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PNAS:斑马鱼研究揭示Foxn1通过Mcm2维持胸腺上皮细胞支持T细胞发育

2012-12-05 14:10 何嫱 生物通 阅读 0
核心摘要: 中国科学院动物研究所刘峰团队在PNAS发表研究,利用斑马鱼模型证实Foxn1通过直接调控Mcm2维持胸腺上皮细胞功能,支持T细胞发育。研究揭示了foxn1-mcm2轴在胸腺形成中的核心作用,为理解胸腺发育机制及促进胸腺再生提供了重要理论依据。

来自中国科学院动物研究所的研究人员在斑马鱼中证实,转录因子Foxn1通过调控Mcm2维持胸腺上皮细胞(TECs)的功能,从而支持T细胞的正常发育。相关论文“Foxn1 maintains thymic epithelial cells to support T-cell development via mcm2 in zebrafish”于12月3日发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。

中国科学院动物研究所血液与心血管发育研究组组长刘峰研究员是这篇论文的通讯作者。其团队以斑马鱼为模式动物,综合运用分子生物学、细胞生物学和发育生物学等手段,研究血液与心血管系统发生的分子机制,特别是血液与心血管干细胞/前体细胞的形成、动脉/静脉分化以及造血干细胞的命运决定与维持。

胸腺是T细胞发育成熟的关键中枢免疫器官,能够分泌多种胸腺激素和激素样物质。胸腺在结构上分为皮质和髓质,主要由胸腺皮质上皮细胞(cTECs)和髓质上皮细胞(mTECs)组成。胸腺上皮细胞与非上皮性基质细胞交互排列,形成高度有序的三维网络结构,为T细胞的发育提供必需的微环境。

Forkhead转录因子家族是一类含有翼状螺旋/叉头型DNA结合域的转录因子。人类中已发现20多种Forkhead基因,它们在胚胎发育,尤其是内胚层发育及内胚层来源器官的形成中发挥关键调控作用。Foxn1是该家族的成员,既往研究表明其在胸腺发育中起重要作用,但其具体分子机制尚不清楚。

在本研究中,研究人员利用斑马鱼模型证实Foxn1通过Mcm2调控胸腺发育。在foxn1敲降(knockdown)胚胎中,胸腺原基显著减小,T细胞发育受损。全基因组表达谱分析显示,在胸腺原基初始形成期以及T细胞祖细胞迁移至胸腺的过程中,包括已知胸腺生成基因在内的大量基因表达失调。功能获得和显性负性实验表明,mcm2和cdca7位于Foxn1下游,且mcm2是Foxn1在胸腺上皮细胞中的直接靶基因。进一步研究发现,foxn1和mcm2突变体(morphant)中的胸腺缺陷主要源于细胞增殖减少,而非凋亡增加。

这些结果揭示了foxn1-mcm2轴在斑马鱼胸腺形成遗传调控网络中的核心作用。该研究阐明了Foxn1的分子作用机制,为深入理解胸腺的发育、维持和退化机制,以及延缓胸腺退化和促进胸腺组织再生提供了重要的理论基础。

(生物通:何嫱)

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