TCR/CD3復(fù)合物與配體結(jié)合后,經(jīng)多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑傳遞信號,最終導(dǎo)致T細胞活化和增殖。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中所涉及的基因根據(jù)其活化時間可以分為早早期、早期、晚期基因三種類型(表8-5)。早早期基因的轉(zhuǎn)錄不需蛋白的合成,而早期及晚期基因的轉(zhuǎn)錄則需蛋白的合成。早早期及早期基因轉(zhuǎn)錄在有絲分裂期之前,而晚期基因轉(zhuǎn)錄在有絲分裂期之后。根據(jù)活化T細胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄的基因表達蛋白功能的不同,活化T細胞基因可以分為以下三種類型:(1)細胞原癌基因;(2)細胞因子基因;(3)細胞因子受體基因。
表-8-5 活化T淋巴細胞表達的基因產(chǎn)物
名 稱 | 功能范圍 | 最早檢測mRNA的時間 | 基因產(chǎn)物存在部位 | 活化后增加倍 數(shù) |
早早期 | ||||
c-fos | 核結(jié)合蛋白 | 15min | 胞核 | <100 |
c-myc | 核結(jié)合蛋白 | 30min | 胞核 | 20 |
NF-AT | 核結(jié)合蛋白 | 20min | 胞核 | 50 |
NF-κB | 核結(jié)合蛋白 | 30min | 胞核 | >10 |
早 期 | ||||
TFN-γ | 細胞因子 | 30min | 分泌 | >100 |
IL-2 | 細胞因子 | 45min | 分泌 | >1000 |
TGF-β | 細胞因子 | ≤2hr | 分泌 | >10 |
IL-2R(p55) | 細胞因子受體 | 2hr | 漿膜 | >50 |
IL-3 | 細胞因子 | 1~2hr | 分泌 | >100 |
LT | 細胞因子 | 1~3hr | 分泌 | >100 |
IL-4 | 細胞因子 | <6hr | 分泌 | >100 |
IL-5 | 細胞因子 | <6hr | 分泌 | >100 |
IL-6 | 細胞因子 | <6hr | 分泌 | >100 |
Tf-R | 受體 | 14hr | 漿膜 | 5 |
c-myb | 細胞癌基因 | 16hr | 胞核 | 100 |
GM-CSF | 細胞因子 | <20hr | 分泌 | - |
晚 期 | ||||
HLA-DR | MHC-Ⅱ類分子 | 3~5d | 漿膜 | 10 |
VLA-1 | 粘附分子 | 7~14d | 漿膜 | - |
細胞原癌基因是一種正常細胞基因,它們的產(chǎn)物存在于細胞的不同部位,參與細胞的生長和分化,這些細胞基因研究室所以稱為細胞原癌基因,是因為這些基因的過分表達或其基因的突變形式的表達可以導(dǎo)致細胞惡性增生。T細胞在經(jīng)TCR/CD3介導(dǎo)的刺激后,幾種細胞原癌基因轉(zhuǎn)錄水平明顯升高,而且許多非淋巴細胞類型在相應(yīng)配體刺激后也表達這些細胞原癌基因。這些基因中研究最多的是c-fos和c-myc,它們都屬于早早期基因范圍。c-fos和c-myc轉(zhuǎn)錄本分別在T細胞刺激15min和30min內(nèi)可以檢測到,轉(zhuǎn)錄水平分別在1hr和6hr內(nèi)到達最高水平,這兩種細胞原癌基因被認為是通過在細胞核內(nèi)發(fā)揮作用而調(diào)節(jié)細胞生長。Fos蛋白還參與其它基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié),包括IL-2基因。Myc蛋白可能對于DNA合成的起始是必需的,但它發(fā)揮作用的方式還不清楚。其它細胞原癌基因在T細胞活化后期階段才轉(zhuǎn)錄活化,而且需要其它基www.med126.com因的預(yù)先表達,例如c-myb52667788.cn/Article/僅在自分泌IL-2刺激T細胞后才轉(zhuǎn)錄,Myb蛋白發(fā)現(xiàn)于細胞核中,但它的功能還不清楚。
