptosis)라는 과정에서 카스파제-1-매개 가스 진피 D(GSDMD) 절단 및 기공 형성을 필요로 합니다13,14. 반면에 IL-1은 아직 잘 이해되지 않은 규제 체크포인트를 통해 NLRP3 인플라마솜과 독립적으로 처리되는 것으로 생각됩니다10. IL-1 및 IL-1의 성숙과 방출을 위한 완전히 다른 경로에도 불구하고, 두 사이토카인은 모두 선천성 면역 체계의 세포에 의해 공동으로 생성되며, 이는 아직 확인되지 않은 사이토카인의 존재를 나타냅니다. 공동 규제 경로. 본 연구에서 우리는 인간 TH17 세포의 하위 집합이 NLRP3- 의존적 신호 전달 계통에 관여하여 전염증성 IL-1의 자가분비 방출을 담당하는 GSDME에 의한 막 기공 형성을 유도한다는 것을 보여줍니다. 이 발견은 인간 T 세포에 의한 비전통적인 사이토카인 분비 방식을 밝혀 T 세포의 기능적, 기계적 레퍼토리를 다양화합니다.
남성의 면역체계 강화를 위한 시스탄체의 효능
결과
IL-1의 생산은 인간 TH 세포의 특징입니다
인간 TH17 세포 하위 집합의 이질성을 조사하고 뚜렷한 기능과 분자 제어를 밝히기 위해 우리는 활성화된 인간 TH17 세포의 단일 세포 RNA 서열 분석(scRNA-seq)을 수행했습니다. 이는 말초 혈액에서 생체 외 분리되었습니다. 케모카인 수용체 표면 마커의 독특한 발현. UMAP(Uniform Manifold Approximation and Projection)와 모든 TH17 세포의 Leiden 클러스터링을 통한 탐색적 분석을 통해 6개의 개별 클러스터가 식별되었습니다(그림 1a). IL1A를 발현하는 TH17 세포의 독특하고 희귀한(6%) 집단은 클러스터 1에서 선택적으로 농축되었습니다(그림 1a, b). 클러스터 1의 모든 유전자를 다른 모든 클러스터와 비교하면 IL1A가 크게 상향 조절되는 것으로 나타났습니다 (보충 표 1). IL-1이 T 세포의 정식 이펙터 사이토카인 레퍼토리에 속하는 것으로 간주되지 않고 대신 타고난 위험 신호를 나타낸다는 점을 고려하면 이는 예상치 못한 일이었습니다. 그러나 IL1A는 클러스터 1에서 가장 차별적으로 발현된 유전자(DEG) 중 하나가 아니었기 때문에 TH17 세포의 하위 집단에서 중요한 상향 조절을 밝히기 위해 더 깊은 검색 전략이 필요했습니다(보충 그림 1). 단백질 수준에서 TH17 세포 클론은 또한 별개의 IL-1 + 및 IL-1 – T 세포 클론으로 분리되어 단일 세포 수준에서 IL-1 단백질 발현의 이질성을 지원합니다. TH17 세포 집단 (그림 1c). TH17 세포에 의한 IL1A 발현을 다른 면역 세포 유형, 특히 이전에 보고된 IL{32}}의 진정한 생산자와 비교하기 위해 우리는 인간 말초 혈액 단핵 세포(PBMC)의 여러 공개 scRNA-seq 데이터 세트를 조사했습니다. 놀랍게도 이는 T 세포, B 세포, 자연 살해(NK) 세포, NKT 세포, 단핵구 및 수지상 세포를 포함한 다양한 면역 세포 유형의 휴면 PBMC에서 IL1A 발현을 나타내지 않았습니다(보충 그림 2a, b). 특정 IL1A 유도 자극, 특히 지질다당류(LPS)가 이들 세포에 적용되지 않는 한 단핵구조차도 단일 세포 수준에서 IL1A 발현을 나타내지 않았으며(보조 그림 2c, d), 이는 IL1A 생성 능력을 드러냈습니다. IL1A 발현과 진행중인 염증성 선천 면역 반응의 연관성 (보충 그림 2e). TH17 세포 대 단핵구의 IL1A+ 및 IL1A- 세포 사이의 DEG에 대한 단일 세포 전사체 비교가 유전자 동시발현(IL1A 및 CCL3)에서 거의 중복되지 않음을 입증했다는 점은 흥미롭습니다. 이는 T에서 IL1A 조절의 다른 방식을 매우 암시합니다. 세포 대 단핵구 (그림 1d). 종합해 보면, 이러한 결과는 TH17 세포 하위 집합 내에 IL{54}}발현 세포의 뚜렷한 하위 집단이 존재함을 나타냅니다.
TH17 세포의 IL{0}}생성 하위 집합은 전염증성입니다.
인간 TH17 세포에서 IL1A 발현의 생리학적 관련성을 탐구하기 위해 scRNA-seq 후 IL1A+ 및 IL1A-TH17 세포의 편견 없는 전사체 비교를 수행했습니다. TH17 세포에서 IL1A와 함께 발현되는 유전자에 대한 유전자 세트 농축 분석(GSEA)과 DEG를 사용한 농축 분석을 통해 모든 이용 가능한 유전자 온톨로지(GO) 용어를 편견 없이 조사한 후 IL1A와 T 세포 활성화 및 증식의 놀라운 연관성이 밝혀졌습니다. 그림 2a 및 보충 그림 3). 이 발견은 T 세포의 새로운 맥락에서 노화와 세포 사멸에서 이전에 할당된 IL-1의 역할에 도전했습니다. 농축 분석에서는 또한 '염증'과 관련된 여러 GO 용어에 대한 강력한 과다 표현이 밝혀졌으며, 이는 TH17 세포에 의한 IL1A 발현이 염증성 질환에서 역할을 하는 병원성 T 세포 정체성에 기여했음을 시사합니다(그림 2a). 이 아이디어는 이전에 보고된 전체 TH17 세포 기능4에 대한 IL-1의 전염증 스위치 효과와 억제 효과를 고려하여 GO 용어 '인터루킨에 대한 세포 반응-1'으로 주석이 달린 유전자의 상향 조절에 의해 뒷받침되었습니다. IL-10 발현에 대한 자가분비 IL-1의 표현(확장 데이터 그림 1a-c). 모든 클러스터에 걸쳐 IL1A+ 대 IL1A-TH17 세포를 직접 비교한 결과, IL1A+ TH17 세포는 전염증성이 크게 향상되었지만 항염증성 시그니처는 감소한 것으로 나타났습니다(그림 2b). 또한 IL1A+ TH17 세포가 풍부한 클러스터 1은 GSEA에서 알 수 있듯이 다른 5개 클러스터보다 훨씬 더 많은 전염증성 및 항염증성이 적습니다(그림 2b). 전 염증성 TH17 세포 하위 집합과 항염증성 TH17 세포 하위 집합의 대량 전사체 비교를 통해 IL1A가 전 염증성 TH17 세포 하위 집합에서 최고로 상향 조절된 유전자 중 하나라는 사실이 밝혀졌습니다(그림 2c, d 및 확장 데이터 그림 2). 대신 IL10은 이전 보고서4,7에 따르면 예상대로 고도로 하향 조절되었습니다. TH17 세포에 의한 IL-1 및 IL-10 발현의 이러한 상호 상관 관계는 유세포 분석을 통해 단백질 수준에서도 관찰되었습니다(그림 2e). DEG를 사용한 농축 분석은 '류마티스 관절염' 및 '염증성 장 질환'(그림 2f)과 같은 자가 면역 질환에 대한 KEGG(유전자 및 게놈의 교토 백과사전) 경로가 과도하게 표현되었음을 입증했으며, 이는 IL1A 발현 TH17의 전염증성 특성을 뒷받침합니다. 셀 하위 집합. 실제로, 병인이 이전에 선천적 IL-1 및 IL-1 18,19과 연관되어 있었던 소아 류마티스 관절염의 고염증성 형태인 청소년 특발성 관절염(JIA)을 앓고 있는 환자는 유의미하고 강력하게 밝혀졌습니다. 건강한 대조 혈액의 IL-17+ TH 세포와 비교하여 IL-17+ TH 세포에 의한 IL-1 발현이 증가했습니다(그림 2g). 이전에 보고된 IFN-과 TH17 세포 병원성의 연관성에도 불구하고 대조군 기증자 혈액과 비교하여 JIA 환자 혈액의 IL{66}} TH 세포 내에서는 IFN- 증가가 관찰되지 않았습니다(그림 2g, 오른쪽 패널). 4. 또한, 혈액 일치 윤활액 분석에서는 IL{72}} TH 세포의 빈도가 매우 높은 것으로 나타났으며, 이는 선천적 세포를 넘어 T 세포도 질병 관련 IL의 관련 세포 공급원을 나타낼 수 있음을 시사합니다.{{74} } 염증 부위에서.
