首次揭示E3泛素连接酶Rbx1在胸腺发育及αβ/γδ T细胞命运决定中的核心作用

研究背景

胸腺是T淋巴细胞发育成熟的关键器官，其功能异常会导致免疫力下降或自身免疫性疾病。T细胞分为αβ和γδ两大亚型，二者虽源自同一前体细胞，但功能迥异。此前，调控两者分化的分子机制尚不明确。

Cullin-RING ligases （CRLs）是最大的泛素连接酶家族，它的激活需要cullin被拟素化修饰。拟素化修饰途径是由拟素激活酶（E1）、拟素耦联酶（E2，包括UBE2M和UBE2F）及拟素连接酶（RBX1 和SAG/RBX2）介导的三联酶促反应，最终将拟素分子（NEDD8）共价连接到靶蛋白 (如 cullin)的赖氨酸残基上。在此项研究中，研究团队关注拟素化-CRLs系统对胸腺内T淋巴细胞早期发育的调控作用。

研究进展

团队通过条件性基因敲除小鼠模型系统研究拟素化系统关键基因对胸腺发育的调控作用。在胸腺特异性敲除拟素化E2耦联酶Ube2m或Ube2f，或拟素化E3连接酶Sag，均不能导致明显的胸腺发育异常。然而，敲除胸腺内Rbx1基因会导致胸腺严重萎缩，体积缩小至正常的三分之一，同时延迟T细胞发育进程，并促使γδ T细胞比例异常升高，表明Rbx1对胸腺发育过程和αβ-γδ T细胞分化过程中命运决定的重要调控作用。

生化机制上，Rbx1是双重E3泛素和拟素连接酶，作为泛素连接酶，Rbx1催化底物蛋白质的降解。促凋亡蛋白Bim是Rbx1的一种底物蛋白，小鼠胸腺中Rbx1缺失会导致Bim蛋白累计，说明胸腺内Rbx1能够催化Bim蛋白降解。胸腺内双敲Rbx1和Bim的结果显示：敲除Bim可以部分缓解Rbx1敲除的表型，提示Bim参与了Rbx1对胸腺的调控过程，但Rbx1核心机制可能涉及多通路协同作用。进一步研究表明，Rbx1影响胸腺内T淋巴细胞DN3和DN4阶段发育的进程，通过调控Akt、NF-kB信号通路及代谢途径（如谷胱甘肽代谢），影响γδ T前体细胞的分化轨迹。

胸腺γδ T细胞中包含Gzma阳性不成熟亚群。本研究用单细胞测序发现，Rbx1缺失会阻碍γδ T细胞的成熟，导致胸腺内未成熟的Gzma阳性γδ T细胞比例增加。胸腺内未成熟的Gzma阳性γδ T细胞可进一步分解为3个亚群，其中包括一个Ki67阳性的生长性亚群；敲除Rbx1导致生长性Gzma阳性γδ T亚群细胞比例降低。Rbx1缺失还导致γδ T细胞内γδ T1（分泌干扰素-γ）与T17（分泌IL-17）亚群比例发生变化，暗示Rbx1可能参与γδ T细胞功能的调控。

未来展望

相关研究揭示了Rbx1在胸腺发育以及αβ-γδ T细胞分化过程的命运决定中起着独特的作用，还提示Rbx1可能对γδ T细胞功能的调控。有望为免疫缺陷或异常激活相关疾病提供新的干预策略。

原文链接：https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0774