1月4日，國際學術期刊Journal of Biological Chemistry發(fā)表了中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究院常興研究組的研究成果“Single-cell RNA-Seq analysis identifies a noncoding interleukin 4 ( IL-4) RNA that post-transcriptionally up-regulates IL-4 production in T helper cells”。該研究通過單細胞RNA測序發(fā)現(xiàn)源于IL4基因座的lncRNAIL4nc，并證明其在翻譯水平調(diào)控IL4蛋白的表達。
Th2細胞是CD4+ T細胞的一個亞群，是抗胞外寄生蟲免疫應答和體液免疫應答的主要介導者，其功能的發(fā)揮依賴于細胞因子的表達。IL4、IL5、IL9、IL13是Th2特異性表達的細胞因子，除此之外Th2也表達IL2、TNFα等泛特異性細胞因子。即使在同樣的環(huán)境中，Th2表達這些細胞因子的種類、表達量也千差萬別。為了探討Th2細胞的異質(zhì)性，在這項研究中，研究人員利用Fluidigm C1平臺對體外分化的Th2細胞進行了單細胞RNA測序。
研究發(fā)現(xiàn)，細胞因子這一類基因是Th2細胞個體轉(zhuǎn)錄組異質(zhì)性最重要的來源，且泛特異性細胞因子呈現(xiàn)出雙峰表達模式。此外，可變起始外顯子的使用在Th2細胞中十分普遍，IL4nc就是一個典型的例子。IL4nc和蛋白編碼的IL4 mRNA相比，共享后三個外顯子，但利用了一個獨特的起始外顯子。進一步研究發(fā)現(xiàn)，IL4nc在靜息態(tài)的Th2細胞中表達較高，在TCR重激活后盡管表達增加，但遠遠低于IL4?mRNA，所以在群體水平的RNA測序中會被IL4mRNA掩蓋。在體外分化的Th2細胞中的敲低和過表達結果表明，IL4nc通過3'端序列調(diào)控IL4 mRNA的翻譯，從而促進了IL4蛋白的表達。IL4nc發(fā)揮功能的3'端序列與IL4 mRNA 3'UTR序列相同，很可能通過吸附、隔離IL4 mRNA翻譯的負調(diào)控因子來促進其表達。
綜上所述，該研究發(fā)現(xiàn)細胞因子對Th2細胞轉(zhuǎn)錄組的異質(zhì)性具有重要貢獻，lncRNA IL4nc正向調(diào)控IL4細胞因子的表達。
中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究院2013級博士研究生殷瑋婕為該論文成果的第一作者，本研究得到了科技部、國家自然科學基金、上海市科委和中科院等項目經(jīng)費的支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1074/jbc.ra118.004111
圖：lncRNA IL4nc在Th2細胞中正向調(diào)控IL4蛋白表達
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