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SOCS3是JAK/STAT信号通路的重要的调节因子,负向调节信号转导过程,在血液干细胞的分化中起到调节作用。SOCS3的结构包括N端结构域,SH2结构域和C端的SOCS盒,其中由35个氨基酸残基组成的PEST是SOCS3的重要的功能区,并影响其降解途径。SOCS3可以作用于各种信号通路,调节细胞的生长,分化和生存。
值得注意的是,许多相关的因素,例如Toll样受体及其配体,不同功能的细胞因子均可以促进SOCS3的表达。本研究中,我们发现肿瘤的相关因素不仅可以促进SOCS3在巨噬细胞中的表达,更可以促进其在骨髓细胞中表达。因此,肿瘤相关因素引导的SOCS3的表达可能在血液干细胞的增殖分化中有重要的作用。
血液干细胞的分化经历一系列的决定过程,从多能血液干细胞(HSCs)分化成为不同谱系的细胞,HSC的谱系特异性分化和成熟严格受到细胞内信号分子的相互作用影响。Notchl在T细胞的分化和成熟过程中扮演重要的角色。Notch分子与胸腺微环境中的未成熟上皮细胞所表达的Notch配体(Jagged1,Jagged2,Deltal,Delta4)相互作用,产生复杂的调节效应。SOCS3可以调节控制HSC分化的因素,尤其是在T细胞亚群的分化中扮演重要角色,但目前关于探讨SOCS3对骨髓细胞向CD4+和CD8+T细胞分化的研究并不充分。然而,需要解决的问题是,如何建立有效的动物模型来深入的研究SOCS3在不同环境中对T细胞分化的调节作用。
因此,我们建立了注射骨髓细胞的致死剂量照射动物模型,通过尾静脉注射转染SOCS3的表达质粒。由此,我们发现转染SOCS3的骨髓细胞主要分化为CD8+T细胞,此发现在C57BL/6,BALB/c和nu/nu裸鼠中均得到证实。相反地,沉默SOCS3可以阻断骨髓细胞向CD8+T细胞分化。
SOCS3诱导CD8+T细胞的分化与SOCS3的PEST功能区有直接的联系,去除PEST功能区(SOCS3ΔDel 129-161)不仅阻断分化,并表现出改变SOCS3的三维构象和功能,反而使其类似于SOCS1。
在裸鼠中,我们发现SOCS3诱导T细胞在肺组织中的积累,在体外与肺组织和OP-9细胞的共培养实验中,SOCS3转染的骨髓细胞仍然可以诱导T细胞的分化。然后,我们在体内和体外的实验发现,SOCS3可以促进在肺组织中与T细胞分化相关的notchl及其配体delta-1和delta-4的表达,可能是其诱导T细胞产生的机制之一。综上,我们认为此发现可以更深入的了解T细胞的分化过程及肺组织在免疫功能中的重要地位,为治疗免疫相关疾病提供新的思路。