Pembaca RNA M6 A YTHDF2 Mengawal Antitumor Sel NK Dan Kekebalan Antiviral Bahagian 1

pengenalan

Sel pembunuh semulajadi (NK) adalah sel limfoid semula jadi yang dominan yang menjadi pengantara imuniti antivirus dan antitumor (Spits et al., 2016). Mereka mengenali sel-sel yang dijangkiti virus dan kanser melalui pelbagai permukaannya-dinyatakan pengaktifan dan reseptor perencatan dan membunuhnya melalui kesan sitotoksik (Sun dan Lanier, 2011).

Pembunuh semulajadi berkait rapat dengan imuniti kerana sel pembunuh semulajadi adalah bahagian penting dalam sistem imun. Sel pembunuh semulajadi ialah sejenis sel imun yang boleh mengenal pasti dan membunuh sel kanser dan patogen dengan cepat. Mereka boleh mengenal pasti dan menyerang sel abnormal tanpa menyebabkan kemudaratan kepada sel normal.

Kekebalan ialah keupayaan tubuh untuk menentang penyakit dan jangkitan, dan ia adalah pertahanan terhadap patogen asing yang menyerang melalui pelbagai mekanisme sistem imun. Sel pembunuh semulajadi adalah salah satu senjata yang paling penting. Mereka boleh secara langsung melawan patogen dan sel-sel tumor, dan juga bekerja bersama-sama dengan sel-sel imun yang lain untuk meningkatkan kesan memerangi penyakit.

Mengekalkan imuniti yang baik adalah penting untuk mencegah dan merawat banyak penyakit. Beberapa faktor yang berkaitan dengan aktiviti sel pembunuh semulajadi dan imuniti termasuk:

1. Pemakanan: Tabiat pemakanan yang baik dan pengambilan nutrien yang sesuai boleh menggalakkan aktiviti sel pembunuh semulajadi. Sebagai contoh, nutrien seperti vitamin C, E, dan asid folik memainkan peranan penting dalam meningkatkan aktiviti sel pembunuh semulajadi.

2. Senaman: Senaman sederhana boleh meningkatkan fungsi imun dan bilangan sel pembunuh semulajadi, menggalakkan tindak balas imun yang lebih baik.

3. Gaya hidup sihat: Berhenti merokok, mengehadkan alkohol, tidur yang cukup, mengurangkan tekanan, dan menghapuskan emosi negatif boleh meningkatkan imuniti dan meningkatkan aktiviti sel pembunuh semulajadi.

Pendek kata, sel pembunuh semulajadi adalah salah satu senjata terpenting dalam sistem imun. Imuniti yang baik dapat melindungi tubuh daripada penyakit. Dengan mengamalkan gaya hidup sihat, mengekalkan pemakanan yang baik, dan melakukan senaman sederhana, anda boleh meningkatkan bilangan dan aktiviti sel pembunuh semulajadi, meningkatkan imuniti, dan seterusnya meningkatkan kesihatan badan anda secara berterusan. Ia boleh dilihat bahawa kita perlu meningkatkan daya ingatan, dan Cistanche deserticola boleh meningkatkan daya ingatan dengan ketara kerana Cistanche deserticola adalah bahan perubatan tradisional Cina yang mempunyai banyak kesan unik, salah satunya adalah untuk meningkatkan daya ingatan. Keberkesanan Cistanche deserticola berasal daripada pelbagai bahan aktif yang terkandung di dalamnya, termasuk asid tannic, polisakarida, glikosida flavonoid, dll. Bahan-bahan ini boleh menggalakkan kesihatan otak melalui pelbagai laluan.

Klik tahu 10 cara untuk meningkatkan ingatan

Mereka juga boleh menghasilkan set sitokin yang berbeza, seperti IFN-, TNF-, dan IL-10, atau kemokin, seperti MIP-1 dan - dan RANTES, yang seterusnya boleh menimbulkan tindak balas imun adaptif (Spits et al., 2016). Bersama-sama, aktiviti pelbagai fungsi sel NK membantu menghapuskan sasaran yang mudah terdedah dan menguatkan tindak balas keradangan terhadap virus dan kanser.

