Runx-CBFβ调控耐受性Thetis细胞的发育

Runx-CBFβ regulates the development of tolerogenic Thetis cells

作者信息Chihiro Ogawa, Chengcheng Zou, Yoselin A Paucar Iza, Motoi Yamashita, Tyler Park, Junji Harada, Naoko Satoh-Takayama, Masahiko Kuroda, Chrysothemis C Brown, Ichiro Taniuchi
PMID42321560
发布时间2026-08
DOI10.1038/s41590-026-02566-8

实验完整度

包含多种基因修饰小鼠模型(Cbfb2m/2m、Runx3突变、条件性敲除)、细胞移植实验、流式细胞术、胎儿肝脏重建及组学数据分析(scATAC-seq、ChIP-seq),并进行功能验证(pTreg分化、抗原摄取)。

主要模型

Cbfb2m/2m小鼠 Runx3+/WRPW和Runx3AID/AID小鼠 Cd11c-Cre条件性敲除Runx1/Runx3小鼠 胎儿肝脏嵌合小鼠

重点核对

Cbfb2m/2m小鼠中TC II、III、IV的缺失及RORγt+ pTreg细胞的减少 Cd11c-Cre介导的CBFβ2转基因表达恢复TC IV和RORγt+ pTreg细胞分化 Runx1/Runx3fl/fl:Cd11c-Cre小鼠中TC III和IV的显著减少,TC II保留 Rosa26lsl-tdTomato谱系追踪显示Cd11c-Cre标记大部分TC II、III和IV OVAT细胞过继转移实验显示Cbfb2m/2m受体中pTreg细胞分化受损

摘要

外周诱导的调节性T(pTreg)细胞在建立对肠道菌群和食物抗原的免疫耐受中发挥重要作用。表达RORγt的抗原呈递细胞亚群——Thetis细胞IV亚群(TC IV)在肠道耐受中起关键作用。然而,调控该亚群分化的转录因子仍不清楚。在此,我们表明Runx–CBFβ复合物调控特定TC亚群的发育。缺乏CBFβ2的小鼠表现出TC II、III和IV的缺失,以及RORγt+ pTreg细胞的丧失。通过Cd11c-Cre转基因表达CBFβ2可恢复CBFβ2缺陷小鼠中的TC IV和RORγt+ pTreg细胞分化。通过Cd11c-Cre条件性失活Runx1和Runx3选择性地损害TC III和IV。相反,Cd11c-Cre驱动的转基因Runx表达增强了TC IV分化,进而促进RORγt+ pTreg细胞的诱导。这些发现确立了TC IV分化的关键途径,并为促进自身免疫疾病中RORγt+ pTreg细胞诱导的治疗干预提供了新见解。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
Runx-CBFβ转录因子复合物是否调控RORγt+抗原呈递细胞(特别是Thetis细胞)的发育,进而影响肠道RORγt+ pTreg细胞的分化和免疫耐受?
核心机制
Runx–CBFβ复合物通过调控Rorc基因座中的+11E增强子等顺式调控元件的激活,驱动TC II、III和IV亚群的发育,其中TC IV是诱导RORγt+ pTreg细胞所必需的关键耐受性APC亚群。
主要证据
Cbfb2m/2m小鼠缺乏TC II-IV和RORγt+ pTreg细胞;Cd11c-Cre介导的CBFβ2或Runx转基因表达恢复TC IV并重建RORγt+ pTreg细胞分化;Runx3突变或Runx1/Runx3条件性敲除导致TC III/IV缺失;胎儿肝脏重建实验表明RorcΔ+11E/Δ+11E和RorcGFP/GFP胚胎无法重建TC。
研究意义
作者提出,通过调控Runx表达来操纵TC IV的发育,可能为炎症性肠病和食物过敏等免疫疾病提供新的治疗干预途径,以促进RORγt+ pTreg细胞的诱导。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

鉴定CBFβ2在RORγt+ pTreg细胞分化中的作用

确定CBFβ2缺失是否影响肠道RORγt+ pTreg细胞的分化并导致结肠炎。

分析Cbfb2m/2m小鼠的肠道炎症、体重变化、结肠组织学评分,并检测小肠和大肠固有层中CD4+ T细胞的RORγt和Foxp3表达。

2

细胞类型特异性挽救实验

确定CBFβ2在哪种细胞类型中发挥作用以支持RORγt+ pTreg细胞分化。

使用Rosa26lsl-Cbfb2/+等位基因和多种Cre品系(Vav1-iCre、Mb1-Cre、Cd4-Cre、Cd11c-Cre、Rorc-Cre、Il7r-Cre)在Cbfb2m/2m背景中特异性恢复CBFβ2表达,并通过流式细胞术检测RORγt+ pTreg细胞的频率。

3

过继转移实验评估pTreg细胞诱导

验证在CBFβ2缺陷环境中,pTreg细胞分化缺陷是否由T细胞外在因素导致。

将CD45.2+ OT-II TCR转基因小鼠的初始CD4+ T细胞过继转移到CD45.1 Cbfb+/+或Cbfb2m/2m受体小鼠,并通过口服OVA喂食诱导抗原特异性pTreg细胞分化,然后通过流式细胞术分析供体细胞的Foxp3和RORγt表达。

4

分析CBFβ2缺陷小鼠的TC亚群构成

确定CBFβ2缺失对特定Thetis细胞亚群发育的影响。

通过流式细胞术分析2-3周龄Cbfb+/+和Cbfb2m/2m小鼠mLN中RORγt+MHCII+细胞亚群(TC I、TC II、TC III、TC IV和ILC3/LTi)的数量,同时分析RORγt−APC区室(cDC)。

