Regulation of medullary thymic epithelial cells and thymic central tolerance by Ikaros

Ikaros 对胸腺髓质上皮细胞和胸腺中枢耐受的调节

基本信息

项目摘要

Project Summary A normal and robust immune system relies on the development of cells with diverse repertoire of antigen recognition but that remain tolerant of self-tissues. Breakdown of this immune tolerance can give rise to autoimmune disease, and hence multiple mechanisms are in place to ensure immune self-tolerance. The thymus is a critical site for the development and education of T cells to promote tolerance to self through expression of tissue specific antigens (TSAs) by specialized medullary thymic epithelial cells (mTECs). The transcriptional regulators Aire and Fezf2 are known to act within mTECs to promote the expression of thousands of TSA self- antigens for the purpose of removing developing self-reactive T cells in a process known as negative selection. Aire and Fezf2 are shown to be required for some, but not all TSA genes expressed in mTECs, suggesting additional transcriptional regulators are required for the full repertoire of the observed TSA expression in mTECs. Furthermore, recent work has highlighted the complexity of mTECs with at least four mTEC populations: Aire+ mTECs, Ccl21a mTECs, Late/Post Aire mTECs, and tuft cells. However, there is limited knowledge about the developmental regulation and progenitors of these heterogeneous mTEC subsets. We have identified the transcription factor Ikaros (Ikzf1) as a novel regulator of mTEC composition and function, with deletion of Ikaros in mTECs causing a reduction of Aire+ mTECs and an expansion of tuft cells. Moreover, Ikaros-deficient mTECs have a defect in TSA gene expression resulting in specific signs of autoimmunity. Interestingly, mutations in IKZF1 have been linked to human autoimmune diseases. Thus, we hypothesize a novel role for Ikaros in mTEC lineage development, TSA expression and central tolerance, and that defects in mTEC function could contribute to the autoimmunity seen in humans with IKZF1 mutations. We propose to test our hypothesis and increase our knowledge of this novel mTEC transcriptional regulator through the following specific aims: (1) Identify the stage(s) of mTEC development at which Ikaros modulates mTEC function, (2) Interrogate the molecular mechanism of Ikaros function in mTECs, and (3) Determine if TEC specific deletion of Ikaros affects T cell tolerance and autoimmunity. To complete these aims, we have developed a unique and powerful set of genetic tools and mouse reporter lines that allow us to perturb Ikaros function in mTECs. We will use flow cytometry to investigate mTEC and thymic immune cell phenotypes, combined scRNA-seq/scATAC-seq to analyze gene expression and chromatin accessibility, and supplement with mechanistic studies in vitro in cell lines. Our long-term goal is to increase our understanding of the regulation of mTEC development and function in central tolerance, and how alterations can lead to a break of tolerance and autoimmunity.
项目摘要 一种正常且健壮的免疫系统依赖于具有抗原多样的细胞的发展 认可,但仍然可以宽容自我组织。这种免疫耐受性的崩溃会引起 自身免疫性疾病,因此有多种机制来确保免疫自我耐受。胸腺 是T细胞开发和教育以通过表达来促进自我宽容的关键场所 专门的髓质胸腺上皮细胞(MTEC)的组织特异性抗原(TSA)。转录 已知监管机构AIRE和FEZF2在MTEC中起作用,以促进数千个TSA自我的表达 抗原是为了在称为阴性选择的过程中去除开发自反应T细胞的目的。 某些AIRE和FEZF2对于某些人来说是必需的,但并非所有在MTEC中表达的TSA基因,这表明 需要其他转录调节剂才能在MTEC中观察到的TSA表达的完整曲目。 此外,最近的工作强调了MTEC与至少四个MTEC人群的复杂性:AIRE+ MTEC,CCL21A MTEC,晚/后AIRE MTEC和簇细胞。但是,关于 这些异质MTEC子集的发育调节和祖细胞。我们已经确定了 转录因子Ikaros(IKZF1)是MTEC组成和功能的新型调节剂,并删除了Ikaros 在MTEC中,导致AIRE+ MTEC的减少和簇细胞的膨胀。此外,Ikaros缺陷MTEC 具有TSA基因表达缺陷,导致自身免疫的特定迹象。有趣的是,突变中的突变 IKZF1与人类自身免疫性疾病有关。因此,我们假设Ikaros在 MTEC谱系发展,TSA表达和中央公差以及MTEC功能的缺陷可以 有助于在具有IKZF1突变的人类中看到的自身免疫性。我们建议检验我们的假设和 通过以下特定目的增加我们对这一新型MTEC转录调节剂的了解:(1) 确定IKAROS调节MTEC功能的MTEC开发阶段,(2)询问该功能 Ikaros在MTEC中的分子机制,(3)确定ikaros的特异性缺失是否影响 T细胞的耐受性和自身免疫性。为了完成这些目标,我们开发了一套独特而强大的集合 遗传工具和小鼠记者线,使我们能够在MTEC中扰动Ikaros功能。我们将使用流 研究MTEC和胸腺免疫细胞表型,结合SCRNA-SEQ/SCATAC-SEQ至 分析基因表达和染色质的可及性,并补充细胞中的机理研究 线。我们的长期目标是提高我们对MTEC开发和功能调节的理解 在中央耐受性以及改变如何导致耐受性和自身免疫性的破坏。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Michael R Waterfield其他文献

Michael R Waterfield的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Michael R Waterfield', 18)}}的其他基金

Coopting epigenetic regulators by Aire to maintain immune tolerance
艾尔利用表观遗传调节因子维持免疫耐受
  • 批准号:
    9212100
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 67.08万
  • 项目类别:
Coopting epigenetic regulators by Aire to maintain immune tolerance
艾尔利用表观遗传调节因子维持免疫耐受
  • 批准号:
    9013726
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 67.08万
  • 项目类别:

相似国自然基金

E3泛素连接酶MDM2对乙肝表面抗原组装和分泌的影响及机制研究
  • 批准号:
    82300690
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
甲型流感病毒H1N1变异对抗原性和感染性的影响机制研究
  • 批准号:
    82372225
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
幽门螺杆菌O-抗原连接酶WaaL通过调控IV型分泌系统的组装影响其致病性的机制研究
  • 批准号:
    82300649
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Spike变异对新冠病毒抗原性及ACE2种属嗜性的影响研究
  • 批准号:
    82272305
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型H5亚型禽流感病毒变异对抗原性影响及其分子机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Role of Frizzled 5 in NK cell development and antiviral host immunity
Frizzled 5 在 NK 细胞发育和抗病毒宿主免疫中的作用
  • 批准号:
    10748776
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 67.08万
  • 项目类别:
Temporospatial Single-Cell Characterization of Angiogenesis and Myocardial Regeneration in Small and Large Mammals
小型和大型哺乳动物血管生成和心肌再生的时空单细胞表征
  • 批准号:
    10751870
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 67.08万
  • 项目类别:
Core C. Clinical Core/Human subjects
核心 C. 临床核心/人类受试者
  • 批准号:
    10625576
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 67.08万
  • 项目类别:
Immunomodulatory ligand B7-1 targets p75 neurotrophin receptor in neurodegeneration
免疫调节配体 B7-1 在神经变性中靶向 p75 神经营养蛋白受体
  • 批准号:
    10660332
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 67.08万
  • 项目类别:
Human Plasma Cell Maturation & Maintenance through CD138, TNFRSF, and Modulation of Ig Secretion
人类浆细胞成熟
  • 批准号:
    10660723
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 67.08万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了