利用染色质开放结构技术研究ICOS信号对CD4T细胞的影响

诱导共刺激分子ICOS是T细胞活化过程中重要分子，其与配体的结合在维持T细胞存活，诱导Th17和Treg等亚群分化中发挥重要作用，但机制不清。基因组上DNA片段发挥功能时所处染色质区域变得开放可及，形成对DNA酶超敏感（DH）的开放染色质结构。后者直接反映基因组上的活性功能区域，可作为标志物来挖掘信号刺激前后差异活化的基因或功能元件。本研究拟通过鉴定ICOS表达情况不同的细胞亚群之间、受到ICOS信号刺激与否的T细胞之间染色质结构发生变化的DH位点，然后结合生物信息学和基因组学分析，通过定量PCR、ChIP、报告基因等手段研究这些位点改变的功能意义，以期阐明ICOS促进IL10、c-Maf等下游分子表达的机制，也有望较全面系统的发掘受到ICOS影响的其他未知分子。研究结果将有助于深入了解不同情况下ICOS对T细胞的影响的分子机制，为T细胞功能研究提供线索。

诱导共刺激分子 ICOS 是 T 细胞活化过程中重要分子，在维持T 细胞存活，诱导 Th17 和 Treg 等亚群分化中发挥重要作用。细胞的功能变化以及关键基因的表达很大程度上来自外源信号最终对基因组功能元件的激活或关闭。但ICOS信号对哪些基因组功能元件有影响并不清楚。本研究期望通过比较鉴定不同 ICOS 表达模式细胞亚群的染色质结构发生变化的 DH 位点，并进一步研究这些位点改变的功能意义，以期阐明 ICOS对T细胞基因组功能元件的影响及其机制。在本研究中我们以不同 ICOS 表达模式细胞亚群为研究对象，通过分析T细胞基因组染色质的DNA酶超敏感性位点（DHS）来反映基因组上功能元件的活跃或关闭，绘制了ICOS高表达和低表达情况下T细胞的DHS分布图谱。然后采用生物信息学比较了不同亚群DHS位点的差异，尤其是IL-10、IL-21、MAF等重点基因位点区域的差异，分别在上述3个基因位点区域鉴定到6个功能调控元件区域，其中3个区域在不同ICOS表达模式细胞上存在差异。并且利用荧光素酶报告基因实验对部分差异位点进行了功能研究，发现利用染色体免疫共沉淀技术发现部分位点可与转录因子NFKB、CTCF、RUNX1、CEBPB结合受到其调控，提示ICOS信号可能通过影响这些转录因子与基因组特定调控区域的结合而影响T细胞功能。我们目前的研究结果部分的阐明了受ICOS信号影响的IL-10、IL-21、MAF等基因的表达调控机制，有助于深入了解ICOS信号对T细胞的影响以及上述关键基因自身异常引起免疫性疾病的病理机制。