研究 Th2细胞中lncRNA通过促进翻译调控细胞因子IL4的表达
1月4日，国际学术期刊Journal of Biological Chemistry 发表了中国科学院上海营养与健康研究院常兴研究组的研究成果“Single-cell RNA-Seq analysis identifies a noncoding interleukin 4 (IL-4) RNA that post-transcriptionally up-regulates IL-4 production in T helper cells”。该研究通过单细胞RNA测序发现源于IL4基因座的lncRNAIL4nc，并证明其在翻译水平调控IL4蛋白的表达。
Th2细胞是CD4+ T细胞的一个亚群，是抗胞外寄生虫免疫应答和体液免疫应答的主要介导者，其功能的发挥依赖于细胞因子的表达。IL4、IL5、IL9、IL13是Th2特异性表达的细胞因子，除此之外Th2也表达IL2、TNFα等泛特异性细胞因子。即使在同样的环境中，Th2表达这些细胞因子的种类、表达量也千差万别。为了探讨Th2细胞的异质性，在这项研究中，研究人员利用Fluidigm C1平台对体外分化的Th2细胞进行了单细胞RNA测序。
研究发现，细胞因子这一类基因是Th2细胞个体转录组异质性最重要的来源，且泛特异性细胞因子呈现出双峰表达模式。此外，可变起始外显子的使用在Th2细胞中十分普遍，IL4nc就是一个典型的例子。IL4nc和蛋白编码的IL4 mRNA相比，共享后三个外显子，但利用了一个独特的起始外显子。进一步研究发现，IL4nc在静息态的Th2细胞中表达较高，在TCR重激活后尽管表达增加，但远远低于IL4mRNA，所以在群体水平的RNA测序中会被IL4mRNA掩盖。在体外分化的Th2细胞中的敲低和过表达结果表明，IL4nc通过3’端序列调控IL4 mRNA的翻译，从而促进了IL4蛋白的表达。IL4nc发挥功能的3’端序列与IL4 mRNA 3’UTR序列相同，很可能通过吸附、隔离IL4 mRNA翻译的负调控因子来促进其表达。
综上所述，该研究发现细胞因子对Th2细胞转录组的异质性具有重要贡献，lncRNA IL4nc正向调控IL4细胞因子的表达。
上海营养与健康院2013级博士研究生殷玮婕为该论文的第一作者。该研究得到科技部、国家自然科学基金、上海市科委和中科院等的支持。
图：lncRNA IL4nc在Th2细胞中正向调控IL4蛋白表达