Sebagai pengubahsuaian pascatranskripsi yang paling lazim pada mRNA mamalia, pengubahsuaian N6-methyladenosine (m6A) muncul sebagai mekanisme pengawalseliaan yang meluas yang mengawal ekspresi gen dalam pelbagai proses fisiologi (Yue et al., 2015).

Walau bagaimanapun, cara metilasi m6A mengawal imuniti pengantara sel semula jadi dan adaptif masih belum difahami sepenuhnya dan sehingga laporan ini, masih tidak diketahui dalam sel NK.

Baru-baru ini, reseptor antigen chimeric (CAR) telah ditunjukkan untuk mengalihkan sel NK ke arah sel tumor yang mengekspresikan antigen yang sepadan, mewujudkan peluang untuk melawan kanser (Chenet al., 2016; Chu et al., 2014; Han et al., 2015; Liu et. al., 2020; Tang et al., 2018; Yilmaz et al., 2020).

Oleh itu, dengan jelas mentakrifkan peranan pengubahsuaian m6A dalam sel NK bukan sahaja akan meningkatkan pemahaman kita tentang pengubahsuaian RNA sebagai lapisan novel dan kritikal peraturan gen pasca transkrip yang mengawal fungsi sel imun dalam tetapi juga boleh memberi kita peluang baru untuk meningkatkan fungsi efektor sel NK dan kelangsungan hidup untuk kanser imunoterapi.

Metiltransferases m6A ("penulis," cth, METTL3 dan METTL14) dan demetilase ("pemadam," cth, jisim lemak dan protein berkaitan obesiti [FTO] dan ALKBH5) mengawal landskap metilasi m6A secara dinamik (Shi et al., 2019).

Protein pembaca Them6A (protein YTH domain yang mengandungi keluarga [YTHDF] YTHDF1, YTHDF2, dan YTHDF3 dan faktor pertumbuhan seperti insulin 2 mRNA-binding [IGF2BP] protein IGF2BP1, IGF2BP2, dan IGF2BP3) secara keutamaan mengikat kepada RNA metilasi dan fungsi khusus yang sederhana, termasuk mempromosikan penterjemah yang menjejaskan kestabilan mRNA yang diubah suai m6A (Huang et al., 2018; Shi et al., 2019; Wang et al., 2014; Wang et al., 2015).

Kajian terbaru menunjukkan bahawa metilasi m6A melibatkan imuniti pengantara sel imun yang tidak adaptif dan semula jadi (Shulman dan Stern-Ginossar, 2020). Pemadaman protein m6Awriter METTL3 dalam sel T tetikus mengganggu homeostasis dan pembezaan sel dengan menyasarkan laluan IL-7/SOCS/STAT5 (Li et al., 2017). METTL3 mengekalkan fungsi penindasan sel T reg melalui isyarat IL-2/STAT5 (Tong et al., 2018).

Metilasi RNA m6A memainkan peranan penting dalam pembangunan sel awalB (Zheng et al., 2020). Laporan terbaru menunjukkan bahawa METTL3-metilasi mRNA m6A yang dimediasi menggalakkan pengaktifan sel dendritik (DC) (Wang et al., 2019a).

mRNA yang diubah suai m6A yang mengekodkan cathepsin lisosom boleh diiktiraf oleh YTHDF1 dalam DC, dengan itu menindas kebolehsebuan silang DC dan menghalang tindak balas imun antitumor (Han et al., 2019).

Pengubahsuaian m6A juga mengawal tindak balas innateimun terhadap jangkitan virus (Liu et al., 2019; Rubio et al., 2018; Winkler et al., 2019). Walau bagaimanapun, sama ada dan bagaimana Pengubahsuaian m6 mempengaruhi tindak balas imun pengantara sel NK kepada sel dan virus tumor belum dilaporkan. YTHDF2 ialah pembaca m6A yang diiktiraf dengan baik yang bertindak dengan mengenali dan mengikat secara khusus kepada RNA yang mengandungi m6A dan menggalakkan degradasi transkrip sasaran (Wang et al., 2014).

