圣裘德兒童研究醫(yī)院的免疫學(xué)家創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以識(shí)別免疫細(xì)胞中促進(jìn)1型糖尿病的基因調(diào)節(jié)機(jī)制。研究結(jié)果發(fā)表在《自然免疫學(xué)》上。
1型糖尿病是一種自身免疫性疾病，其中免疫系統(tǒng)攻擊身體自身細(xì)胞。在1型糖尿病中，稱為CD8 T細(xì)胞的免疫細(xì)胞殺死胰腺中產(chǎn)生胰島素的胰島細(xì)胞。通過創(chuàng)建表觀遺傳圖譜，研究人員發(fā)現(xiàn)這些T細(xì)胞具有雙重生物學(xué)特征。這種雙重特性使T細(xì)胞在連續(xù)幾代T細(xì)胞中保持攻擊產(chǎn)生胰島素的細(xì)胞的能力。
圣裘德免疫學(xué)系的資深作者本揚(yáng)布拉德博士說：“主要問題之一是為什么這些T細(xì)胞能長(zhǎng)時(shí)間保持功能?！薄拔覀兊难芯客ㄟ^確立表觀遺傳編程在人類T細(xì)胞分化中的核心作用，為這種反應(yīng)的穩(wěn)定性提供了重要的見解?！?
表觀遺傳學(xué)調(diào)控
細(xì)胞的活動(dòng)受遺傳和表觀遺傳調(diào)控，控制開關(guān)給細(xì)胞下達(dá)指令。表觀遺傳調(diào)控機(jī)制包括一個(gè)稱為甲基化的過程，甲基分子可以在關(guān)鍵點(diǎn)插入DNA分子，抑制其遺傳活性。
Youngblood和他的團(tuán)隊(duì)繪制了CD8 T細(xì)胞基因組的甲基化模式，以了解決定其發(fā)育或“分化”的表觀遺傳過程，這是由稱為干記憶T細(xì)胞的未成熟細(xì)胞進(jìn)行的。研究人員收集了T細(xì)胞各種甲基化模式的數(shù)據(jù)，從幼稚(還沒有攻擊性)到活躍的效應(yīng)細(xì)胞。
從圖譜中，研究人員發(fā)現(xiàn)引起糖尿病的T細(xì)胞不僅具有幼稚基因型，還具有與效應(yīng)子相關(guān)的表觀遺傳程序的雙重特征，這首次揭示了該細(xì)胞是具有兩個(gè)程序的表觀遺傳雜種。
研究人員還對(duì)小鼠CD8 T細(xì)胞進(jìn)行了同樣的分析，發(fā)現(xiàn)它們也表現(xiàn)出這種雙重人格。
理解雙重人格
理解人鼠圖譜的關(guān)鍵是多功效指數(shù)，這是由圣裘德應(yīng)用生物信息學(xué)中心的范依平博士和美國(guó)醫(yī)學(xué)系臨床研究員凱特琳澤布里共同開發(fā)的。免疫學(xué)。范和澤布雷用最先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法查詢這些數(shù)據(jù)，了解自反應(yīng)性T細(xì)胞的分化狀態(tài)。利用這一新指標(biāo)，他們可以證明T細(xì)胞基因組中的甲基化位點(diǎn)可以用來預(yù)測(cè)T細(xì)胞分化。
自反應(yīng)性CD8 T細(xì)胞在該指標(biāo)中得分很高，說明其保留了低分化程度的雜交狀態(tài)。Atlas和多能指數(shù)為1型糖尿病的發(fā)展、治療和診斷提供了重要的新工具。
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