由于每個(gè)個(gè)體體內(nèi)的T細(xì)胞數(shù)目是有限的,,而V(D)J重排過程可能產(chǎn)生的T細(xì)胞受體種類數(shù)很多,,因此之前人們一直認(rèn)為不同個(gè)體重排產(chǎn)生相同的T細(xì)胞受體的可能性幾乎不可能。 奇怪的是,,公有T細(xì)胞(不同個(gè)體在應(yīng)對(duì)相同抗原時(shí)篩選出相同的T細(xì)胞受體)普遍存在于各種免疫反應(yīng)中,。公有T細(xì)胞使得一個(gè)種群中的不同個(gè)體在應(yīng)對(duì)常見的病原菌時(shí)產(chǎn)生相似的抗原特異性T細(xì)胞受體,,從而有利于這個(gè)種群。但是,,這種相對(duì)集中的T細(xì)胞受體庫(kù)很可能會(huì)限制這個(gè)種群對(duì)其他病原菌的免疫反應(yīng),。如果公有T細(xì)胞反應(yīng)是可以人為控制的,那將對(duì)人類健康有極大的好處,。因此,,研究不同個(gè)體重排產(chǎn)生相同的T細(xì)胞受體的機(jī)理就顯得十分重要。每個(gè)個(gè)體V(D)J重排過程都能產(chǎn)生種類繁多的T細(xì)胞受體,,這些T細(xì)胞受體組成一個(gè)T細(xì)胞受體庫(kù),,而不同個(gè)體間T細(xì)胞受體庫(kù)的重疊為公有T細(xì)胞的產(chǎn)生提供了基礎(chǔ)。韓家淮實(shí)驗(yàn)室通過高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)三只老鼠CD4(+)CD8(+)胸腺T細(xì)胞的T細(xì)胞受體庫(kù)進(jìn)行測(cè)序,,并與信息學(xué)院吉國(guó)力老師課題組合作,,運(yùn)用生物信息學(xué)的方法對(duì)序列進(jìn)行了分析。他們觀察到兩兩老鼠之間有大約10%-15%的T細(xì)胞受體氨基酸序列是相同的,。 這一發(fā)現(xiàn)改變了以前人們所認(rèn)為的不同個(gè)體重排產(chǎn)生相同的T細(xì)胞受體的可能性極小的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),。他們的研究進(jìn)一步闡明不同老鼠T細(xì)胞受體庫(kù)的重疊在很大程度上是由于趨同重排(不同的重排方式可以產(chǎn)生相同的堿基序列)和重排時(shí)的傾向性。相反地,,胸腺篩選似乎對(duì)受體庫(kù)的重疊沒有貢獻(xiàn),。這些結(jié)果顯示不同個(gè)體間公有T細(xì)胞受體主要由T細(xì)胞受體V(D)J重排過程所決定。該研究成果于2012年09月01日發(fā)表于Journal of Immunology ,,2012級(jí)博士生李漢杰和信息學(xué)院博士生葉叢庭為文章的共第一作者,。
此外,韓家淮課題組還在Cell Research 發(fā)表綜述對(duì)公有T細(xì)胞領(lǐng)域進(jìn)行了全面的總結(jié),,文章的第一作者是2012級(jí)博士生李漢杰,。由于之前的研究表明重排時(shí)的傾向性是可以被一系列順式和反式作用元件從遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)的層面進(jìn)行調(diào)控的。因此韓家淮課題組在該綜述中開創(chuàng)性的提出通過人為地控制重排時(shí)的傾向性來改變每個(gè)個(gè)體的T細(xì)胞受體庫(kù),,從而有利于個(gè)體對(duì)抗病原菌的感染,。韓家淮課題組接下來將利用已建立好的高通量測(cè)序和生物信息學(xué)分析平臺(tái)研究什么刺激能夠改變個(gè)體的重排庫(kù),這種改變是如何實(shí)現(xiàn)的,,這種改變又有什么生物學(xué)功能,。他們的這項(xiàng)研究具有高度的原創(chuàng)性,將有希望從根本上改變?nèi)藗儗?duì)免疫受體V(D)J重排的認(rèn)識(shí),。(生物谷Bioon.com)
doi: 10.4049/jimmunol.1102087
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Recombinatorial biases and convergent recombination determine interindividual TCRβ sharing in murine thymocytes
Li H, Ye C, Ji G, Wu X, Xiang Z, Li Y, Cao Y, Liu X, Douek DC, Price DA, Han J.
Overlap of TCR repertoires among individuals provides the molecular basis for public T cell responses. By deep-sequencing the TCRβ repertoires of CD4+CD8+ thymocytes from three individual mice, we observed that a substantial degree of TCRβ overlap, comprising ~10-15% of all unique amino acid sequences and ~5-10% of all unique nucleotide sequences across any two individuals, is already present at this early stage of T cell development. The majority of TCRβ sharing between individual thymocyte repertoires could be attributed to the process of convergent recombination, with additional contributions likely arising from recombinatorial biases; the role of selection during intrathymic development was negligible. These results indicate that the process of TCR gene recombination is the major determinant of clonotype sharing between individuals