시스탄체 튜불로사의 장점-면역체계 강화
IL-1 표현식은 TH17 프로그램에 의해 규제됩니다.
IL{0}} 발현이 T 세포의 일반적인 특성인지 여부를 조사하기 위해 케모카인 수용체의 차등 발현에 따라 PBMC의 개별 TH 세포 하위 집합을 강화하고(확장 데이터 그림 3) IL-1을 비교했습니다. 분비. IL-1은 TH17 세포 하위 집합에 의해 특별히 생성되었지만 TH1 세포 하위 집합, TH2 세포 하위 집합 또는 조절 T 세포(Treg 세포)에서는 생성되지 않았습니다(그림 3a-c). 놀랍게도, 항-CD3 및 항-CD28 단클론 항체로 자극했을 때의 분비 수준은 LPS 및 니게리신으로 자극된 인간 단핵구의 분비 수준과 일치했으며, 이는 적응 면역 정체성에도 불구하고 인간 TH17 세포가 위험 신호 IL의 주요 소스 역할을 한다는 것을 나타냅니다. -1 (그림 3a). 새로 분리된 휴면 TH 세포에서는 세포내 IL-1 단백질 발현이 없었지만 T 세포 수용체(TCR) 활성화에서는 유도 가능했으며 TH1, TH2 및 Treg 세포가 풍부한 TH 세포와 비교하여 TH17 세포가 상당히 풍부했습니다(그림 3b). ,씨). 이전 보고서에서는 마우스 T 세포에 의한 IL{21}} 생산이 제외되었기 때문에 이러한 발견은 인간 면역 체계에 특정한 것으로 보입니다. IL-1과 TH17 세포 하위 집합의 독특한 연관성으로 인해 우리는 이 사이토카인의 조절을 기계적으로 분석하게 되었습니다. TH17 세포의 마스터 전사 인자인 ROR-t의 특정 억제에 따라 IL-1 발현이 감소했다는 것은 흥미롭습니다(그림 3d,e). 이 데이터는 TH17 세포의 추정 결합 부위의 존재와 일치합니다. IL1A 프로모터 및 인핸서 영역의 ROR-t 및 ROR-(확장 데이터 그림 4a,b). 특정 TH 세포 하위 집합의 운명은 순수 T 세포 자극 동안 뚜렷한 극성 사이토카인 미세 환경에 의해 결정됩니다. 우리는 TH17 세포 분극 조건(IL{37}} 및 변환 성장 인자(TGF)-)에서 순진한 T 세포 프라이밍에 대한 IL-1의 가장 높은 세포내 발현 및 분비를 관찰했습니다(그림 3f,g). 그러나 IL{40}} 또는 TGF-만을 사용한 단일 처리는 순수 T 세포에서 유의미한 IL{42}} 발현을 유도하지 않았으며, 이는 새로운 유도에 대한 조합 TH17 세포 프라이밍 사이토카인의 시너지 효과를 강조합니다. IL-1(보조 그림 4). 대조적으로, TH1(IL{48}}) 및 TH2(IL{50}}) 세포 프라이밍 조건은 극성 사이토카인이 없는 자극 하에 비해 IL{52}} 분비를 크게 변경하지 않았습니다. 종합적으로, 이러한 발견은 순수 T 세포가 TH17 세포 분극 사이토카인을 통해 IL{53}}을 생산하는 능력을 획득한다는 것을 보여줍니다. 기억 TH 세포는 또한 IL-1 및 TGF- 미세 환경에서 IL-1 이펙터 사이토카인의 상당한 추가 상향 조절을 나타냈습니다(그림 3h).
그림 1|인간 TH17 세포의 뚜렷한 하위 집합은 IL-1 을 발현할 수 있습니다.
TH 세포 하위 집합의 정체성은 또한 케모카인 수용체의 차별적인 발현과 관련된 뚜렷한 이동 특성을 특징으로 합니다. 우리는 IL-1 발현이 CCR6+에서는 풍부했지만 CCR6– T 세포에서는 풍부하지 않았으며 CXCR3+ T 세포와 비교하여 CXCR3– T 세포에서는 감소했음을 관찰했습니다. CCR4+와 CCR4– T 세포 사이의 IL-1 발현(그림 3i). 이러한 데이터는 IL{10}생성 세포가 이전에 IL 생성 세포에 할당된 이동 패턴을 표시한다는 것을 보여줍니다15. 종합하면, 이들 데이터는 IL-1이 인간 TH17 세포의 고유한 기능임을 일관되게 보여줍니다.
그림 2|IL-1 TH17 세포를 생산하는 세포는 전염증성입니다.
그림 3|T 세포에 의한 IL-1 생산은 TH17 세포 운명으로 제한됩니다.
Calpain은 TH17 세포의 IL-1 분비를 위한 전제 조건입니다.
