由于每個個體體內(nèi)的T細胞數(shù)目是有限的,,而V(D)J重排過程可能產(chǎn)生的T細胞受體種類數(shù)很多,,因此之前人們一直認(rèn)為不同個體重排產(chǎn)生相同的T細胞受體的可能性幾乎不可能。 奇怪的是,,公有T細胞(不同個體在應(yīng)對相同抗原時篩選出相同的T細胞受體)普遍存在于各種免疫反應(yīng)中,。公有T細胞使得一個種群中的不同個體在應(yīng)對常見的病原菌時產(chǎn)生相似的抗原特異性T細胞受體,從而有利于這個種群,。但是,這種相對集中的T細胞受體庫很可能會限制這個種群對其他病原菌的免疫反應(yīng),。如果公有T細胞反應(yīng)是可以人為控制的,,那將對人類健康有極大的好處。因此,,研究不同個體重排產(chǎn)生相同的T細胞受體的機理就顯得十分重要,。每個個體V(D)J重排過程都能產(chǎn)生種類繁多的T細胞受體,這些T細胞受體組成一個T細胞受體庫,,而不同個體間T細胞受體庫的重疊為公有T細胞的產(chǎn)生提供了基礎(chǔ),。韓家淮實驗室通過高通量測序技術(shù)對三只老鼠CD4(+)CD8(+)胸腺T細胞的T細胞受體庫進行測序,并與信息學(xué)院吉國力老師課題組合作,,運用生物信息學(xué)的方法對序列進行了分析,。他們觀察到兩兩老鼠之間有大約10%-15%的T細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)為的不同個體重排產(chǎn)生相同的T細胞受體的可能性極小的錯誤認(rèn)識,。他們的研究進一步闡明不同老鼠T細胞受體庫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)和重排時的傾向性,。相反地,,胸腺篩選似乎對受體庫的重疊沒有貢獻,。這些結(jié)果顯示不同個體間公有T細胞受體主要由T細胞受體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)表綜述對公有T細胞領(lǐng)域進行了全面的總結(jié),,文章的第一作者是2012級博士生李漢杰。由于之前的研究表明重排時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的傾向性來改變每個個體的T細胞受體庫,,從而有利于個體對抗病原菌的感染,。韓家淮課題組接下來將利用已建立好的高通量測序和生物信息學(xué)分析平臺研究什么刺激能夠改變個體的重排庫,這種改變是如何實現(xiàn)的,,這種改變又有什么生物學(xué)功能,。他們的這項研究具有高度的原創(chuàng)性,將有希望從根本上改變?nèi)藗儗γ庖呤荏wV(D)J重排的認(rèn)識,。(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