近日，eLife發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所朱明昭課題組題為Endothelial SIRPα signaling controls VE-cadherin endocytosis for thymic homing of progenitor cells的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)造血祖細(xì)胞高表達(dá)的CD47配體與胸腺門(mén)控內(nèi)皮細(xì)胞上高表達(dá)的SIRPα受體相互作用，通過(guò)SIRPα下游ITIM-SHP2-Src信號(hào)通路，調(diào)控VE-cadherin內(nèi)吞，打開(kāi)細(xì)胞連接，促進(jìn)造血祖細(xì)胞跨內(nèi)皮遷移，影響T細(xì)胞的早期發(fā)育。

胸腺是哺乳動(dòng)物T細(xì)胞發(fā)育的必要淋巴器官，是建立T細(xì)胞適應(yīng)性免疫應(yīng)答的基礎(chǔ)，在感染、腫瘤、自身免疫等各種病理過(guò)程中發(fā)揮重要作用。源于骨髓的造血祖細(xì)胞經(jīng)過(guò)血液循環(huán)遷移歸巢到胸腺，是T細(xì)胞得以正常發(fā)育的前提，對(duì)于病理?xiàng)l件下的T細(xì)胞免疫重建尤為重要。2016年，朱明昭課題組首次發(fā)現(xiàn)鑒定了一群調(diào)控造血祖細(xì)胞胸腺歸巢的關(guān)鍵血管內(nèi)皮細(xì)胞，命名為胸腺門(mén)控內(nèi)皮細(xì)胞（Thymic portal endothelial cell，TPEC）（Nat Commun. 2016）。但TPEC調(diào)控造血祖細(xì)胞胸腺歸巢的分子機(jī)制尚不清楚。

該研究中，研究者通過(guò)RNA-seq轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析并經(jīng)過(guò)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，SIRPα是TPEC的一個(gè)特征分子。SIRPα通常表達(dá)在巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞等髓系免疫細(xì)胞上，在CD47配體分子的作用下，傳遞“don’t eat me”信號(hào)，是固有免疫檢驗(yàn)點(diǎn)。SIRPα在基質(zhì)細(xì)胞上的作用尚不清楚。研究者們利用全身性基因敲除小鼠、條件性基因敲除小鼠、骨髓嵌合體、細(xì)胞過(guò)繼轉(zhuǎn)移等多種動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，證明了內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的SIRPα促進(jìn)造血祖細(xì)胞的胸腺歸巢，維持胸腺早期T祖細(xì)胞（Early T cell progenitor，ETP）的數(shù)量，調(diào)控胸腺細(xì)胞的發(fā)育。

為進(jìn)一步揭示其分子機(jī)制，研究者進(jìn)行了系列體外實(shí)驗(yàn)。研究基于MS1血管內(nèi)皮細(xì)胞系，構(gòu)建了SIRPα完全缺失、SIRPα胞內(nèi)段缺失、野生型SIRPα回補(bǔ)，SIRPα胞內(nèi)段ITIM基序突變回補(bǔ)、SHP2組成性活化回補(bǔ)等多種細(xì)胞株，并通過(guò)Src激酶抑制劑等手段，結(jié)合Transwell 實(shí)驗(yàn)、VE-cadherin內(nèi)吞免疫熒光成像等方法，證明了SIRPα受體通過(guò)ITIM-SHP2-Src信號(hào)通路促進(jìn)VE-cadherin的內(nèi)吞和造血祖細(xì)胞（或T淋巴細(xì)胞）的跨內(nèi)皮遷移。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，造血祖細(xì)胞，特別是遷入胸腺的原始ETP，高表達(dá)CD47分子；來(lái)自于CD47基因敲除小鼠（或經(jīng)過(guò)CD47阻斷）的造血祖細(xì)胞或T細(xì)胞，其跨內(nèi)皮遷移能力顯著降低。與此相一致地，CD47基因敲除小鼠也表現(xiàn)為造血祖細(xì)胞胸腺歸巢的缺陷。

上述研究較完整地展現(xiàn)了造血祖細(xì)胞與胸腺門(mén)控內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)CD47-SIRPα相互作用，激活胞內(nèi)ITIM-SHP2-Src信號(hào)通路，調(diào)控VE-cadherin內(nèi)吞、造血祖細(xì)胞胸腺歸巢和T細(xì)胞發(fā)育的細(xì)胞和分子機(jī)制及其生物學(xué)作用（如圖）。為干預(yù)調(diào)控T細(xì)胞發(fā)育和免疫重建，理解跨內(nèi)皮細(xì)胞遷移的調(diào)控機(jī)制提供了新思路。CD47-SIRPα阻斷是當(dāng)前腫瘤免疫治療的研發(fā)熱點(diǎn)，該研究的新發(fā)現(xiàn)對(duì)于開(kāi)展腫瘤免疫治療的相關(guān)研究具有重要提示意義。

胸腺門(mén)控內(nèi)皮細(xì)胞SIRPα信號(hào)調(diào)控造血祖細(xì)胞胸腺歸巢和T細(xì)胞發(fā)育