IL{0}} 분비 메커니즘을 알아보기 위해 TH17 세포를 단백질 수출 억제제인 브레펠딘 A(BFA)로 처리한 결과, IL{2}} 분비는 기존의 사이토카인과 달리 영향을 받지 않는 것으로 나타났습니다. IL-17A(확장 데이터 그림 5a-c). 이는 T 세포에 의한 IL{6}} 분비에 대한 비전통적인 ER-Golgi 독립적 경로의 존재를 뒷받침하며 선천성 세포 유형에 대한 이전 보고서와 일치합니다21,22. 이전에 IL-1에 할당된 고유한 특성은 세포질과 원형질막23에 동시에 위치한다는 것입니다. 그러나 우리는 단핵구와 달리 TH17 세포가 막 결합 IL-1을 표시하지 않는다는 것을 발견했습니다(확장 데이터 그림 5d). 생체 활성 세포외 IL-1을 생성하려면 pro-IL-1의 절단이 필요하지만 IL-1은 세포 사멸 시 수동적으로 방출되고 IL에 결합한 후 생체 활성 잠재력을 발휘하는 것으로 알려져 있습니다. {19}}잘리지 않거나 갈라진 형태의 RI24. pro-IL-1이 인간 T 세포에 의한 제어 방출을 위해 세포 내 처리를 거치는지 여부를 확인하기 위해 활성화된 TH17 세포의 상층액에서 IL-1의 전체 길이 및 성숙 형태를 평가했습니다. 분비된 IL-1의 잠재적인 공급원으로 오염된 단핵구를 배제하기 위해 우리는 2주에 걸쳐 TH17 세포 클론을 생성하고 면역블롯팅 전 추가 5일 동안 항-CD3 및 항-CD28 단일클론 항체로 이를 재자극했습니다. 테스트된 6개의 TH17 세포 클론 모두에서 배양 상층액에서 절단된 형태의 IL-1이 우선적으로 농축되는 것을 발견했습니다(그림 4a). 대조적으로, TH17 세포 용해물은 예상대로 절단되지 않은 pro-IL-1 형태의 우선적인 농축을 보여주었습니다(보충 그림 5a). 이러한 결과는 T 세포의 기본 IL-1 출구 양식으로서 세포 괴사 동안 pro-IL-1의 수동적 방출을 배제하고 대신 인간 TH17 세포가 pro-IL{{ 46}} 선천적 세포와 달리 생존 가능한 T 세포에 의해 이 강력한 생리 활성 분자의 세포 외 방출을 제어할 수 있도록 하는 절단입니다(보조 그림 5b). 그러나 이는 IL-1(보충 그림 5a)의 생체 활성 프로폼의 해방에 대한 T 세포 괴사의 추가 기여를 배제하지 않습니다. 별개의 절단 부위에서의 Pro-IL-1 처리는 여러 프로테아제17,25,26에 의해 촉매될 수 있습니다. 칼페인(Calpain)은 성숙한 IL-1 p17 단편26을 생성할 수 있는 칼슘 의존성 시스테인 프로테아제이며, 이는 본 명세서에서 확인되었습니다. 우리는 TH17 세포에서 칼페인 활성을 감지했습니다. 이는 항-CD3 및 항-CD28 단일클론 항체로 활성화 시 증가했습니다(그림 4b). TH17 세포에 의한 IL-1 분비는 T 세포 고유의 칼페인 활성에 의존했는데, 그 이유는 약리학적 칼페인 억제가 활성화된 TH17 세포에 의한 IL-1 분비를 용량 의존적 방식으로 세포외 공간으로 감소시켰기 때문입니다(그림 4c). . 이에 따라, 칼페인 억제는 pro-IL-1의 세포내 축적을 초래했습니다(그림 4d). 칼페인에 대한 IL-1 분비의 의존성을 확증하기 위해 우리는 또한 클러스터링된 정규 간격의 짧은 회문 반복(CRISPR)-Cas9를 사용하여 인간 TH17 세포에서 칼페인을 유전적으로 녹아웃시켰습니다. 이는 인간 TH17 세포에 의한 IL-1 분비에서 CAPN1이 아닌 CAPN2의 역할을 밝혀냈습니다(그림 4e). 대조적으로, 단핵구에 의한 LPS-/nigericin-유도 IL-1 분비는 칼페인에 의존하지 않았습니다(그림 4f). 이러한 데이터는 반전된 칼페인 유전자 발현 패턴을 나타내는 수지상 세포와 달리 인간 T 세포 하위 집합에 의한 CAPN2의 우선적 발현과 일치하지만 CAPN1은 일치하지 않습니다(보충 그림 6). TH17 세포의 IL-1 분비는 thapsigargin을 사용한 세포 내 칼슘 축적 및 sarco-/ER Ca2+ ATPase의 억제로 증가했으며(그림 4g), (에틸렌비스(산질화물)을 사용한 세포외 칼슘 킬레이트화에서는 감소했습니다. )테트라아세테이트(EGTA)(그림 4h), 이는 칼페인의 칼슘 의존적 기능 및 TCR 의존적 IL-1 분비와 일치합니다26. 종합적으로, 이러한 데이터는 칼슘 의존성 프로테아제 칼페인의 단백질 분해 활성이 TCR 활성화 인간 TH17 세포에 의한 비전통적 IL{103}} 분비의 전제조건이라는 것을 입증했습니다.
TH17 세포에 의한 IL-1 분비는 NLRP3 인플라마솜 활성화에 의해 조절됩니다
프로-IL-1 성숙에서 칼페인의 필수적인 역할에도 불구하고 절단된 IL-1의 세포외 출구로 이어지는 메커니즘은 아직 알려지지 않았으므로 다음에 다루었습니다. 골수 세포에 의한 세포외 IL-1 방출은 이전에 NLRP3 inflammasome 활성화, caspase-1의 비효소 활성 및 IL-1 16 방출과 관련이 있었습니다. 우리는 인간 TH17 세포가 NLRP3 inflammasome의 분자 비계를 보유하고 인간 TH17 세포에서 NLRP3 및 어댑터 분자, CARD (ASC)를 포함하는 세포 사멸 관련 반점 유사 단백질의 단백질 발현을 발견했는지 여부를 테스트했습니다 (확장 데이터 그림 6a, 비). 우리는 ImageStream 기술을 사용하여 ASC 반점을 식별함으로써 TCR 활성화 TH17 세포에서 진행 중인 inflammasome 활성화를 관찰했습니다(그림 5a,b) 28,29. 놀랍게도 ASC 얼룩의 빈도 증가는 TH17 세포 하위 집합에만 국한되었습니다 (그림 5b, 왼쪽). TH17 세포는 심지어 LPS 및 ATP 자극 대식세포의 ASC 스펙 형성과 유사했습니다(그림 5b, 오른쪽). 대조적으로 TH1 및 TH2 셀 하위 집합은 배경 ASC 스펙 수준을 표시했습니다 (그림 5b, 왼쪽). 더욱이, ASC-반점 및 NLRP{32}}반점 형성은 특정 NLRP3 인플라마솜 억제제 MCC950의 존재 하에서 완전히 폐지되었으며, 이는 TH17 세포에서 진행 중인 NLRP3 인플라마솜 활성화의 존재를 입증합니다(그림 5b, 왼쪽 및 확장 데이터 그림 5b). 6c). TH17 세포에 의한 NLRP3 인플라마솜의 선택적 참여는 TH17 세포 분극 사이토카인 IL{44}} 및 TGF-의 존재 하에서 T 세포 자극에 대한 NLRP3 전사체의 강력한 유도에 의해 추가로 뒷받침되었습니다(그림 5c). 중요한 것은 TH17 세포에 의한 IL{47}} 분비가 MCC950을 사용한 NLRP3 인플라마솜의 특정 억제에 의해 크게 감소했다는 것입니다(그림 5d). 인간 TH17 세포. 카스파제-1는 NLRP3 인플라마솜 복합체의 표준 이펙터 단백질입니다30. 우리는 활성화된 인간 TH17 세포에서 pro-caspase-1 발현을 관찰했습니다(그림 5e). 그러나 LPS 및 nigericin 자극 단핵구의 발견과 달리 인간 TH17 세포 용해물에서는 절단된 카스파제-1가 검출되지 않았습니다(그림 5e). 이 관찰은 IL-1 촉진 사이토카인 자극의 존재 또는 부재 하에서 자극된 TH17 세포에서 카스파제-1 FLICA 염색의 부재에 의해 확증되었습니다(확장 데이터 그림 7a-e). 우리는 5일 동안 항-CD3 및 항-CD28 단클론 항체로 TH17 세포를 자극한 후 ELISA에 의한 카스파제-1의 세포외 방출을 추가로 제외했습니다(그림 5f). IL-1 자극 IL-1이 있는 경우에도 카스파제-1 분비는 유도되지 않았으며 휴식 중인 단핵구만큼 낮게 유지되었습니다(그림 5f). Ac-YVAD-CMK를 사용한 카스파제-1의 약리학적 억제는 IL-1에 의한 IL-1 유도의 유무에 관계없이 IL{86}} 분비를 감소시키지 않았습니다. 오히려 우리는 카스파제-1 억제에 대한 IL-1 분비가 약간 증가하는 것을 관찰했습니다(보충 그림 7a,b). 중요하게도, TH17 세포는 CRISPR-Cas9- 조작된 CASP1 발현 고갈에 대한 IL-1 분비에 어떠한 변화도 나타내지 않았습니다(그림 5g). 생리활성 카스파제-1가 없기 때문에 인간 TH17 세포에 의한 IL-1 분비는 관찰되지 않았습니다. 이는 LPS 및 ATP 자극 시 카스파제{100}}의존적 IL{101} 분비를 입증한 단핵구의 경우와 대조적이었습니다(확장 데이터 그림 7f). 또한 TH17 세포 또는 TH17 세포 클론의 IL{104}분극 사이토카인에 의해 세포내 IL-1이 감지되거나 유도되지 않았거나 scRNA-seq 분석을 통해 활성화된 TH17 세포에서 감지할 수 없었습니다(확장 데이터 그림 7g,h, 나). 이는 단일 세포 수준에서 IL-1 및 IL-1을 공동 발현하는 단핵구에 대한 발견과 대조되었으며, 이는 이전에 제안된 두 IL의 분비 및 추정 공동 조절 패턴과 일치합니다-1 사이토카인(확장 데이터 그림 7g)16,27. 누적적으로, 이러한 데이터는 NLRP3 인플라마좀의 명확한 관여에도 불구하고 단핵구 및 아마도 다른 선천성 면역 세포와 달리 인간 TH17 세포가 카스파제-1 및 IL-1와 독립적으로 IL-1을 생성한다는 것을 보여줍니다.
