蛋白酶體介導(dǎo)CD8 T細(xì)胞胸腺選擇過程
在T細(xì)胞發(fā)育過程，不成熟的胸腺細(xì)胞通過TCR基因的重排產(chǎn)生多種不同的受體儲(chǔ)藏庫(kù)。之后，免疫系統(tǒng)通過陽(yáng)性選擇過程挑選有用的受體類型，并通過陰性選擇的過程將有害的自體免疫性受體排除出zui終的受體庫(kù)中。對(duì)于每個(gè)T細(xì)胞來說，這些關(guān)鍵的檢查點(diǎn)的通過依賴于TCR接受到的信號(hào)，即來自于MHC-自體抗原多肽復(fù)合體的刺激。
大部分有MHC-I呈遞的自體抗原主要蛋白酶體降解胞內(nèi)蛋白產(chǎn)生。蛋白媒體包含六個(gè)活性位點(diǎn)，由三個(gè)不同的B-亞基組成：B1/B2/B3各兩個(gè)。根據(jù)各亞基 種類的不同，蛋白酶體還可以再分為胸腺蛋白酶體（(β1i, β2i and β5t）、組成性蛋白酶體（β1c, β2c and β5c）、免疫性蛋白酶體（β1i, β2i and β5i）以及混合型蛋白酶體（不同c與i亞基的組合）。由于不同亞基的活性位點(diǎn)以及催化特征都不太一致，因此能夠產(chǎn)生多種不同的抗原多肽。由于胸腺蛋白酶體主要表達(dá)于胸腺基質(zhì)上皮細(xì)胞（cTEC）中，因此由cTEC產(chǎn)生的用于陽(yáng)性選擇的多肽與機(jī)體其它部位產(chǎn)生的多肽類型（比如mTEC以及用于介導(dǎo)陰性選擇的胸腺樹突狀細(xì)胞）應(yīng)該存在差異。
研究表明，缺失胸腺蛋白酶體b5t亞基的小鼠存在一定的CD8 T細(xì)胞成熟障礙。這表明陽(yáng)性選擇可能需要特異性的抗原表位驅(qū)動(dòng)。一種看法認(rèn)為，B5t的缺失導(dǎo)致了用于驅(qū)動(dòng)陽(yáng)性選擇的特異性多肽的生成障礙，從而導(dǎo)致成熟的CD8 T細(xì)胞的減少，另一種看法則認(rèn)為，胸腺蛋白酶體催化產(chǎn)生的抗原多肽不會(huì)出現(xiàn)在陰性選擇過程中，因此與上述多肽有特異性結(jié)合的T細(xì)胞更加容易通過陰性選擇進(jìn)而成熟。而B5t的缺失導(dǎo)致了這類T細(xì)胞的數(shù)量的降低。總之，上述兩種看法均存在，但無(wú)法證明哪一種的正確的，哪一種是錯(cuò)誤的。
為了了解T細(xì)胞發(fā)育過程中特異性的蛋白酶體亞基的作用，來自麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Kenneth L Rock課題組進(jìn)行了深入研究，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在zui近一期的《Nature Immunology》雜志上。
首先，作者構(gòu)建了缺乏蛋白酶體亞基β1i, β2i, β5i 以及β5t的突變體小鼠（4個(gè)基因均缺失）。這類小鼠體內(nèi)僅僅有組成性的蛋白酶體的表達(dá)。突變體小鼠能夠正常生長(zhǎng)，胸腺大小與野生型小鼠沒有差異，而且具有與野生型小鼠相當(dāng)數(shù)量的雙陰性（CD4- CD8-）T細(xì)胞以及雙陽(yáng)性(CD4+ CD8+)T細(xì)胞。相反地，這類小鼠體內(nèi)成熟的CD8單陽(yáng)性細(xì)胞存在明顯降低（下降90%），而成熟的CD4 T細(xì)胞則沒有明顯下降。為了研究這一缺陷的產(chǎn)生是否與胸腺基質(zhì)細(xì)胞有關(guān)。作者構(gòu)建了骨髓重建小鼠，即將野生小鼠的骨髓細(xì)胞轉(zhuǎn)入輻照后的突變體小鼠體內(nèi)，此時(shí)重構(gòu)小鼠的骨髓來源的細(xì)胞均為野生型，而包括胸腺基質(zhì)細(xì)胞在內(nèi)的體細(xì)胞則為突變體基因型。結(jié)果顯示，這部分小鼠體內(nèi)成熟的CD8 T細(xì)胞數(shù)量相比對(duì)照組仍有明顯的下降，這一結(jié)果表明胸腺基質(zhì)細(xì)胞在CD8 T細(xì)胞胸腺選擇成熟過程中具有重要的作用。
之后，作者研究了蛋白酶體的缺失如何影響了CD8 T細(xì)胞的陽(yáng)性選擇。他們利用骨髓重建的方法將OT-1轉(zhuǎn)基因小鼠的骨髓打入野生型或突變體小鼠體內(nèi)。結(jié)果顯示，突變體的胸腺中產(chǎn)生的成熟的CD8單陽(yáng)性T細(xì)胞數(shù)量明顯低于對(duì)照組，CD4單陽(yáng)性的OT-I胸腺細(xì)胞數(shù)量也有明顯下降。另外，在突變體小鼠中，存活的CD4單陽(yáng)性胸腺細(xì)胞TCR的表達(dá)量相比野生型也明顯較低。由于CD4單陽(yáng)性表明這部分胸腺細(xì)胞已經(jīng)經(jīng)過了陽(yáng)性選擇，因此這一結(jié)果表明：在缺失了特異性蛋白酶體的情況下，OT-1的陽(yáng)性選擇存在缺陷。接下來，作者利用多克隆的T細(xì)胞證明了上述的試驗(yàn)結(jié)果。
在陽(yáng)性選擇之后，CD69陽(yáng)性的胸腺細(xì)胞能夠上調(diào)CCR7的表達(dá)量，從而幫助其遷移到胸腺的髓質(zhì)區(qū)域。作者發(fā)現(xiàn)，野生型與突變體小鼠其CCR7intCD69+CD103+胸腺細(xì)胞的數(shù)量相當(dāng)，這說明CD8 T細(xì)胞并沒有在這一檢查點(diǎn)受到阻礙。即CD8T細(xì)胞能夠在突變體的胸腺環(huán)境中順利完成陽(yáng)性選擇，并表達(dá)髓質(zhì)歸巢趨化因子受體幫助其完成系別決定過程（lineage commitment）
進(jìn)一步，作者證明胸腺特異性蛋白酶體的缺失影響的關(guān)鍵過程是胸腺細(xì)胞經(jīng)歷陽(yáng)性選擇后到達(dá)陰性選擇的這一步。即，在缺失突變體的環(huán)境中，小鼠體內(nèi)的CD8 T細(xì)胞能夠順利完成陽(yáng)性選擇，但不能順利經(jīng)過陰性選擇成為成熟的單陽(yáng)性T細(xì)胞。
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