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以B细胞产生抗体来达到保护目的的免疫机制是免疫系统对抗病毒等微生物感染最重要的武器之一,通过形成记忆细胞,长效抵抗抗原微生物。目前上市的大部分人类疫苗,都是通过诱发保护性抗体发挥作用。而保护性抗体的产生则依赖于生发中心反应(GC reaction)。在GC反应的调控中,TFH为GC B细胞提供帮助,正向促进GC形成,而TFR则发挥相反的作用,通过抑制TFH和GC B,防止GC反应过强,造成自身免疫疾病。二者相辅相成,“阴阳”调节,维持免疫平衡。研究TFH及TFR的分化及功能调控对于维持机体正常的免疫反应具有非常重要的意义。一、急性病感染中TCF-1对TFH的转录调控TFH的分化是一个多步骤的过程,在抗原刺激第二天在特异细胞微环境及主要转录因子Bcl-6的调控下,启动TFH的分化。目前报道的其他调控因子包括Cytokine-STAT,Batf,c-Maf,IRF-4,Ascl2等及发挥抑制性作用的Blimp1。而尽管如此,对于什么因素决定了TFH早期分化的命运并不清楚,是领域内急待解决的关键问题。TCF-1由Tcf7转录表达,作为WNT通路效应分子,在T细胞早期就诱导表达,对T细胞的发育非常重要。不仅如此,TCF-1还参与免疫调控,促进TH2分化,帮助TH17发挥功能16,并在记忆性CD8的形成中发挥重要作用。利用急性病毒感染模型,我们发现,在病毒感染过程中,TCF-1在TFH细胞分化48小时开始高表达而在非TFH细胞中低表达;进一步在T细胞中条件敲除TCF-1导致CD4 T细胞分化为TFH细胞的能力严重受损;另外,缺失TCF-1的TFH细胞的辅助B细胞反应的能力也明显减弱;在缺失TCF-1的TFH细胞中,TFH的相关基因普遍下调而非TFH的相关基因普遍上调;机制方面,我们发现TCF-1一方面可以直接结合Bcl6基因的启动子和Prdm1基因(编码Blimp1)的5’调控区,从而促进Bcl-6的表达而同时抑制Blimp1的表达;另一方面,TCF-1还可以直接结合Bcl-6,抑制其负反馈调控网络,引起Bcl-6表达的进一步上调,最终共同促进TFH细胞的分化。最后,我们还发现TCF-1在TFH细胞的早期和晚期分化过程中分别具有启动TFH细胞分化和维持TFH细胞功能的两种相互独立的功能。二、m TORC1信号调控TFR细胞分化和功能TFR细胞的分化调控包括转录因子Bcl6,NFAT2,TRAF3,Id2/Id3,TCR及PD1,受到T细胞区和B细胞滤泡免疫信号的协同调控。然而目前,对于T细胞如何整合这些微环境信号从而启动TFR分化及其功能发挥都还很不清楚。m TOR是一个进化上十分保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,通过感知和整合外界微环境信号,调控细胞中一系列生物过程,包括细胞生长、增殖、存活等。利用蛋白免疫和LCMV病毒感染模型,我们发现,m TORC1信号对于TFR的分化和功能都有非常重要的作用。首先,TFR细胞中m TOR信号增强;且在T细胞中条件敲除m TOR导致Treg细胞分化为TFR细胞的能力严重受损,并进一步明确m TOR影响TFR分化主要通过C1复合物;另外,缺失m TORC1信号的TFR细胞抑制GC反应的能力也明显减弱;机制方面,我们发现m TORC1敲除后TFR的转录组变化,并证实m TOR通过磷酸化STAT3信号途径,促进结合到Tcf7 5’调控区,从而促进TCF-1的表达;随后,TCF-1进一步与Bcl6启动子结合,诱导Bcl6转录,促进TFR细胞分化,证实了m TORC1通过p STAT3-TCF-1-Bcl-6轴调控TFR细胞分化。