本報見習(xí)記者程唯珈

　　一直以來，核糖體被視為生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器，對來自上游的細(xì)胞內(nèi) mRNA 一律“來者不拒”“照單全收”。然而事實果真如此嗎？

　　近日，中國科學(xué)院微生物研究所研究員周旭宇與中國科學(xué)院院士高福團(tuán)隊合作，發(fā)現(xiàn)核糖體合成在選擇性調(diào)控調(diào)節(jié)性T細(xì)胞以及常規(guī)T細(xì)胞活化狀態(tài)過程中發(fā)揮重要作用，這將為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞應(yīng)用于自身免疫性疾病、癌癥治療、感染性疾病等提供新的治療策略。該研究日前發(fā)表在《細(xì)胞—通訊》上。

　　決策免疫的“剎車系統(tǒng)”

　　調(diào)節(jié)性T細(xì)胞是一群具有免疫抑制功能的 CD4+T 細(xì)胞亞群，對維持機(jī)體免疫系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)平衡至關(guān)重要。

　　“從免疫學(xué)角度看，假如我們把免疫系統(tǒng)看成一輛車的話，常規(guī)T細(xì)胞就像油門，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞則起到剎車的作用。如果沒有剎車，車就會到處亂跑，危害極大。但是在某些特殊條件下，如腫瘤環(huán)境中，剎車踩得太死，又會阻礙正常的免疫應(yīng)答。”論文通訊作者周旭宇告訴《中國科學(xué)報》。

　　他介紹，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞依據(jù)其活化狀態(tài)可以分為靜息狀態(tài)的 cTreg 和活化狀態(tài)的 eTreg 兩個亞群， TCR 信號的激活對 cTreg 到 eTreg 的轉(zhuǎn)化是必需的。針對調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的聯(lián)合分析結(jié)果，已證實蛋白質(zhì)和 mRNA 之間表達(dá)的相關(guān)性并不強(qiáng)，但目前在轉(zhuǎn)錄后層面對調(diào)節(jié)性T細(xì)胞活化狀態(tài)的調(diào)控機(jī)制，人們還知之甚少。

　　作為核糖體生物發(fā)生因子之一，核仁復(fù)合孔相關(guān)蛋白4（Noc4L）對哺乳動物核糖體小亞基的合成非常重要，且 Noc4L 在小鼠的淋巴組織中有很高的表達(dá)水平。

　　那么，Noc4L 是否會在免疫系統(tǒng)特別是調(diào)節(jié)性T細(xì)胞中發(fā)揮作用？它又將會發(fā)生怎樣的作用？人們期待著答案。

　　意料之中與意料之外

　　帶著一連串的問題，周旭宇與高福團(tuán)隊展開了合作。“我們擁有能夠做條件性T細(xì)胞特異性敲除的 Cre 系統(tǒng)，高院士擁有 Noc4L floxed 敲除小鼠模型，正好可以合作研究。”他說。

　　說到實驗的發(fā)現(xiàn)，周旭宇用“意料之中”和“意料之外”兩個詞形容。

　　首先，研究人員利用不同條件性敲除小鼠模型在調(diào)節(jié)性T細(xì)胞中選擇性地敲除 Noc4L。正如周旭宇所預(yù)料的，敲除后的老鼠發(fā)生了嚴(yán)重的自身免疫性疾病。

　　“敲除了 Noc4L，小鼠的免疫系統(tǒng)就像沒有了調(diào)節(jié)性T細(xì)胞一樣，肆無忌憚地攻擊它們的身體臟器，就像一輛完全失控的車，到處亂撞，造成了嚴(yán)重的機(jī)體損傷。”他說。

　　然而與最初猜想不一樣的是，他們在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，被視為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞最關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子 Foxp3 并沒有明顯地與 Noc4L 相互作用。那么，Noc4L 是如何影響調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的呢？

　　研究人員決心從 Noc4L 的“下游產(chǎn)品”——核糖體及蛋白質(zhì)的翻譯表達(dá)中找尋線索。

　　“細(xì)胞并沒有死亡，我們在敲除小鼠里還能夠看到調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，在某些系統(tǒng)里數(shù)量甚至有升高，只是無法發(fā)揮功能。”周旭宇說。

　　實驗發(fā)現(xiàn)，Noc4L 缺失并不影響調(diào)節(jié)性T細(xì)胞整體蛋白質(zhì)的表達(dá)水平，而是會選擇性地調(diào)控與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞活化相關(guān)的基因 mRNAs 的翻譯。此外，盡管 Noc4L 的缺失會造成活化狀態(tài)的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞上調(diào)表達(dá) p53 蛋白，但同時敲除 p53 并不能挽救 Noc4L 缺陷小鼠的炎癥表型以及 Treg 細(xì)胞的活化狀態(tài)。

　　最終，團(tuán)隊通過運(yùn)用缺失 Noc4L 的T細(xì)胞研究分析發(fā)現(xiàn)，核糖體濃度的降低是造成 Noc4L 缺陷T細(xì)胞喪失活化能力的主要原因。

　　未解的謎題

　　“人們都認(rèn)為核糖體是生產(chǎn)蛋白質(zhì)的專屬‘機(jī)器’，如此看來，該‘機(jī)器’的操作系統(tǒng)遠(yuǎn)比想象的復(fù)雜。”論文第一作者、中科院微生物所博士朱雪平告訴《中國科學(xué)報》。

　　朱雪平介紹，無論是核糖體的質(zhì)量還是數(shù)量，可能對不同的細(xì)胞亞群都有特殊的調(diào)控作用。對于上游的 mRNA，并非都能被翻譯成蛋白質(zhì)，這種特殊的選擇性是該工作的一大亮點。

　　然而，為什么核糖體會對不同的 mRNA 擁有不同的反應(yīng)，還是個未解的謎題。

　　“目前科學(xué)家大致有兩個理論。一種是質(zhì)的差別，認(rèn)為不同細(xì)胞的核糖體本身各異。由于各種核糖體的組分加上修飾不同，因而控制不同的功能；另一種是量的差別，核糖體對于不同的 mRNA 具有不同的‘親和力’，有的與核糖體有‘眼緣’，便優(yōu)先被合成蛋白。有的‘感情生疏’，需要大量核糖體合成時才能翻譯。”周旭宇說，未來團(tuán)隊將就此問題進(jìn)行深入研究。

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.03.083

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的“傲娇”的核糖体：不是所有mRNA我都看得上的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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