B淋巴细胞诱导成熟蛋白-1与自身免疫病

B淋巴细胞诱导成熟蛋白1(Bhmp-1)也被称为正性调节域I结合因子1(Positkc lcgtllattlry domdln i-bincllng fdctor-1,PRDI BF1),是锌指蛋白家族的一员cBhmp是一种DNA结合蛋白,由PR区锌指蛋白1(PRDM1)基因编码,主要功能是抑制转录。在B细胞系,Bhmp1是B细胞终末分化的主调节囚子,促进B细胞分化为浆细胞并产生抗体,且维持骨髓中长寿命浆细胞的存活。在T细胞系,Blllllp I通过减弱T细胞的增殖来调控T细胞内的稳定状态,对T细胞各亚群的分化也有一定的调节作用.正常情况下,PD im⒈1参与机体内免疫应答的形成并维持稳定状态c但Bhmp I表达或调控畀常时,将使免疫功能紊乱,诱发自身免疫病和多发性骨髓瘤:

一、Blimp1

1.BhmpJ的发现和结构:Κler和Mallls∶1于1991年通过克隆首次分离和鉴定出Bhmp1,其百1以特异性结合到β¨IFN基囚启动子的正性调节域l(PRDI)上,冈此将其命名为PRDI BF1,病毒可以诱导Blll11p-1基因的转录。Tllmer等[2]在诱导小鼠淋巴细胞分化的实验中发现,IL2和IL5能协同诱导具有成熟B细胞表型的B细胞淋巴瘤细胞系(BCL)分化为浆细胞,并分泌免疫球蛋白,这一分化过程伴随B△mp1表达;将Bhmp1转染到Bσ.巾,BCL1受到诱导表现浆细胞早期阶段的表型。鼠Bhmp-1基因全Κ约为20kll,包含8个外显子,所有外显子和内含子的连接遵循碱基对g'岵规则。外显子编码的可识别功能域包括两个酸性末端和富含脯氨酸的PEST区,但不包括PR l和五个C2H2型锌指结构域。PR区由外显子4、5编码,锌指结构域由外显子6、7、8编码,其巾前两个锌指蛋白是Bhmp-1结合DNA所必需的结构。BlIlllp1基囚和鼠Bhmp-1基因同源,两者惟一不同的是人Bhm少1由一个外显子编码5′UT,而鼠BlimP1则有两个外显子编码5′UT°

2.Bhmp-1的定位和结合位点:人Bhmp1基囚位于染色体带6I~6￠21上,鼠Bhmp1基囚位于10号染色体上,两者含有相同的结构域。研究发现,Bhn1p1在部分直接日的基(如c-Myc基囚、IFNβ基冈、Pax5基因等)上的结合位点有相似的序列:体外结合读驻、共转染试验及染色质免疫沉淀试验显示,Blimp1结合i点和IFN调节因子家族(IRFs)的IR1、IRF-2结兮△点有一致性的序列“GAAAG”,说明Bhmp1、IRF~1IRF2竞争性结合含有“GAAAG”序列的日的柴囚,亡杆互作用于浆细胞分化过程中。

3.Bhmp-1转录抑制作用的戊司:BlinlP-1的主要作用是抑制转录,其多个结构域募集一系叫柒色贡修饰酶或共抑制囚子复合体以介导基因沉默:BlimP1毒策Gr。ucho家族蛋白、组蛋白去乙酰化酶(HDAC·i、红蛋二甲基转移酶G9a、精氨酸甲基转移酶PRMT5及细蛋宀主芊基化荮I~SD1到不同的靶基因上,诱导靶基囚形成一个≡咱吏i[封闭的染色质,从而抑制转录.