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IL-1a는 GSDME 기공을 통해 TH17 세포에서 나옵니다.
가스더민은 염증 매개체의 방출을 가능하게 하는 최근 확인된 기공 형성 이펙터 분자 계열에 속합니다. 우리의 전사체 분석은 전염증성 IL-1 -자극된 TH17 세포 하위 집합에서 GSDME 발현의 선택적 상향 조절을 나타냈지만 가스트린 계열의 다른 구성원에 대한 조절은 없었습니다(그림 6a). GSDME 발현이 일차 T 세포에서 이전에 보고된 적이 없다는 점을 고려하면 이는 놀라운 일이었습니다. 대조적으로, NLRP3 인플라마솜에 의해 조절되고 카스파제-1(참조 31)의 표적으로 알려진 GSDMD는 상향 조절되지 않았으며 이는 비정규적인 NLRP3 인플라마솜 신호 전달 아이디어를 뒷받침합니다. GSDME는 이전에 알라민의 세포외 방출을 위한 도관 역할을 할 수 있고 GSDMD32와 유사한 발열성 세포 사멸을 시작할 수 있는 선천성 면역 세포에 막 구멍을 형성하는 것으로 나타났습니다. GSDME와 TH17 세포 하위 집합의 연관성을 테스트하기 위해 TH17 세포 분극 사이토카인이 GSDME를 공동 조절하는지 여부를 평가했습니다. TGF-와 IL-1(TH17)의 조합만이 IL-12(TH1) 또는 IL-4(TH2)이 아닌 조합에서만 역전사 정량적 평가에 따라 GSDME 전사 수준을 증가시켰습니다. PCR(RT-qPCR)(그림 6b). 이는 GSDME의 프로모터 영역에 TH17 세포 관련 전사 인자 ROR- 및 BATF(기본 류신 지퍼 전사 인자, ATF 유사)에 대한 추정 결합 부위의 존재에 의해 뒷받침되었습니다(확장 데이터 그림 8a,b). 대조적으로 GSDMD 발현은 T 세포 극성 사이토카인에 의해 조절되지 않았습니다 (보충 그림 8). 이 결과는 우리가 인간 TH17 세포의 단백질 수준에서 GSDME 발현을 평가하도록 촉발했습니다. GSDME pro-form은 TCR 활성화를 유도할 수 있었습니다. 이 적응성 면역 신호에 대한 GSDME 단백질 유도는 예상치 못한 일이었지만 GSDME 프로모터 영역에 NFAT, FOS, JUN 및 RELA와 같은 TCR 신호 반응 전사 인자의 추정 결합 부위가 존재함으로써 더욱 뒷받침되었습니다 (확장 데이터 그림 8a). ,비). GSDME는 다클론 자극 후 24시간 만에 발현되었습니다. 절단된 N-말단 기공 형성 GSDME는 TH17 세포의 TCR 자극 후 3-4일 늦은 시점에서 검출 가능했습니다(그림 6c). 전장 GSDMD는 T 세포 활성화와 동시에 유도되었습니다. 대조적으로, 카스파제-1 및 IL-1 분비의 부재로 인해 예측된 바와 같이 GSDMD 절단은 관찰되지 않았으며, TH17 세포에서 GSDMD의 역할은 추가 분석을 위해 열려 있습니다(그림 6c). 다음으로 우리는 GSDME 기공이 TH17 세포에서 IL-1의 세포외 방출을 위한 도관 역할을 하는지 여부를 조사하는 것을 목표로 했습니다. 따라서 우리는 CRISPR-Cas9 기술로 GSDME를 녹아웃시키고 ELISA를 통해 시간이 지남에 따라 IL{48}} 방출을 상청액으로 모니터링했습니다. GSDMD가 아닌 GSDME가 없으면 TH17 세포에 의한 IL-1 방출이 크게 억제되었습니다(그림 6d). 이는 GSDME 기공 형성이 인간 TH17 세포에 의한 비전통적인 IL{52}} 방출의 메커니즘 역할을 한다는 것을 명확하게 보여줍니다.
그림 4|Calpain은 인간 TH17 세포에 의해 절단된 IL-1 방출을 위한 전제 조건입니다.
그림 5|비전통적인 NLRP3 inflammasome 활성화는 인간 TH17 세포에 의한 IL{2}} 생산을 조절합니다
카스파제-8/3 GSDME 절단 계단식은 NLRP3-의존 IL-1 분비를 가능하게 합니다.
다음으로 우리는 인간 TH17 세포에서 NLRP3 인플라마솜 활성화와 GSDME 절단 사이의 기계적 누화 가능성을 조사했습니다. Caspase-3는 최근 GSDME를 절단하는 것으로 나타났으며 이는 결국 NLRP3 inflammasome 상호작용 caspase-8(참조 34,35)의 표적이 됩니다. 실제로 TH17 세포에서는 pro-caspase-8와 pro-caspase-3가 모두 검출되었습니다. 우리는 두 caspases의 절단이 TCR 자극에서 발생하고 GSDME 절단에 앞서 발생한다는 것을 발견했습니다 (그림 6e). 대조적으로, 니게리신 및 LPS로 자극된 단핵구에서는 카스파제-8 및 카스파제-3의 절단된 생성물이 검출되지 않았습니다(그림 6e). GSDME의 절단 및 T 세포에 의한 IL-1 분비에서 이러한 카스파제의 원인 역할을 확립하기 위해 우리는 억제제 Z-DEVD를 사용하여 카스파제-3 또는 카스파제{20}} 활성을 약리학적으로 차단했습니다. -FMK 또는 Z-IETD-FMK. Z-IETD-FMK를 사용한 카스파제-8 활성의 억제는 다른 세포 유형에 대한 이전 보고서와 일치하여 하류 표적 카스파제-3의 절단을 폐지했습니다. 두 치료법 모두 GSDME 절단을 감소시키는 동시에 IL{30}} 분비를 폐지했습니다(그림 6f-i 및 확장 데이터 그림 9a,b). 대신, 카스파제-1의 억제는 카스파제-3 또는 GSDME 절단에 영향을 미치지 않았습니다(보충 그림 9). 이러한 데이터는 카스파제-8-카스파제-3-GSDME 축이 인간 TH17 세포에서 TCR 활성화 시 작동하고 있으며 이것이 이들 세포에서 IL{39}} 분비를 조절한다는 것을 분명히 보여주었습니다. 이 단백질 분해 절단 캐스케이드와 NLRP3 인플라마좀 사이의 연관성을 최종적으로 확립하기 위해 자극된 TH17 세포에 MCC950을 적용했는데, 실제로 5일차에 카스파제{43}} 및 GSDME 절단이 크게 감소했습니다(그림 6f,g). 및 확장 데이터 그림 9c). 그러나 caspase -8 절단의 감소는 동일한 분석 시점에서 덜 두드러졌으며 이는 초기 활성화 시간 창과 일치했습니다 (그림 6e, f). 요약하면, 각 개별 분자 플레이어의 표적화된 억제는 인간에 의한 생체 활성 IL-1의 세포외 방출에 관여하는 단백질 분해 경로로서 NLRP3 inflammasome-caspase-8-caspase-3-GSDME 캐스케이드를 확립했습니다. TH17 세포.
