表觀遺傳緊急開(kāi)關(guān)提高了對(duì)感染的防御能力

在感染期間，造血系統(tǒng)從正常模式切換到緊急模式。這提高了對(duì)病原體的防御能力。德國(guó)癌癥研究中心的科學(xué)家們現(xiàn)已在小鼠的血液干細(xì)胞和祖細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一種表觀遺傳開(kāi)關(guān)，可以觸發(fā)從一種模式到另一種模式的轉(zhuǎn)換。

如果造血緊急程序在體內(nèi)啟動(dòng)，這表明免疫系統(tǒng)處于警報(bào)狀態(tài)并有兩個(gè)不同的目的：感染或炎癥。此外，緊急程序?qū)⒄麄€(gè)免疫系統(tǒng)置于預(yù)激活狀態(tài)，以幫助更快地清除感染。

緊急計(jì)劃的特點(diǎn)是，例如，血液干細(xì)胞的分裂率增加，成熟白細(xì)胞的平衡向有利于骨髓細(xì)胞(巨噬細(xì)胞和粒細(xì)胞)的方向轉(zhuǎn)變。通常，應(yīng)急程序是由病原體的典型分子成分或某些干擾素等促炎信使物質(zhì)觸發(fā)的。

但是造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞發(fā)生了什么?是否有觸發(fā)緊急程序的蜂窩開(kāi)關(guān)?由德國(guó)癌癥研究中心的 Nikolaus Dietlein 和 Hans-Reimer Rodewald 領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家瞄準(zhǔn)了一種特定的表觀遺傳修飾，縮寫為 H2Bub1。

它參與開(kāi)啟因病毒感染而被干擾素激活的基因，這些基因?qū)τ诜烙腥竞苤匾?。附著?DNA 包裝蛋白(組蛋白)上的修飾被 USP22 酶再次去除。

H2Bub1 和 USP22 能否成為觸發(fā)血液干細(xì)胞緊急程序的搶手開(kāi)關(guān)?由 Rodewald 領(lǐng)導(dǎo)的研究人員在血液干細(xì)胞 USP22 被基因關(guān)閉的小鼠中對(duì)此進(jìn)行了研究。在這些動(dòng)物中，具有所有關(guān)鍵特征的造血緊急程序運(yùn)行時(shí)沒(méi)有任何可檢測(cè)到的感染或干擾素水平升高。

與正常小鼠相比，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物能夠更好地抵抗單核細(xì)胞增生李斯特菌的感染。此外，他們血液中重要的清道夫細(xì)胞——中性粒細(xì)胞——在吞噬細(xì)菌方面更為成功。

正如預(yù)期的那樣，基因修飾動(dòng)物血細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)也有明顯更多的表觀遺傳 H2Bub1 修飾。“增加的 H2Bub1 水平似乎是讓免疫系統(tǒng)處于待命狀態(tài)的警報(bào)按鈕。特別是，這使先天免疫防御(在與病原體初次接觸時(shí)尤為重要)進(jìn)入更高的防御警戒狀態(tài)，”Nikolaus Dietlein 說(shuō)，當(dāng)前出版物的第一作者。USP22 去除了 H2Bub1 修飾，終止了正常動(dòng)物的警報(bào)。

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