二、Blimp1在正常免疫应答中在B细胞中的作用:终末分化为分泌抗体的浆细胞,是浆细胞分化的主污节Ⅰ子:在B细胞系,Bhmp I特异地表达于所有抗体分泌=乇包括浆细胞和浆母细胞。敲除小鼠B细胞中的Bhmp l三,B细胞的发育和应答抗原的B细胞数量是正常的怛坟毛的分化受阻,血清坨的基础水平及受抗原刺激舌的农干=明显降低,说明引imP-1是浆细胞分化和分泌廴所必需宫因子。P,limp1至少通过3个基囚表达程序促进浆红乇T,S化:(1)Bhmp1抑制c-Myc、E2F1等基因,阻断B细乇这′、细胞周期和细胞分裂的增殖程序;(2)PJ lllnp-1⒈调J芝、XBP-1及圯重链和轻链,诱导免疫球蛋白分泌;(3)BlilllP-1抑制活化B细胞和生发中心B细胞的特征性基因P^5、l×⒗表达。P,lin1p1的激活因子有NF-κB、信号转导及转录敫活因子3(sTAT3)、信号转导及转录激活因子5(汀kT5i、干扰素调节冈子4(TRFH)和激活蛋白-1(AP1),抑制曰子有Bc16、Pax5、BTB-CNC同源体2(BACH2)、小眼相关转录因子(MITF),它们通过结合于Bhmp-1基囚启动子等区域发挥激活和抑制作用。I,limp1表达和浆细胞分化的相继发生需要两种事件的结合,一是抑制囚子Bd-6、%x5、、IITF、BACH2转移,是诱导IRF4、A⒎l、NFκB、sTAT3激活:BhmP1转录的抑制与激活的平衡对B细胞的正常分化、圯分泌有重要的意义i151c研究发现,Bhmp1表达缺失的小鼠骨髓中戋浆细胞(长寿命浆细胞)严熏缺乏;当受到抗原刺激后,Bhmp1表达缺失的小鼠血清中抗原特异性坨水平只是对照组的1〃,说明Bhmp1不仅促进浆细胞分化,也维持长寿命浆细胞在骨髓中的存活,并且维持塘在血清中长期存在16=Lln等[I7]研究凋亡信号-调节激酶I(ASK1)在浆细胞凋亡中的作用时发现,PJllnlp1抑制多发性骨髓瘤患者骨髓浆细胞的ASK1,可能是Bhmp-1维持长寿命浆细胞存活的途径之一。2在T细胞中的作用:机体维持T细胞的数量相对恒定,这个现象称T细胞内稳定状态。研究证实,BhmpJ在维持T细胞内稳定状态中起重要作用。外周幼稚T细胞中Bhmp△mRNA表达较低,记忆性T细胞、效应性T细胞及调节性T细胞中Bhmp-I mRNA表达较高[1:]。缺乏Bhmp-1的T细胞与野生型T细胞相比,产生更多的Ⅱ泛和IFNγ,而I⒈10和Π,4生成减少。特异性敲除T细胞中BhmpJ基因的小鼠,或者用缺乏Blimp I表达的胚胎肝细胞重建的小鼠,均表现出活化T细胞的积聚及致命性肠炎和肺部炎症的发生。此外,使小鼠T细胞过表达Bhmp1,受到抗原刺激后,小鼠胸腺细胞和脾脏中的细胞增殖受限;相反,使小鼠T细胞中Bhmp-1表达缺失,受到抗原刺激后,胸腺细胞和脾脏中的CDT细胞增殖加强20j。以上说明Blimp-1在T细胞中发挥重要的抑制作用。Blllllp1在T细胞中的表达受到Ⅱ'-2、Bcl乇调节。IL9诱导Bhmp1转录,但Blimp-1又转而抑制I(编码IL-2)转录,形成一种负反馈循环。Bcl~6和Bhmp1不仅在B细胞中相互抑制,在T细胞中也是彼此的拮抗因子22。Bhmp1对T细胞亚群的分化有一定的调节作用c Blimp1抑制Th1的分化,促进Th2的分化口。Bhmp-1下调Th17特异性转录因子基因Rora和Rorc,负性调节Th17的分化和细胞因子IL-17的生成。