Menurut pangkalan data BioGPS (Wu et al., 2013) dan data awal kami, sel NK murine mengekspresikan YTHDF2 pada tahap tinggi, manakala peranannya dalam mengawal sel NK tidak diketahui. Ini mendorong kami untuk mengkaji YTHDF2 dalam sel NK menggunakan pendekatan kalah mati bersyarat.

Kami menunjukkan bahawa kekurangan Ythdf2 dalam sel-sel tetikusNK secara signifikan menjejaskan antitumor dan antiviralimiti sel NK. Selain itu, YTHDF2 mengawal homeostasis sel NK, kematangan, dan kelangsungan hidup pada keadaan mantap. Oleh itu, YTHDF2 atau m6Amodifications secara amnya memainkan peranan pelbagai aspek dalam mengawal sel NK.

Keputusan

YTHDF2 dikawal selia dalam sel NK murine oleh IL-15, jangkitan murineCMV dan perkembangan tumor

Untuk mengkaji peranan pengubahsuaian m6A dalam sel NK, kami mula-mula menyaring tahap ekspresi penulis, pemadam dan pembaca m6A dalam sel NK murine dengan menggunakan pangkalan data BioGPS (http://biogps.org).

Sehubungan itu, ekspresi mRNA Ythdf2 adalah yang tertinggi di antara enzim dan pembaca m6A yang lain (Rajah 1 A). Menariknya, kami mendapati bahawa sel NK juga mempunyai mRNA konstitutif dan ekspresi protein Ythdf2 pada tahap yang tinggi berbanding dengan kebanyakan sel imun lain, termasuk sel B. , makrofaj dan DC (Rajah 1 B dan Rajah S1 A).

Sel NK boleh diaktifkan olehIL-15, yang merupakan pengawal selia utama homeostasis dan kemandirian sel NK (Becknell dan Caligiuri, 2005). Dengan memanfaatkan pangkalan data Gene Expression Omnibus (GEO), kami mendapati bahawa sel NK IL-15–diaktifkan mempunyai tahap mRNA Ythdf2 yang lebih tinggi berbanding dengan enzim dan pembaca m6A lain yang kami uji (Rajah 1 C; dianalisis daripada GEO di bawah kesertaan no. GSE106138).

Selaras dengan analisis data GEO kami, PCR kuantitatif (qPCR) dan imunoblotting masa nyata kami menunjukkan bahawa pengaktifan IL{1}} sel NK secara signifikan mengimbangi Ythdf2 pada kedua-dua mRNA dan tahap protein dan Ythdf2 mempunyai tahap ekspresi yang sangat tinggi dalam IL{ {4}}–sel NK diaktifkan berbanding dengan m6Aenzim dan pembaca lain yang kami uji (Rajah 1, D–F; dan Rajah S1 B).

Tahap protein YTHDF2 juga dikawal dengan ketara dalam sel NK daripada tikus IL-15 transgenik (Tg) yang kami hasilkan sebelum ini berbanding dengan kawalan WT (Rajah S1 C; Fehniger et al., 2001). Sel NK adalah kritikal mediator imuniti perumah terhadap jangkitan virus dan keganasan (Spits et al., 2016). Oleh itu, kami menilai corak ekspresi YTHDF2 dalam sel NK semasa jangkitan CMV (MCMV).

Menggunakan pangkalan data GEO, kami mendapati bahawa Ythdf2 telah dikawal selia pada hari 1.5 selepas jangkitan dalam dua pangkalan data bebas (Rajah 1 G dan Rajah S1 D). Ujian imunoblotting mengesahkan bahawa tahap protein YTHDF2 juga dikawal pada hari ke-1.5 selepas jangkitan dengan MCMV (Rajah S1 E), menunjukkan bahawa YTHDF2 mungkin memainkan peranan penting dalam imuniti antivirus yang dimediasi NKcell.

