研究Th2細胞中lncRNA通過促進翻譯調控細胞因子IL4的表達

　　1月4日，國際學術期刊Journal of Biological Chemistry 發表了中國科學院上海營養與健康研究院常興研究組的研究成果“Single-cell RNA-Seq analysis identifies a noncoding interleukin 4 (IL-4) RNA that post-transcriptionally up-regulates IL-4 production in T helper cells”。該研究通過單細胞RNA測序發現源于IL4基因座的lncRNAIL4nc，并證明其在翻譯水平調控IL4蛋白的表達。

　　Th2細胞是CD4+ T細胞的一個亞群，是抗胞外寄生蟲免疫應答和體液免疫應答的主要介導者，其功能的發揮依賴于細胞因子的表達。IL4、IL5、IL9、IL13是Th2特異性表達的細胞因子，除此之外Th2也表達IL2、TNFα等泛特異性細胞因子。即使在同樣的環境中，Th2表達這些細胞因子的種類、表達量也千差萬別。為了探討Th2細胞的異質性，在這項研究中，研究人員利用Fluidigm C1平臺對體外分化的Th2細胞進行了單細胞RNA測序。

　　研究發現，細胞因子這一類基因是Th2細胞個體轉錄組異質性最重要的來源，且泛特異性細胞因子呈現出雙峰表達模式。此外，可變起始外顯子的使用在Th2細胞中十分普遍，IL4nc就是一個典型的例子。IL4nc和蛋白編碼的IL4 mRNA相比，共享后三個外顯子，但利用了一個獨特的起始外顯子。進一步研究發現，IL4nc在靜息態的Th2細胞中表達較高，在TCR重激活后盡管表達增加，但遠遠低于IL4mRNA，所以在群體水平的RNA測序中會被IL4mRNA掩蓋。在體外分化的Th2細胞中的敲低和過表達結果表明，IL4nc通過3’端序列調控IL4 mRNA的翻譯，從而促進了IL4蛋白的表達。IL4nc發揮功能的3’端序列與IL4 mRNA 3’UTR序列相同，很可能通過吸附、隔離IL4 mRNA翻譯的負調控因子來促進其表達。

　　綜上所述，該研究發現細胞因子對Th2細胞轉錄組的異質性具有重要貢獻，lncRNA IL4nc正向調控IL4細胞因子的表達。

　　上海營養與健康院2013級博士研究生殷瑋婕為該論文的第一作者。該研究得到科技部、國家自然科學基金、上海市科委和中科院等的支持。

圖：lncRNA IL4nc在Th2細胞中正向調控IL4蛋白表達