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来自Colonna团队的研究人员揭示了生物钟基因REV-ERBα/β通过调控RORγt表达维持肠道3型天然淋巴细胞(ILC3)功能的关键机制。该研究通过单细胞多组学和基因编辑技术,发现REV-ERB缺失会激活转录因子NFIL3,通过Rorc基因-2kb顺式调控元件抑制RORγt表达,导致ILC3向ILC1转化,降低IL-22分泌并增加IFN-γ产生,最终加剧啮齿类柠檬酸杆菌感染易感性。这项研究为肠道炎症防治提供了新靶点。
昼夜节律调控网络与肠道菌群和营养代谢的周期性波动密切相关,而3型天然淋巴细胞(ILC3)正是通过分泌白细胞介素-22(IL-22)来维持肠道稳态的关键守卫者。有趣的是,这些细胞具有"变形"能力——能转变成分泌干扰素-γ(IFN-γ)的1型天然淋巴细胞(ILC1)。科学家们发现,生物钟蛋白REV-ERBα和REV-ERBβ就像精准的"细胞身份守护者",它们的双重缺失会引发一系列连锁反应:ILC3开始大规模"叛变"为ILC1,细胞能量代谢紊乱,IL-22产量骤降而IFN-γ飙升,最终导致实验小鼠对啮齿类柠檬酸杆菌(Citrobacter rodentium)的抵抗力显著下降。
通过单细胞多组学分析和基因编辑技术,研究团队揭开了这个转化过程的分子密码。原来REV-ERBα/β的缺失会激活转录因子NFIL3,这个"分子开关"通过作用于Rorc基因上游2kb处的调控元件,像"基因沉默器"一样压制了关键转录因子RORγt的表达。失去RORγt这个"身份标识"后,细胞转而投奔另一个转录因子T-bet的阵营,完成从ILC3到ILC1的转变。
更深入的表观遗传学和代谢组学分析显示,REV-ERBα/β的缺失就像按下"细胞重编程"按钮,不仅改变了基因调控网络,还重塑了整个代谢通路。这项研究首次阐明生物钟蛋白通过表观遗传学机制维持ILC3细胞身份的具体途径,为理解肠道炎症发病机制和开发新型治疗策略提供了重要理论基础。
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