5

评估Runx3突变对TC发育的影响

确定Runx3功能减弱或丧失对TC亚群发育及RORγt+ pTreg细胞分化的影响。

分析Runx3+/WRPW和Runx3AID/AID小鼠的结肠炎发展、RORγt+ pTreg细胞频率、mLN中TC亚群组成以及RORγt−APC区室。

6

研究Rorc +11E增强子的作用

确定Rorc基因座中的+11E增强子是否是Runx-CBFβ调控TC发育的重要靶点。

分析公开的scATAC-seq数据,评估TC亚群中Rorc和Prdm16基因座的染色质可及性,并利用RorcΔ+11E/Δ+11E小鼠模型和胎儿肝脏重建实验,检测TC发育的缺陷。

7

验证Runx1和Runx3的功能冗余性及转基因恢复

评估Runx1和Runx3在TC发育中的功能冗余性,并测试转基因Runx表达是否能够恢复TC分化及RORγt+ pTreg细胞。

生成Runx1/Runx3fl/fl:Cd11c-Cre小鼠,并通过Rosa26lsl-Runx1或Rosa26lsl-Runx3转基因进行恢复。通过流式细胞术检测TC亚群数量、RORγt+ pTreg细胞频率及OVA-Texas Red摄取能力。

8

确定TC IV在RORγt+ pTreg细胞诱导中的充分性

确定恢复TC IV是否足以恢复CBFβ2缺陷小鼠中的RORγt+ pTreg细胞分化。

在Cbfb2m/2m小鼠中通过Cd11c-Cre驱动转基因CBFβ2表达,分析TC亚群的恢复情况以及RORγt+ pTreg细胞的分化,并检测恢复的TC IV是否表达PRDM16。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
Alt-R S.P. Cas9核酸酶V3IDT100 ng/μl
Alt-R CRISPR-Cas9 crRNAIDT--
Alt-R CRISPR-Cas9 tracrRNAIDT--
合成单链供体DNAIDT--
IV型胶原酶SigmaC-5138
DNA酶Fujifilm043-26773
Percoll----
转录因子缓冲液套装BD Biosciences562574
可固定活力染料eFluor 506Invitrogen65-0866
抗PRDM16抗体Abcamab303534
山羊抗兔IgG(H+L)交叉吸附二抗,Alexa Fluor 647InvitrogenA21244
EasySep小鼠CD8+ T细胞分离试剂盒STEMCELL Technologies--
Immobilon-P转印膜Millipore--
抗Runx3抗体(D6E2, 9647)Cell Signaling9647
抗GAPDH抗体(6C5, sc-32233)Santa Cruzsc-32233
ECL PrimeGE Healthcare--
EasySep小鼠CD4+ T细胞分离试剂盒STEMCELL Technologies--
OVA(III级)SigmaA5378
Texas Red偶联OVAInvitrogenO23021
BD FACSCanto IIBD Biosciences--
BD FACSAria FusionBD Biosciences--
BD FACSAria IIIBD Biosciences--
FlowJo软件BD Biosciences--
GraphPad Prism(v8.4.3)GraphPad Software--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
小鼠模型
小鼠品系:Cbfb2m/2m、Runx3+/WRPW、Runx3AID/AID、Runx1fl/fl、Runx3fl/fl、Cd11c-Cre、Vav1-iCre、Il7r-Cre、Rorc-Cre、Rosa26lsl-Cbfb2、Rosa26lsl-Runx1、Rosa26lsl-Runx3、OT-II、RorcGFP等;饲养环境:SPF;年龄:2-14周。
阅读提示:Methods-小鼠
结肠炎评估
结肠组织学评分方法(参考Erben et al.);小鼠年龄:8-12周(Cbfb2m/2m)或3个月(Runx3突变);样本量(例如n=4-7)。
阅读提示:Methods-组织学;图1a、图3a、扩展数据图3d/e
组织处理
肠道固有层淋巴细胞分离步骤(EDTA、胶原酶IV、DNase、Percoll梯度);mLN处理步骤。
阅读提示:Methods-组织处理
流式细胞术
抗体克隆号(如B220 (RA3-6B2)、CCR6 (29-2L17)、CD11c (N418)、RORγt (B2D、Q31-378)、Foxp3 (FJK-16s)等);固定/透化缓冲液(BD Transcription Factor Buffer Set);死活染料(Fixable Viability Dye eFluor 506);仪器和软件。
阅读提示:Methods-流式细胞术
过继转移实验
分选的初始OT-II T细胞纯度(>99%);转移细胞数(5×10^4);受体小鼠周龄(P21);OVA给药方案(第1天和第3天口服25mg OVA,外加0.75% OVA饮用水);分析时间点(转移后1周)。
阅读提示:Methods-过继性OT-II T细胞转移;图1d
胎儿肝脏重建
胎肝供体胚胎日龄(E14.5);供体CD45.2;受体CD45.1;亚致死剂量照射;分析时间点(2-3周后)。
阅读提示:Methods-胎儿肝脏转移;图4d
抗原摄取实验
小鼠周龄:P14-21;Texas Red-OVA浓度:20 mg/ml;灌胃体积:200 μl;等待时间:16小时;分析mLN。
阅读提示:Methods-口服灌胃和抗原摄取;图5e/f