该研究阐明了自身免疫性疾病背后的表观遗传机制

来自巴西圣保罗大学(USP)的一组研究人员使用一种名为CRISPR/Cas9的DNA编辑工具来操纵与自我攻击性T淋巴细胞相关的基因，这些T淋巴细胞负责诱发自身免疫性疾病，如自身免疫性多腺体综合征1型(APS) -1型)和1型糖尿病。

最近，作用于髓质胸腺上皮细胞(mTECs)的自身免疫调节因子或“Aire”基因被描述为在控制“侵袭性自身免疫”中发挥重要作用——这是如何定义的当人类免疫系统有时不能识别组织时。作为器官的健康身体部分，攻击它们，就像它们是有害的入侵者一样。

“我们首次使用CRISPR/Cas9来阻止Aire培养的小鼠中的mTEC，并研究这种基因功能缺失的影响，”圣保罗研究基金会-FAPESP支持的研究项目协调员热拉尔多阿莱索帕索斯说。

他是FMRP里贝罗普雷托医学院和FORP里贝罗普雷托牙科学校的教授。他说，CRISPR/Cas9的使用为模仿在自身免疫性疾病患者中发现的Aire突变开辟了一个重要的新研究前景。

“这将极大地促进致病Aire突变影响的研究，”Passos说。“人类和小鼠基因组在DNA序列上非常相似[80%以上相同]，因此我们可以继续在小鼠细胞上使用CRISPR/Cas9来研究人类侵袭性自身免疫的机制，未来可能会尝试控制它们。”

最近发表在《免疫学前沿》上的一篇文章展示了这项研究的主要结果。我还研究了FMRP南太平洋大学的凯撒奥古斯托斯派克赫尔南德斯的硕士论文。

患有APS-1的患者具有不同的Aire。

正如Passos解释的那样，自身免疫性疾病是由自身抗体(针对生物体的抗体)或自我攻击的T淋巴细胞引起的。这些细胞起源于胸腺细胞，在胸腺(位于胸部中部胸骨后的腺体)中“受教育”，不会攻击自身生物体的元素。

当这种教育失败时，胸腺允许自我攻击的T淋巴细胞逃入体内。它们可能攻击肾上腺或器官，如肾上腺(引起APS-1)或胰腺，在那里它们将破坏产生胰岛素的细胞并导致发育。1型糖尿病。

免疫学领域的研究人员总是将Aire的功能与其自身攻击性胸腺细胞的消除联系起来，因为，例如，APS-1患者在该基因的DNA序列中有突变，但直到现在，这种联系从未得到无可辩驳的证实。

“我们决定测试Aire通过控制其物理粘附或与mTEC接触来消除其自身的侵袭性胸腺细胞的假设。没有与mTEC的物理接触，自发的胸腺细胞不会被消除，”FAPESP支持的协调员说。项目。

编辑基因

研究人员怀疑，如果在自身免疫性疾病患者中发现Aire突变，一定意味着这种基因失去了控制mTEC与自侵袭性胸腺细胞粘附的功能。

他们通过使用CRISPR/Cas9破坏小鼠mTEC中Aire的DNA并引起基因突变使其失去原有功能来检验这一假设。

基因必须是完整的，没有有害的突变才能正常工作。当CRISPR/Cas9被用于破坏其DNA时，细胞会激活紧急“修复”系统，在死亡前将两条链再次拼接在一起。由于这种修复系统效率低下，细胞本身可能会在对目标基因进行测序时出错，导致突变。

“突变的目标基因通常会失去原有的功能，这会导致突变细胞出现一些问题，”帕索斯解释道。

FAPESP资助的研究发现，Aire突变的mTECs比其正常(野生型)对应物在粘附胸腺细胞方面更差。

当他们对Aire突变体和野生型mTEC的转录组进行测序时，他们观察到Aire也控制着编码细胞间粘附蛋白的信使RNA序列(mRNA)。转录组是细胞中一套完整的RNA分子，范围从蛋白质编码的mRNA到非编码的RNA。

在之前的一项研究中，作为Nicole Pezzi在Passos监督下的硕士研究的一部分，研究人员使用了名为RNA干扰的基因沉默技术来证明Aire控制mTEC和胸腺细胞之间的粘附。

“这些新发现加强了Al参与mTEC和胸腺细胞之间粘附的理论，这是消除自我攻击细胞和预防自身免疫疾病的关键过程，”炎症疾病研究中心(CRID)的子公司pazos说，他也是FAPESP资助的研究，创新和交流中心(RIDCS)之一。

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