2月6日，中國工程院院士、南開大學校長曹雪濤受邀在《免疫學綜述年鑒》發(fā)表題為《天然免疫與炎癥的表觀重塑》的綜述文章。據(jù)悉，《免疫學綜述年鑒》是國際權(quán)威性免疫學術(shù)刊物，一年一集，只發(fā)表雜志編委會根據(jù)國際免疫學研究進展而特邀著名專家撰寫的稿件。
該綜述文章長達32頁，首次提出了“Epiregulome”（表觀元控組）的新概念：即基因啟動子、增強子等轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)域各種染色體水平的修飾（如DNA甲基化、組蛋白修飾等），及其結(jié)合蛋白或非編碼RNA組成獨立于基因組序列的表觀調(diào)控元件，構(gòu)建了區(qū)域特異性染色質(zhì)狀態(tài)，從而關(guān)鍵性地調(diào)控基因特異性表達和細胞特征性功能。
曹雪濤介紹，該綜述圍繞這一新概念，系統(tǒng)闡述了細胞分化、發(fā)育、應激過程中組織器官微環(huán)境信號如何通過構(gòu)建細胞 “表觀元控組”，來構(gòu)建天然免疫細胞特征性功能狀態(tài)，從而精確調(diào)控天然免疫與炎癥反應。
表觀調(diào)控立足于不依賴DNA序列的染色質(zhì)層面，涉及DNA、組蛋白等共價修飾、非編碼RNA及染色質(zhì)結(jié)合蛋白等相關(guān)元素的參與和調(diào)控。各種表觀修飾及其結(jié)合分子等元素交叉調(diào)控決定了基因組不同區(qū)域的染色質(zhì)狀態(tài)，在基因特異性表達調(diào)控中發(fā)揮關(guān)鍵性作用?！耙虼?，表觀調(diào)控在多種生理、病理過程中決定了細胞特征性功能狀態(tài)的建立和改變，對健康維持與疾病發(fā)展研究極為重要?！辈苎硎?。
為什么天然免疫細胞是機體抵御病原體入侵的第一道防線？為什么組織器官微環(huán)境能使天然免疫細胞分化、發(fā)育、進而成熟為可快速識別病原體并迅速啟動免疫反應特征功能和能力？病原體感染后，天然免疫細胞如何由活化狀態(tài)進入消退或耐受狀態(tài)，甚至重塑為“適應性”天然免疫細胞以更強應對二次感染？近年來，剖析表觀遺傳因子如何精確調(diào)控天然免疫細胞分化與發(fā)育、天然免疫起始與消退，以及天然免疫記憶的產(chǎn)生，成為國際免疫學界的前沿熱點。
在該綜述中，曹雪濤與第二軍醫(yī)大學副教授張遷首先概述了近年來表觀遺傳調(diào)控的新進展，包括5-羥甲基化等DNA甲基化的氧化修飾，m6A等RNA修飾組成的表觀轉(zhuǎn)錄組，以及染色質(zhì)高級空間結(jié)構(gòu)等，提出了表觀調(diào)控領(lǐng)域的熱點和難點問題。
隨后，綜述從4個層面系統(tǒng)闡述了天然免疫的表觀調(diào)控模式。第一，聚焦關(guān)鍵天然免疫細胞類型，如巨噬細胞、樹突狀細胞和天然淋巴細胞的分化發(fā)育。通過列舉該方面的代表性研究成果，文章闡述了組織微環(huán)境信號如何通過細胞譜系特異性轉(zhuǎn)錄因子和表觀調(diào)控因子的層級和相互調(diào)控，誘導天然免疫細胞特征性分化成熟和極化。
第二，從病原體識別及其相關(guān)信號通路轉(zhuǎn)導、感染信號誘導天然免疫效應分子的表達開啟和關(guān)閉的角度，闡述了各種表觀調(diào)控分子如何在染色質(zhì)修飾、RNA修飾以及非經(jīng)典的蛋白質(zhì)修飾水平，調(diào)控免疫識別、信號轉(zhuǎn)導分子的表達和活性，以及天然免疫效應分子的表達，以維持天然免疫與炎癥反應的精確平衡。
第三，闡述了感染時病原體成分或感染誘導的細胞因子如何通過表觀調(diào)控因子和信號轉(zhuǎn)導的相互調(diào)控，重塑天然免疫細胞的染色質(zhì)狀態(tài)，誘導天然免疫耐受或使其進入“適應性”狀態(tài)。
第四，聚焦領(lǐng)域熱點——代謝重塑，闡述了感染信號誘導或抑制的代謝小分子，或作為表觀修飾酶類的輔活化因子，直接或間接介導基因特異性表觀修飾的改變，以及代謝通路和表觀遺傳的交叉調(diào)控，如何參與調(diào)控天然免疫反應。
最后，針對如何深入研究分化、發(fā)育過程以及感染等環(huán)境因素誘導天然免疫細胞表觀元控組，以此建立天然免疫細胞特征性功能狀態(tài)，以及該領(lǐng)域亟待解決的問題，該文章系統(tǒng)揭示了細胞特征性和基因特異性表觀調(diào)控過程及其對健康維護與疾病防控的意義，進而提出了天然免疫與炎癥表觀調(diào)控的九個研究方向。
責任編輯：劉東麗
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