그림 6|NLRP3–casp8/3 절단 캐스케이드는 IL-1 방출을 위한 GSDME 기공으로 이어집니다.
TH17 세포는 GSDME 기공에도 불구하고 발열에 탄력적입니다
Gasdermin 기공 형성은 이전에 다양한 세포 유형에서 pyroptotic 세포 사멸과 관련이 있었습니다. 우리는 T 세포에서 GSDME의 기공 형성 기능을 지원하는 세포질이 아닌 원형질막에서 절단된 기공 형성 N-GSDME 단위의 발현을 발견했습니다(그림 7a). 놀랍게도, GSEA에 의한 GSDME-손상되지 않은 세포와 CRISPR-Cas9 유전자 편집된 GSDME-결핍 벌크 인간 TH17 세포의 전사체 비교는 다양한 형태의 세포 사멸의 차이를 배제했습니다. 그러나 특히 GSDME가 결핍된 TH17 세포의 영향을 받는 과정과 경로는 N-GSDME에 의해 형성된 기공 형성 도관과 일치하여 막횡단 수송을 제어하는 유전자와 주로 관련되어 있음이 밝혀졌습니다(그림 7b 및 보충 그림 10). . GSDME 발현의 존재와 부재에 대해 선택된 개별 TH17 세포의 단일 세포 전사체 비교는 증식을 위한 유전자 세트 농축에 의해 GSDME 발현 TH17 세포의 생존 가능성을 뒷받침했습니다(그림 7c). 우리는 TCR 자극 시 CRISPR-Cas9 유전자 편집, GSDME 결핍 및 GSDME 손상되지 않은 TH17 세포 전반에 걸쳐 젖산 탈수소효소(LDH) 방출에 차이가 없음을 입증함으로써 열분해증에 대한 인간 GSDME 발현 TH17 세포의 탄력성을 최종적으로 검증했습니다(그림 .7d). 그런 다음 IL-1 + 및 IL-1 – TH17 세포를 생존 가능성 및 증식 잠재력과 관련하여 비교했습니다. 왜냐하면 TH17 세포는 IL{{36과 달리 IL{35}} 표면 발현을 표시하지 않았기 때문입니다. }}단핵구와 같은 다른 세포 계통의 세포를 생산합니다(확장 데이터 그림 5d). IL-1 + 및 IL-1 – TH17 세포의 이러한 비교에는 수제 IL-1 -분비 분석법의 확립이 필요했으며, 분비된 IL-1 + -생존 TH17 세포를 분리할 수 있었습니다. 포르볼-12-미리스테이트-13-아세테이트(PMA) 및 이오노마이신 자극 후 세포 표면에 자가분비 IL-1. 표면 IL-1의 유무에 따라 분류한 후 단일 세포로 침착된 TH17 세포의 클로닝 효율에는 차이가 관찰되지 않았습니다(보충 그림 11). 이 발견은 단일 세포 수준에서 IL{50}} 및 IL-1 – TH17 세포의 생존 가능성과 확장의 차이를 배제했습니다. 우리는 다양한 정도의 세포내 IL-1 발현을 기반으로 스크리닝된 TH17 클론을 추가로 복제하고 각각의 클로닝 효율성을 모니터링했습니다. GSDME 활성화된 IL-1 방출이 발열성 세포 사멸과 연관되어 있는 경우 T 세포 클론의 IL-1 발현과 개별 복제 시 클론 성장 빈도(클로닝 효율) 사이의 역상관 관계는 다음과 같습니다. 예상됩니다. 그러나 T 세포 복제 효율은 TH17 세포 클론의 IL{59}} 발현 수준과 무관했으며 대신 대조군 T 세포 클론의 효율과 유사했습니다. IL-1 동시 발현(그림 7e). 중요한 것은 IL-1 + TH17 세포 클론이 반복적인 TCR 재자극 주기에서 IL-1을 계속해서 재발현한다는 것입니다(그림 7f). 따라서, 재자극 시 각각의 클론 T 세포 집단에서 IL-1 -생산 세포의 세포사 관련 손실이 제외되었습니다. 특히, 이 발견은 유도성 IL-1에 대한 T 세포 사이토카인 기억을 나타냅니다. 우리는 대량 IL-1 +와 IL-1 – TH17 세포 간의 전사체 비교를 수행했으며 IL-1 – TH17 세포와 비교하여 IL-1 +의 증식 유전자 세트에 대한 훨씬 더 풍부한 농축을 관찰했습니다. 클론 (그림 7g). IL1A+대 IL1A-TH17 세포의 단일 세포 전사체 비교는 증식에 대한 전사체 농축을 확증했습니다. 이는 IL1A 발현 TH17 세포 및 염증성 특징이 풍부한 Leiden 클러스터 1을 다른 모든 클러스터와 비교한 경우에도 마찬가지입니다(그림 7h). IL-1 + TH17 세포는 유세포 분석에 따라 IL-1보다 더 높은 Ki67 발현을 나타냈습니다. 이는 5일의 다클론 자극 후 대응물(그림 7i)이며, 다시 인간 TH17 세포에서 IL{ {96}} 출구는 선천성 세포와 달리 세포 사멸과 관련이 없습니다. 누적적으로, 이러한 데이터는 단일 세포 수준에서도 IL{97}} 생성과 (발열성) 세포 사멸의 연관성을 배제하고 인간 T 세포가 반복적인 TCR 재자극 시 IL{99}} 생성에 대한 사이토카인 기억을 가지고 있음을 보여줍니다. .
T 세포 유래 IL-1은 항진균성 숙주 방어에 기여합니다.