Selain mengawal jangkitan virus, sel NK menyumbang kepada pengawasan imunoantitumor. Kami kemudiannya memeriksa tahap Ythdf2 semasa perkembangan tumor. Menggunakan model metastasis melanoma B16F10, kami mendapati pengurangan sel NK dalam paru-paru pada peringkat akhir perkembangan tumor (Rajah S1 F), yang konsisten dengan laporan terdahulu (Cong et al., 2018).

Kami mendapati bahawa tahap mRNA dan protein Ythdf2 telah dikawal dengan ketara dalam sel NK pada peringkat awal perkembangan tumor (Rajah 1 H dan Rajah S1 G). Secara keseluruhannya, data ini menunjukkan bahawa YTHDF2 sangat diekspresikan dalam sel NK dan dikawal semasa jangkitan virus dan tumorigenesis, membawa kami membuat hipotesis bahawa YTHDF2 memainkan peranan dalam mengawal selia pertahanan sel NK terhadap tumorigenesis dan jangkitan virus.

Kekurangan YTHDF2 menjejaskan imuniti antitumor sel NK

Untuk menentukan peranan YTHDF2 dalam antitumori-mediasi sel NK, kami mula-mula menghasilkan tikus flox Ythdf2 (Rajah S1, H dan I). Kami kemudiannya menghasilkan tikus kalah mati bersyarat khusus sel NK (selepas ini dirujuk sebagai tikus Ythdf2ΔNK) dengan menyeberangi tikus Ythdf2fl/fl dengan tikus Ncr1-iCre (Narni-Mancinelli et al.,2011). Pemadaman Ythdf2 dalam sel NK telah disahkan oleh qPCR dan imunoblotting (Rajah S1, J dan K).

Kami kemudiannya menubuhkan model melanoma metastatik dengan suntikan intravena sel B16F10 ke dalam tikus Ythdf2WT dan Ythdf2ΔNK. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2 A, tikus Ythdf2ΔNK memaparkan beban nodul metastatik yang lebih besar daripada tikus Ythdf2WT.

Kami mendapati pengurangan ketara dalam peratusan dan bilangan mutlak tisu intumor sel NK yang menyusup pada tikus Ythdf2ΔNK berbanding dengan yang diperhatikan dalam tikus Ythdf2WT (Rajah 2, B, dan C). Sementara itu, sel NK yang menyusup daripada tikus Ythdf2ΔNK menunjukkan penurunan ketara dalam ekspresi IFN-, granzyme B, dan perforin berbanding dengan tikus Ythdf2WT (Rajah 2, D-F).

Walau bagaimanapun, peratusan sel T CD4+ dan sel T CD8+ dan ekspresi IFN-nya adalah setanding antara tikus Ythdf2WT dan tikus Ythdf2ΔNK (Rajah S1, L–O), menunjukkan bahawa YTHDF2 dalam sel NK adalah penting untuk mengawal metastasis tumor.

Untuk mengesahkan keperluan sel-intrinsik YTHDF2 untuk imuniti antitumor yang dimediasi sel NK, kami memindahkan bilangan sel NK yang sama daripada tikus Ythdf2ΔNK atau tikus Ythdf2WT ke dalam Rag2−/−Il2rg−/− tikus B, yang kekurangan sel T, B. , 1 hari sebelum suntikan sel tumor B16F10 (Rajah 2 G). Kami mendapati insiden metastasis tumor meningkat dengan ketara dalam tikus yang dipindahkan dengan sel NK Ythdf2ΔNK berbanding dengan tikus yang disuntik dengan sel NK Ythdf2WT (Rajah 2 G).

Begitu juga, dalam model ini, kami juga mendapati pengurangan ketara dalam peratusan dan bilangan mutlak sel NK Ythdf2ΔNK yang menyusup (Rajah 2, H dan I) serta penurunan dalam ekspresi IFN-, granzyme B, dan perforin pada tikus yang diterima secara adoptive. memindahkan sel NK Ythdf2ΔNK berbanding dengan sel yang menerima sel NK Ythdf2WT (Rajah 2, J-L). Data ini menunjukkan peranan sel-intrinsik YTHDF2 dalam pengawalan imuniti antitumor sel NK.

For more information:1950477648nn@gmail.com