调理性T细胞是一种特殊的免疫细胞，可以抑制免疫反应，避免身体攻击自身细胞。相识这些细胞怎样事情是决议怎样使用它们来增进癌细胞的破损或避免自身免疫的要害。细胞行为受染色质结构（染色体的三维形状）和哪些基因可被卵白质（如增进调理性T细胞发育的Foxp3）靠近的影响。
现在，索尔克的Ye Zheng教授和助理教授 Jesse Dixon发明，Foxp3关于创立调理性T细胞奇异的染色质结构至关主要，进而增进其免疫抑制功效。
这项研究揭晓在《Nature Communications》上。
图片信息：显示DNA环的染色质结构渲染图。DNA的延伸（棕褐色）被遗传密码的彩色部分（绿色和粉色，蓝色和黄色，浅绿色和紫色，浅紫色和浅蓝色）所强调，这些部分通过形成环而更细密地联系在一起。
“调理性T细胞是我们体内的维和职员，”该研究的配合资深作者Zheng说。“让调理性T细胞告诉其他细胞冷静下来，对坚持身体康健至关主要。充分相识Foxp3对这些维和职员发育的影响，可以让我们相识sunbet免疫系统是怎样运作的——以及疾病中的功效障碍。”
改变细胞的身份，纵然是从抗熏染的T细胞转变为调理性T细胞，也不是一项简朴的使命。制造细胞的指令被编码在DNA链中，包裹在卵白质和RNA中，并纠葛在一起形成称为染色质的3D结构。这种3D结构的转变对细胞的身份有要害影响。改变染色质结构可以袒露或隐藏对整个细胞行为认真的遗传密码片断。
科学家们早就知道Foxp3是调理性T细胞发育的要害，但只是作为调理性T细胞基因的开关。Zheng是调理性T细胞的专家，他以为Foxp3是一个简朴的基因开关的看法并没有周全反应情形。染色质结构的重大性和对细胞身份的影响促使郑转向染色质结构专家Dixon，在更高的结构水平上探索Foxp3与调理性T细胞之间的关系。
研究职员绘制了调理性T细胞的三维染色质结构，以视察Foxp3是否改变了调理性T细胞的染色质结构，从而袒露出细胞功效所需的基因。为了捕获Foxp3和调理性T细胞之间的奇异关系，他们将调理性T细胞的染色质结构与另一种T细胞亚型——效应T细胞举行了较量。凭证Zheng的说法，效应T细胞就像调理性T细胞的对立面——它们煽惑攻击并指示其他免疫细胞举行战斗。
当研究职员较量调理性T细胞和效应T细胞的结构时，他们注重到有许多奇异的Foxp3团结区域只保存于调理性T细胞中，这证实了Foxp3和维持免疫细胞之间的特殊关系。
“在Foxp3加入之前，调理性T细胞和效应T细胞遵照险些相同的分解蹊径，”Dixon实验室的前博士后研究员、配合第一作者Dongsung Lee说。“较量调理性T细胞和效应T细胞让我们清晰地相识了Foxp3对调治性T细胞身份的影响，由于Foxp3只保存于调理性T细胞中。”
他们还发明调理性T细胞具有奇异的染色质结构特征，称为DNA环。他们发明，与Foxp3团结的基因在物理上更靠近控制调理性T细胞身份的基因，因此Foxp3可以很容易地增进身份形成基因的表达。
“我们想看看Foxp3是否受益于调理性T细胞染色质结构已经形成的DNA环，或者Foxp3是否以某种方法创立了这些特征环，”Zheng实验室的前博士后研究员、配合第一作者Zhi Liu说。“我们发明Foxp3在建设环路中是须要的，因此在建设调理性T细胞奇异的染色质结构中是须要的。”
Foxp3在调理性T细胞发育中施展的作用比预期的更为基础和普遍。先前的研究指出，两个Foxp3卵白以一种特殊的方法配对，形成了这些DNA环。研究小组发明，这些基因对并不是形成特征环所必需的，这批注其他含有Foxp3卵白的复合物也可能加入其中。
研究效果批注，除了作为基因开关外，Foxp3还在调理性T细胞中监视更大的遗传结构转变。Foxp3的保存协调染色质结构的转变，进而指导维持免疫细胞的功效乐成。
“现在我们知道Foxp3在调理T细胞功效中起着更大的作用，我们可能能够找到要领来调理Foxp3来调理免疫抑制，”该研究的资深作者之一Dixon说。“若是我们发明Foxp3，我们可以看到更多的免疫抑制，这可以治疗自身免疫。若是我们抑制Foxp3，我们可以看到更少的免疫抑制，这可能有助于对抗癌症肿瘤，由于正常情形下调理性T细胞会渗透肿瘤并抑制其他免疫细胞的运动。”
需要更多的研究来相识Foxp3怎样与其他卵白质一起在调理性T细胞中爆发DNA环。随着研究职员发明Foxp3和调理性T细胞之间关系的更多细节，他们希望Foxp3成为调理免疫抑制疗法的可能靶点。
这项研究也是由Salk的Yuqiong Liang撰写的。
中国国家自然科学基金（32370937）、韩国国家研究基金（NRF2021R1C1C100679813、NRF2022M3A9D301684812、NRF2022M3H9A108101113）、NOMIS基金会、克罗恩病和结肠炎基金会、Sol Goldman Trust、美国国立卫生研究院（R01-AI107027、R01-AI1511123、R21-AI154919、S10-OD023689、DP5-OD023071、U01-CA260700、P30-CA014195）、上海免疫治疗研究所资助。
期刊：Nature Communications
DOI：10.1038/s41467-023-42647-y
文章问题：Foxp3 orchestrates reorganization of chromatin architecture to establish regulatory T cell identity