인간 TH17 세포가 선천적 위험 신호 IL-1을 생성하고 세포외 방출을 위해 선천적 신호 전달 장치의 용도를 변경한다는 우리의 발견은 적응성 면역 반응과 선천적 면역 반응의 구별을 모호하게 하여 T 세포의 전반적인 기능 레퍼토리를 확장합니다. 적응 기억 반응의 특징으로 남아 있는 중요한 특징은 TCR이 부여한 항원 특이성입니다. 따라서 우리는 IL-1을 생산하는 인간 TH17 세포의 능력이 특정 항원 특이성으로 제한되는지 조사했습니다. TH17 세포는 이전에 C. albicans 및 Staphylococcus aureus 항원에 특이적인 세포 내에서 고도로 농축된 것으로 나타났습니다. S. aureus 특이적인 TH17 세포 클론보다 C. albicans 특이적인 IL-1 발현과 분비가 훨씬 더 크다는 사실이 흥미롭습니다(그림 8a). 우리는 다음으로 S. aureus가 아닌 C. albicans를 인식하는 순수 T 세포가 동족 항원에 의해 프라이밍되어 IL-1 을 선택적으로 생성하는지 여부를 조사했습니다. 순수(CD45RA+ CCR7+ ) TH 세포를 열 불활성화된 C. albicans 또는 S. aureus 항원으로 펄스된 자가 단핵구와 공동 배양하거나 항 CD3 및 항 CD28 단클론 항체로 다클론적으로 자극한 다음 7일에 클로닝했습니다. 동종 영양 세포로. 모든 클론을 14일째에 상청액의 ELISA를 위해 항-CD3 및 항-CD28 단일클론 항체로 5일 동안 재자극했습니다. 놀랍게도 우리는 S. aureus 또는 다클론 TCR 활성화가 아닌 C. albicans가 인간 분화 TH17 세포에서 de novo IL{28}} 생성을 유도한다는 것을 발견했습니다(그림 8b). 따라서 우리의 결합된 생체외 회상 및 시험관내 프라이밍 접근법은 IL-1을 생성하는 능력이 C. albicans에 대한 TCR 특이성을 갖는 T 세포에 국한된다는 것을 확립합니다. 우리는 IL{34}}을 생산하는 C. albicans 특이적 TH17 세포의 독특한 능력이 항진균 숙주 방어의 생리학적 역할과 연관되어 있는지 여부를 최종적으로 테스트했습니다. 이를 위해 우리는 5일 동안 항CD3 및 항CD28 단클론 항체로 다클론 재자극 후 인간 TH17 세포의 상층액과 인간 단핵구를 공동 배양했습니다. 우리는 유세포측정을 사용하여 단핵구에 의한 FITC 표지 C. albicans의 식균작용이 크게 증가한 것을 관찰했습니다. 중요하게도, TH17 세포 상청액에 의한 증가된 C. albicans 식균작용은 IL-1 의존적이었습니다. 면역흡착 또는 CRISPR–Cas{{ TH17 세포의 {46}}표적화된 IL-1 고갈(그림 8c). 시험관 내 살아있는 세포 영상은 TH17 세포 상층액을 함유한 IL{50}} 존재 하에서 단핵구에 의한 C. albicans의 흡수 및 제거 증가를 추가로 확증했습니다(그림 8d, 비디오 데이터). 종합적으로 말하자면, 이러한 발견은 TH17 세포가 이전에 생각했던 것처럼 IL-17 생성을 통해서뿐만 아니라 고유한 TH17 세포 하위 집합의 능력을 통해 상당한 정도로 C. albicans 감염을 제거한다는 것을 강력히 시사합니다. IL-1을 생성합니다. 전체적으로, 전염증성 IL-1에 대한 출구 전략으로서 T 세포의 GSDME 기공 형성과 NLRP3 inflammasome-caspase-8-caspase-3 축에 의한 GSDME의 조절을 확인하는 발견은 새로운 사실을 드러냅니다. 항진균성 TCR 특이성을 갖는 TH17 세포의 전염증성 하위 집합과 관련된 T 세포 사이토카인 분비 방식. 이는 항진균성 숙주 방어와 관련이 있고 만성 염증성 질환의 발병에도 참여할 수 있는 인간 TH17 세포의 조절을 위한 새로운 치료 목표를 제공합니다.
cistanche tubeulosa - 면역 체계를 향상시킵니다.
논의
요약하면, 우리의 연구 결과는 T 세포 집단의 전반적인 기능을 다양화하는 인간 T 세포의 이전에 알려지지 않은 생물학적 경로와 사이토카인 분비 방식을 보여줍니다. 우리는 IL-1 발현이 IL-17A와의 공동 발현, ROR-t에 의한 조절, TH17 세포 프라이밍 사이토카인 IL{{에 의한 유도에 의해 입증된 바와 같이 TH17 세포 운명에만 국한된다는 것을 발견했습니다. 6}} 및 TGF- 및 TH17 세포 관련 케모카인 수용체 발현 프로파일에 의해. 이러한 발견은 본 연구에서 설명한 IL1A 인핸서 및 프로모터 영역의 ROR-t 및 ROR-에 대한 결합 부위의 존재 및 NLRP3 프로모터 영역의 이전에 보고된 ROR-t-결합 부위와 일치합니다. 우리는 TH17 세포 프라이밍 사이토카인이 NLRP3 및 GSDME 발현을 증가시키는 것을 추가로 관찰했습니다. 따라서 ROR- 및 BATF와 같은 TH17 세포 운명의 마스터 조절인자와 여러 TCR 유도성 전사 인자는 GSDME 인핸서 영역에 추정 결합 부위를 표시했습니다. 따라서 TH17 세포 분극화는 IL-1 발현뿐만 아니라 세포외 출구도 촉진했습니다(확장 데이터 그림 10, 그래픽 요약). 예기치 않게, 우리는 TCR 활성화 TH17 세포에서 IL-1 대신 IL-1의 방출을 위해 NLRP3 인플라마솜이 활성화되고 용도가 변경되는 것을 발견했습니다. 선천성 세포와 달리 T 세포는 NLRP3 인플라마솜 구성 요소의 조립을 유발하는 것으로 알려진 선천적 위험 감지에 특화되어 있지 않습니다. 그러나 세포질 Ca2+의 상승은 이전에 NLRP3 인플라마솜 활성화에 대한 선천적 위험 신호를 우회하는 것으로 나타났습니다16,40. 이는 칼슘 플럭스를 동반하는 TCR 활성화가 인간 TH17 세포에 의한 IL{36}} 방출에 대한 요구 사항이라는 우리의 발견과 일치합니다. 우리는 TH17 세포가 카스파제-8의 참여를 통해 대체 NLRP3 다운스트림 신호 전달 계단식에 참여하는 것을 관찰했습니다. 이는 카스파제-1 경쟁적 카스파제-1 대 카스파제{43}} 인플라마좀 모집이 이전에 입증되었기 때문에 카스파제{41}} 절단이 없기 때문에 촉진되었을 수 있습니다34,41. 우리는 또한 인간 TH17 세포에서 pro-caspase{47}}와 절단되지 않은 GSDMD를 발견했지만 NLRP3 inflammasome에 의해 조절되는 절단이나 IL{51}} 생산에 대한 증거는 없습니다. 이들 전구체의 발현은 아직 확인되지 않은 대체 자극이 적용될 경우 고전적인 NLRP3 인플라마솜 신호 전달 및 IL{53}} 방출이 인간 TH17 세포에서도 작동할 수 있는지에 대한 의문을 제기합니다. 이는 카스파제-8- 대 카스파제-1- 의존적 역조절 메커니즘이 T 세포에 의한 IL-1 대 IL-1 생산의 이분법을 제어하여 이전에 제안된 NLRP3 염증복합체의 역할을 통합할 수 있음을 의미합니다. 인간 TH1 세포42 및 쥐 TH17 세포43에서 IL-1의 방출에 있습니다. 우리 연구에서 흥미로운 관찰은 T 세포에서 GSDME 발현과 절단의 확인이었습니다. 이는 T 세포에서 막 구멍을 통한 비전통적인 사이토카인 분비가 발생할 수 있음을 보여줍니다. 최근 GSDME에 할당된 여러 기능은 발열증 및 그에 따른 종양 세포 사멸 및 염증성 미세 환경의 강화와 관련이 있습니다 32,44. 