⒍ctney等报道了Bhmp-1缺乏影响了调节性T细胞的功能,缺乏Blllllp-1的调节性T细胞不能分泌IL-10,且不能表达效应表型c BhmP-1能抑制滤泡辅助性T细胞(TFH细胞)分化的重要转录凶子Bcl屹,协同IL9、叩AT~s-负性调节TFH细胞的分化=、Bhmp-1与自身免疫病的关系自身免疫病以T、B细胞活化和调节异常、巨噬细胞和树突状细胞功能改变为特征,自身反应性浆母细胞和浆细胞分泌的自身抗体在很大程度上导致自身免疫病的发生c全基因组分析研究发现,在人类基囚组中Bhmp-1基因是系统性红斑狼疮(SLE)的一个易感基囚,提示BhmlD I可能在比E发病过程中起了非常重要的作用。sLE患者外周I舡B细胞过表达Bhmp-1mRN。Panchanathan等[27]对狼疮小鼠的研究发现,Blllllp1能与其上游分子IRF5形成基因轴,调节小鼠狼疮易感基囚中的3个基因If1202(编码`02蛋白)、Al砣(编码Aim2蛋白)、Fcg⒓b(编码FcrRIIB受体)的表达。Ⅱm2蛋白具有负性调节I型1FN应答的功能,Fl rRIIB受体诱导细胞凋亡。Blimp-1的转录受到活化IR阝的诱导,促进成熟B细胞分化为浆细胞,同时B△mp-1促进口02蛋白表达,02蛋白抑制了Ai砣和Fc g⒓b蛋白表达,进而导致小鼠狼疮样疾病的发生。树突状细胞中Blimp1基囚表达缺失(DC Bhmp-1k°)的小鼠表现出树突状细胞功能改变,而这种表现具有性别特异性。雌性DC Bhmp-1b小鼠树突状细胞过量表达IL‘,IL6增多引起TFH细胞的增殖及生发中心反应增强,进而导致雌性DC Bhmp-1k°小鼠产生高滴度的狼疮样自身抗体。这个发现提示,⒏,E可能存在一种新的发病机制与BhmpJ相关。牛晓昶等[29]通过荧光定量PCR结合流式细胞术发现,与健康对照组比,SLE患者外周血PRDM1基因(编码Blimp~1蛋白)高表达,CD忘:浆细胞数量增多与PRDM1高表达相关。Zhou等[30]报道了将编码Bhmp-1siRNA的合成腺病毒注人狼疮小鼠体内,小鼠B细胞中Bhmp I表达显著降低,浆细胞分化受到明显抑制,血清抗双链DNA抗体的生成受到抑制而保持在基础水平,小鼠寿命较对照组延长。这些结果进一步说明了Blimp-1在比E发病机制中的潜在作用,并为SLE的B细胞靶向治疗提供了新策略。基因组学研究发现,Bhmp-1基因变异加大类风湿关节炎(RA)患病风险。kPttler等[32]在对干燥综合征(SS)患者唇腺组织中B细胞表型的研究发现,"患者唇腺中的B细胞有Bhmp-1表达。但Bhmp-1在RA、发病中的确切机制尚不清楚。Iin等研究Blllllp-1对自身免疫性糖尿病的调节作用发现,T细胞过表达Bhmp-1的NOD小鼠,糖尿病发生率显著低于对照组,提示T细胞中的Blllllp1能阻止自身免疫病的发生。四、展望Blllllp1作为体内一种重要的转录抑制因子,对机体的免疫应答,特别是体液免疫应答起着平衡作用。生理条件下,Bhmp△促进浆细胞终末分化、抗体分泌,参与调控T细胞内稳定状态及T细胞亚群的分化。Bllnlp-I异常与自身免疫病的发生密切相关,但对Bhmp1在自身免疫病中的研究尚处于起步阶段,因此明确Bhmp1的作用机制有助于更加深人了解自身免疫病的发病机制。干预Bhmp-1基因表达,有望成为自身免疫病治疗的叉一新途径。

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