營(yíng)養(yǎng)與健康所章海兵研究組合作揭示ABIN1蛋白通過(guò)I-型干擾素信號(hào)調(diào)控造血系統(tǒng)發(fā)育疾病的新機(jī)制

文章來(lái)源:上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所  |  發(fā)布時(shí)間:2023-11-29  |  【打印】 【關(guān)閉

  

  1127日,中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所章海兵研究組合作在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Advanced Science在線發(fā)表了題為“ABIN1 (Q478) is required to prevent hematopoietic deficiencies through regulating type I IFNs expression”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn),泛素結(jié)合蛋白ABIN1通過(guò)泛素結(jié)合功能域調(diào)控I-型干擾素的產(chǎn)生,在類骨髓增生異常綜合癥(MDS-liked diseases的發(fā)生發(fā)展中起到關(guān)鍵作用,為骨髓增生異常綜合癥(MDSs的治療提供新的思路和策略。

  ABIN1 (A20-binding inhibitor of NF- B activation) 是一個(gè)泛素結(jié)合蛋白,可以通過(guò)識(shí)別多聚泛素鏈將泛素調(diào)節(jié)蛋白招募至目的蛋白,對(duì)細(xì)胞死亡和天然免疫調(diào)控至關(guān)重要。TNIP1基因編碼ABIN1蛋白,位于人類第五條染色體的長(zhǎng)臂端,而這一區(qū)域是5q缺失類型骨髓增生異常綜合癥病人中高頻率發(fā)生缺失的染色體區(qū)域。此外,在小鼠模型研究中發(fā)現(xiàn)TNIP1基因的缺失對(duì)小鼠造血系統(tǒng)發(fā)育至關(guān)重要,而ABIN1蛋白是否參與骨髓造血異常增生綜合癥(MDS)發(fā)生發(fā)展并不清楚。

  在該研究中,研究人員構(gòu)建了ABIN1泛素結(jié)合功能域關(guān)鍵位點(diǎn)失活突變小鼠(Abin1Q478H/Q478H),通過(guò)對(duì)該小鼠造血系統(tǒng)的分析,發(fā)現(xiàn)Abin1Q478H/Q478H小鼠外周血中紅細(xì)胞和血小板數(shù)量減少,骨髓中出現(xiàn)異常小巨核細(xì)胞,以及髓外代償性造血的發(fā)生,上述現(xiàn)象表明Abin1Q478H/Q478H小鼠患有類骨髓增生異常綜合癥的疾病 (MDS-liked diseases),并呈現(xiàn)年齡相關(guān)性進(jìn)展。研究人員基于前期研究發(fā)現(xiàn),ABIN1參與細(xì)胞死亡的調(diào)控作用,并通過(guò)遺傳學(xué)的方式,將細(xì)胞程序性壞死關(guān)鍵基因突變或者缺失小鼠(Ripk1K45A/K45ARipk3-/-、Mlkl-/-)與Abin1Q478H/Q478H小鼠進(jìn)行雜交并得到純合小鼠。研究結(jié)果顯示僅敲除Ripk3可以緩解Abin1Q478H/Q478H小鼠的貧血和髓外代償性造血現(xiàn)象,但是Ripk1K45A/K45A點(diǎn)突變和Mlkl基因敲除沒(méi)有類似于Ripk3敲除小鼠的明顯緩解效果,表明Abin1Q478H/Q478H小鼠類骨髓增生異常綜合癥發(fā)生依賴于RIPK3的非細(xì)胞程序性壞死功能。

  進(jìn)一步的機(jī)制研究表明,I-型干擾素ISGs基因的mRNA水平在小鼠的骨髓來(lái)源的巨噬細(xì)胞和骨髓干祖細(xì)胞中的表達(dá)顯著上升,這提示I-型干擾素的過(guò)度產(chǎn)生可能是Abin1Q478H/Q478H小鼠類骨髓增生異常綜合癥的形成原因。研究還發(fā)現(xiàn)ABIN1Q478H)突變蛋白導(dǎo)致了TRAF3的泛素化增加,進(jìn)而影響下游I-型干擾素的產(chǎn)生。研究人員進(jìn)一步構(gòu)建了Abin1Q478H/Q478H Ifnar1-/-小鼠,通過(guò)對(duì)該小鼠的系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)缺失I-型干擾素受體(Ifnar1)后,Abin1Q478H/Q478H小鼠的外周血中紅細(xì)胞和血小板的數(shù)量顯著增加,血紅蛋白濃度也顯著提高,血小板平均體積大小顯著降低,以及髓外代償造血和骨髓衰竭程度均有顯著恢復(fù)以上結(jié)果表明Abin1Q478H/Q478H小鼠的造血缺陷依賴于IFNAR1受體介導(dǎo)的I-干擾素信號(hào)通路。該研究揭示了泛素結(jié)合蛋白ABIN1影響I-型干擾素表達(dá),進(jìn)而調(diào)控骨髓增生異常綜合癥的新機(jī)制,為治療骨髓增生異常綜合癥提供了新的靶點(diǎn)和思路。

  中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所吳玄慧博士為該論文第一作者,中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所章海兵研究員、李明副研究員和上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院王智超博士為該論文共同通訊作者。該工作得到了中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所王蘭研究組的大力支持。該工作得到了科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金委、上海市科委創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助,以及中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所所級(jí)公共技術(shù)中心分析測(cè)試技術(shù)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)平臺(tái)等的支持。

  文章鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202303555


圖注:ABIN1泛素結(jié)合功能介導(dǎo)I-型干擾素表達(dá)控骨髓增生異常綜合癥