놀랍게도, 우리는 GSDME를 발현하는 TH17 세포가 GSDME가 결핍된 T 세포와 비교하여 반복적인 TCR 자극에서 보존된 생존력과 지속적인 증식을 나타냄을 발견했습니다. IL-1 – T 세포와 비교하여 IL-1 +에 대해서도 동일한 결과가 관찰되었습니다. IL-1 생산이 지금까지 노화 및 복제 정지 또는 죽어가는 세포의 특징으로 간주되어 왔다는 점을 고려하면 이러한 발견은 예상치 못한 것이었습니다. 이는 위험 신호 IL-1이 동족 항원 인식에서 다시 흥분되는 T 세포 관련 사이토카인 기억의 일부일 수 있다는 아이디어를 불러일으킵니다. 또한, GSDME 기공은 TH17 세포가 크기나 전하에 의해 정의되는 IL-1 이외의 아직 확인되지 않은 추가 분자를 방출할 수 있도록 하는 생리학적 기능을 제공할 수 있습니다. 이는 GSDME-무손상 또는 CRISPR-Cas9- 조작된 GSDME-결핍 TH17 세포의 편견 없는 전사체 비교 결과와 일치하며, 이는 세포 사멸이 아닌 막횡단 수송에서 GSDME의 여러 역할을 밝혀냈습니다. GSDME 기공이 있는 T 세포의 생존 가능성과 장기 IL{92}} 사이토카인 기억이 보존되는 메커니즘은 앞으로도 계속 연구되어야 합니다. 다양한 세포 소스, 특히 선천적 APC에서 IL{93}}의 가용성은 인간 건강과 질병에 대한 T 세포 유래 IL-1의 상대적인 기여에 대한 의문을 제기합니다. IL-1 + T 세포는 T 세포 계통 내 작은 하위 집합일 뿐이지만, IL-1을 생성하는 능력은 정량적으로 LPS 자극 단핵구의 능력과 유사하여 T 세포가 역할을 할 수 있다는 새로운 개념을 뒷받침합니다. 염증성 IL의 관련 소스로서-1 . 전사체 및 기능적 분석 결과에 따르면 IL{100}}은 TH17 세포의 전염증성 운명과 연관되어 있는 것으로 나타났습니다. 인간 TH17 세포의 IL{102}} 하위 집단은 향상된 염증성 병원성 및 만성 염증성 질환과의 연관성을 나타내는 전사체 특징을 나타냈습니다. JIA 환자의 순환 TH17 세포에 의해 IL{104}}의 발현이 크게 향상되고 염증이 있는 윤활액에 TH17 세포가 풍부하게 위치한다는 점은 TH17 세포의 IL{106}} 하위 집합의 병원성 잠재력을 뒷받침합니다. IL{108}생성 TH17 세포와 JIA의 병인 사이의 엄격한 인과관계는 아직 확립되지 않았으며 IL{108}TH17 세포의 상대적 영향은 향후 임상 시험에서 검증되었습니다. 놀라운 관찰은 T 세포에 의한 IL{112}} 생산이 TCR 특이성을 통해 고정적으로 연결된다는 것입니다. 선천적 세포 소스에 의한 IL{114}} 생성은 비특이적 스트레스 자극16에 의해 촉발되지만 인간 TH17 세포에 의한 IL{116}} 생성은 C. albicans에 대한 TCR 특이성과 연관되어 있음을 발견했습니다. 대신 S. aureus 특정 TH17 세포는 IL{120}} 생성이 크게 감소한 것으로 나타났습니다. 이러한 발견은 이전에 보고된 바와 같이 S. aureus 특이적 TH17 세포가 아닌 C. albicans 생성을 위한 IL-1의 차별적 요구 사항과 일치하며 따라서 IL의 중요한 역할과 일치합니다{{126} } 여기에 보고된 대로 IL-1 표현의 유도를 위한 것입니다. 또한 IL{128}} 분비는 TCR 자극과 칼슘 신호에 의존하며 TCR을 통한 특정 적응 면역 신호와의 긴밀한 연관성을 강조했습니다. TH17 세포는 IL-17 분비를 통해 C. albicans 감염을 제거하는 주역으로 알려져 있으며, 이는 유전적 또는 치료적 IL-17 결핍 환경에서 C. albicans dysbiosis로 예시됩니다38. 우리는 TH17 세포 생성물 IL-1이 C. albicans 제거에 관여한다는 것을 발견했습니다. 왜냐하면 TH17 세포 상청액의 부재가 단핵구에 의한 C. albicans 식균 작용을 크게 감소시켰기 때문입니다. 이는 항진균성 TH17 세포 이펙터 기능이 이전에 제안된 대로 IL-17A/F를 통해서뿐만 아니라 TCR 특정 방식으로 IL-1을 통해서도 발휘된다는 것을 의미합니다. 따라서 TH17 세포에 의한 IL{140}} 생산으로 이어지는 분자 경로의 비정상적인 조절이 항진균 숙주 방어를 손상시킬 수 있는지 여부는 향후 테스트가 필요합니다. 종합적으로, 우리의 연구 결과는 다양한 염증성 질환 및 항진균성 숙주 방어에서 TH17 세포를 생성하는 IL{142}}의 기여에 대한 체계적인 조사를 위한 길을 열었습니다. TCR-NLRP3 inflammasome-caspase-8-caspase-3-GSDME 축은 이전에 간과된 TH 세포의 면역 신호 및 운명 지시 방식을 나타낼 뿐만 아니라 병원성 TH17 세포를 파괴하는 분자 표적을 제공합니다. 신원을 확인하거나 호스트 방어를 위해 이를 활용합니다.
그림 7|TH17 세포는 GSDME 원형질막 공극에도 불구하고 파이롭토시스에 탄력적입니다.
그림 8|TCR 특이성은 C. albicans 제거에 기여하는 IL-1 생산을 제어합니다.
참고자료
1. Ivanov, II 외. 고아 핵 수용체 RORgammat는 전염증성 IL{1}} T 보조 세포의 분화 프로그램을 지시합니다. 셀 126, 1121–1133 (2006).
2. Zwicky, P., Unger, S. & Becher, B. 만성 염증성 질환에서 인터루킨-17 표적화: 임상적 관점. J. 특급. 메드. 217, e20191123(2020).
3. Stockinger, B. & Omenetti, S. T 헬퍼 17 세포의 이분법적 특성. Nat. Immunol 목사. 17, 535–544 (2017).
4. Zielinski, CE 외. 병원체 유발 인간 TH17 세포는 IFN-감마 또는 IL-10를 생성하고 IL-1베타에 의해 조절됩니다. 자연 484, 514–518 (2012).
5. Ghoreschi, K. 외. TGF-베타 신호전달이 없는 상태에서 병원성 TH17 세포의 생성. 자연 467, 967–971 (2010).
6. Noster, R. et al. 자가 염증성 슈니츨러 증후군에서 전염증성 대 항염증성 인간 TH17 세포 기능의 조절 장애. J. 알레르기 Clin. 면역. 138, 1161–1169.e1166 (2016).
7. Aschenbrenner, D. 외. 인간 TH17 세포에서 c-MAF에 의해 조절되는 면역조절 및 조직 레지던시 프로그램. Nat. 면역. 19, 1126–1136(2018).
8. Wu, C. et al. 유도성 염 감지 키나아제 SGK1에 의한 병원성 TH17 세포의 유도. 자연 496, 513–517 (2013).
9. Matthias, J. 외. 소금은 항염증성 Th17 세포를 생성하지만 전염증성 사이토카인 미세 환경에서 병원성을 증폭시킵니다. J. 클린. 투자하다. 130, 4587-4600(2020).
10. Cavalli, G. et al. 인터루킨 1알파: 자가면역 및 염증성 질환의 발병 및 치료에서 IL{2}}알파의 역할에 대한 포괄적인 검토입니다. 자가 면역. 개정 20, 102763(2021).
11. Acosta-Rodriguez, EV, Napolitani, G., Lanzavecchia, A. & Sallusto, F. Interleukins 1beta 및 6이지만 형질전환 성장 인자-베타는 인간 T 보조 세포를 생성하는 인터루킨의 분화에 필수적입니다. 17- . Nat. 면역. 8, 942-949(2007).