T細胞中多種細胞因子基因轉(zhuǎn)錄水平的TCR/CD3介導(dǎo)的刺激4hr后明顯提高。IL-2基因可以作為T細胞活化期間細胞因子基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的典型,IL-2對于大多數(shù)正常T細胞來說是一種自分泌生長因子,因此,其基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)對于T細胞活化是必需的,IL-2基因在TCR介導(dǎo)的正常T細胞刺激45nim-1hr內(nèi)開始轉(zhuǎn)錄。細胞因子基因轉(zhuǎn)錄本RNA水平升高大部分是由于轉(zhuǎn)錄的增加,而不是由于RNA降解減少。
[AP-1]轉(zhuǎn)錄因子AP-1(activator protien-1)是由Fos(55kDa)和Jun(39kDa)組成的異二聚體,通過亮氨酸拉鏈(leucine zipper,LZ)與DNA結(jié)合。AP-1結(jié)合點又稱fo波酯(12-0-tet-radecanoyll-phordol-13-acetate,TPA)反應(yīng)元件(TPa responsive element,TRE),其序列為5`-TGACTCA-3`)。TRE命名是因為TPA可通過活化PKC而誘導(dǎo)AP-1并與AP-1結(jié)合位點結(jié)合。
圖8-13 IL-2基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控模式圖
IL-2基因在轉(zhuǎn)錄起始部位的5`端含有一個增強子,它僅存在T細胞中以細胞特異性的方式控制IL-2基因的轉(zhuǎn)錄,幾種結(jié)合到IL-2基因增強子區(qū)域的DNA結(jié)合蛋白被認為是MHC/Ag結(jié)合TCR與IL-2基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)之間重要的聯(lián)系環(huán)節(jié)。這個增強子中的一些序列可以特異性地同一個稱為AP-1的轉(zhuǎn)錄激活蛋白相結(jié)合。AP-1可存在于不同細胞類型中,許多不同基因的調(diào)節(jié)區(qū)域都存在AP-1的結(jié)合。AP-1可存在于不同細胞類型中,許多不同基因的調(diào)節(jié)區(qū)域都存在AP-1的結(jié)合位點,AP-1大部分由c-jun癌基因的蛋白產(chǎn)物組成,但當它同c-fos基因的蛋白產(chǎn)物形成復(fù)合物時,其與DNA結(jié)合的親合力大大增加。Fos和Jun是通過多種亮氨酸殘基之間的疏水作用即一種“亮氨酸拉鏈”(lucinezipper)結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起的,采用某些T細胞腫瘤細胞系分析表明AP-1在IL-2基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)中的作用是非常重要的,采用某些T細胞腫瘤細胞系分析表明AP-1在IL-2基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)中的作用是非常重要的,這些細胞系僅在TCR介導(dǎo)的信號以及IL-1共同作用下才出現(xiàn)IL-2基因的轉(zhuǎn)錄。PHA刺激c-fos轉(zhuǎn)錄,IL-1刺激c-jun轉(zhuǎn)錄,因此,PHA和IL-1可以誘導(dǎo)AP-1核因子的出現(xiàn)(見圖8-13)。在正常T細胞中情況更加復(fù)雜,IL-2基因的轉(zhuǎn)錄可能還需要其它的核因子參與。T細胞中細胞子基因轉(zhuǎn)錄的一個明顯的特點是它們對免疫抑制藥CsA的作用非常敏感,CsA主要是通過抑制T細胞因子的產(chǎn)生起免疫抑制作用的,從而抑制T細胞生長和效應(yīng)功能,IL-2基因增強子區(qū)域是CsA抑制IL-2基因轉(zhuǎn)錄的作用位點,推測CsA是干擾一種或多種轉(zhuǎn)錄激活DNA結(jié)合蛋白的功能。
IL-2R基因的轉(zhuǎn)錄是T細胞活化過程中的重要表現(xiàn),它對于T細胞自分泌生長是必需的。目前證實IL-2R由三條肽鏈組成,即α、β、γ鏈。TCR介導(dǎo)的T細胞刺激可以導(dǎo)致IL-2R亞單位p55(α鏈)表達升高。IL-2Rα基因有一個5`增強子區(qū)域,它可以同PMA誘導(dǎo)的核因子結(jié)合。有關(guān)IL-2Rβ、γ鏈的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)還不清楚。編碼其它細胞因子受體基因(如IL-4R)轉(zhuǎn)錄的T細胞受到刺激后也可得到激活,其轉(zhuǎn)錄調(diào)控方式類似于IL-2R基因。