12. Latz, E., Xiao, TS & Stutz, A. 염증복합체의 활성화 및 조절. Nat. Immunol 목사. 13, 397–411 (2013).
13. Shi, J. et al. 염증성 카스파제에 의한 GSDMD의 절단은 파이롭토시스 세포 사멸을 결정합니다. 자연 526, 660–665 (2015).
14. Liu, X. et al. 인플라마솜에 의해 활성화된 가스 진피 D는 막 기공을 형성하여 파이롭토시스를 유발합니다. 자연 535, 153–158 (2016).
15. Acosta-Rodriguez, EV 외. T 보조 기억 세포를 생성하는 인간 인터루킨 17-의 표면 표현형 및 항원 특이성. Nat. 면역. 8, 639-646(2007).
16. Gross, O. et al. 인플라마솜 활성화제는 카스파제-1의 프로테아제 기능에 대한 요구 사항이 서로 다른 별개의 경로를 통해 인터루킨- 1알파 분비를 유도합니다. 면역 36, 388–400 (2012).
17. Malik, A. & Kanneganti, TD 염증성 질환 및 암에서 IL{1}}알파의 기능 및 조절. 면역. 개정판 281, 124–137(2018).
18. Cimaz, R. 전신 발병 청소년 특발성 관절염. 자가 면역. 개정판 15, 931–934(2016).
19. Fong, KY, Boey, ML, Koh, WH & Feng, PH 류마티스 관절염 환자의 윤활액 및 혈장 내 사이토카인 농도: 뼈 침식과의 상관 관계. 클린. 특급. 류마톨. 12, 55–58(1994).
20. Eyerich, S. & Zielinski, CE 고전적 및 조직별 방식으로 Th 세포 하위 집합 정의: 피부의 예. 유로. J. Immunol. 44, 3475-3483(2014).
21. Monteleone, M., Stow, JL & Schroder, K. IL{1}} 계열 사이토카인의 비전통적인 분비 메커니즘. 사이토카인 74, 213–218 (2015).
22. Keller, M., Ruegg, A., Werner, S. & Beer, HD 활성 카스파제-1는 비전통적인 단백질 분비의 조절자입니다. 셀 132, 818–831 (2008).
23. Kurt-Jones, EA, Beller, DI, Mizel, SB & Unanue, ER 대식세포에서 막 관련 인터루킨 1의 식별. 진행 Natl Acad. 과학. USA 82, 1204-1208(1985).
24. Mosley, B. et al. 인터루킨-1 수용체는 인간 인터루킨-1 알파 전구체와 결합하지만 인터루킨-1 베타 전구체에는 결합하지 않습니다. J. Biol. 화학. 262, 2941-2944(1987).
25. Carruth, LM, Demczuk, S. & Mizel, SB 쥐의 인터루킨 1알파 전구체 처리에 칼페인 유사 프로테아제가 관여합니다. J. Biol. 화학. 266, 12162-12167(1991).
26. Kobayashi, Y. et al. 인간 인터루킨 1 알파의 처리 효소로서 칼슘 활성화 중성 프로테아제의 동정. 진행 Natl Acad. 과학. USA 87, 5548-5552(1990).
27. Fettelschoss, A. et al. 염증복합체 활성화 및 IL{1}}베타는 표면 발현과 반대로 분비를 위한 IL-1알파를 표적으로 합니다. 진행 Natl Acad. 과학. 미국 108, 18055-18060(2011).
28. Franklin, BS, Latz, E. & Schmidt, FI ASC 반점의 세포내 및 세포외 기능. 면역. 개정판 281, 74–87(2018).
29. Nagar, A., DeMarco, RA & Harton, JA Inflammasome 및 caspase-1 활성 특성 분석 및 평가: 영상 유세포 분석기 기반 탐지 및 inflammasome 반점 및 caspase{3}} 활성화 평가. J. Immunol. 202, 1003-1015(2019).
30. Rathinam, VA & Fitzgerald, KA Inflammasome 복합체: 새로운 메커니즘 및 효과기 기능. 셀 165, 792–800(2016).
31. Broz, P., Pelegrin, P. & Shao, F. 마스터마인드는 세포 사멸과 염증을 실행하는 단백질 계열입니다. Nat. Immunol 목사. 20, 143–157(2020).
32. Zhang, Z. et al. Gasdermin E는 항종양 면역을 활성화하여 종양 성장을 억제합니다. 자연 579, 415–420 (2020).
33. Schraml, BU 외. AP-1 전사 인자 BATF는 TH17 분화를 제어합니다. 자연 460, 405–409 (2009).
34. Antonopoulos, C. et al. Caspase-8는 NLRP3 인플라마솜 신호 전달의 효과기 및 조절자입니다. J. Biol. 화학. 290, 20167~20184(2015).
35. Vajjhala, PR 외. 인플라마솜 어댑터 ASC는 프로카스파제-8 사멸 이펙터 도메인 필라멘트를 유도합니다. J. Biol. 화학. 290, 29217~29230(2015).
36. Stennicke, HR 외. Pro-caspase-3는 caspase-8의 주요 생리학적 표적입니다. J. Biol. 화학. 273, 27084-27090(1998).
37. Deng, W. et al. 연쇄구균 발열성 외독소 B는 GSDMA를 절단하고 발열증을 유발합니다. 자연 602, 496–502(2022).
38. Puel, A. et al. 인터루킨{1}} 면역의 선천적 오류가 있는 인간의 만성 피부점막 칸디다증. 과학 332, 65–68 (2011).
39. Billon, C., Murray, MH, Avdagic, A. & Burris, TP RORgamma는 NLRP3 인플라마솜을 조절합니다. J. Biol. 화학. 294, 10–19(2019).
40. Lee, GSet al. 칼슘 감지 수용체는 Ca2+ 및 cAMP를 통해 NLRP3 인플라마솜을 조절합니다. 자연 492, 123–127 (2012).
41. Gao, Y. et al. 전사 프로파일링은 카스파제-1를 Th17 분화의 T 세포 고유 조절인자로 식별합니다. J. 특급. 메드. 217, e20190476(2020).
42. Arbore, G. 외. T 헬퍼 1 면역에는 CD{4}} T 세포에서 보체 기반 NLRP3 인플라마좀 활동이 필요합니다. 과학 352, aad1210(2016).
43. 마틴, BN 외. T 세포 고유 ASC는 TH{2}}매개 실험적 자가면역 뇌척수염을 결정적으로 촉진합니다. Nat. 면역. 17, 583–592(2016).
44. Wang, Y. 외. 화학요법 약물은 마스터마인드의 카스파제-3 절단을 통해 파이롭토시스를 유도합니다. 자연 547, 99–103 (2017).
45. Wiggins, KA 외. 비정규 염증복합체의 염증성 카스파제에 의한 IL-1 절단은 노화 관련 분비 표현형을 조절합니다. 노화 세포 18, e12946–e12946 (2019).
46. Helmstetter, C. 외. 개별 T 보조 세포에는 정량적 사이토카인 기억이 있습니다. 면역 42, 108–122 (2015).
47. Xia, S. 외. Gasdermin D 기공 구조는 성숙한 인터루킨-1의 우선적인 방출을 나타냅니다. 자연 593, 607–611 (2021).
