Titelaufnahme

Titel
The role of Schlafen family members in human T cells
Verfasser / VerfasserinPuck, Alexander Egbert
Betreuer / BetreuerinStöckl, Johannes
Erschienen2016
UmfangX, 90 Blatt
HochschulschriftWien, Univ., Diss., 2016
Anmerkung
Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprüft
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Schlafen family member / SLFN12 / ct-CD45 / T-Lymphozyt / T-Zellquieszenz / Interferon
Schlagwörter (EN)Schlafen family member / SLFN12 / ct-CD45 / T lymphocyte / T cell quiescence / interferon
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-9506 Persistent Identifier (URN)
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The role of Schlafen family members in human T cells [9.35 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Schlafen (SLFN)-Proteinfamilie wurde vor etwa 18 Jahren erstbeschrieben und mit der Regulation der Thymozytendifferenzierung und des Zellzyklus in Verbindung gebracht. Weitere Studien zeigten, dass SLFN-Gene durch Typ-I-Interferone induziert werden können, welche eine Schlüsselrolle in Immunreaktionen gegen Viren spielen, jedoch auch mit Immunmodulation assoziiert wurden. Allerdings wurden die meisten dieser Studien in der Maus als Modellorganismus durchgeführt, wodurch wenig über die Rolle von Mitgliedern der SLFN-Familie in primären humanen Immunzellen bekannt ist. Diese Studie beschreibt zum ersten Mal Expression und Regulation von humanen SLFN-Genen in primären Monozyten, T-Lymphozyten sowie in aus Monozyten differenzierten, dendritischen Zellen (moDCs). Dabei wurde gezeigt, dass SLFN5 und SLFN11 hohe basale Expressionslevel vor allem in T-Zellen und Monozyten haben. SLFN-Gene waren induzierbar durch Stimulierung von moDCs durch humanes Rhinovirus, IFN-α sowie Lipopolysaccharid, während der TLR2-Agonist Peptidoglycan zu keiner oder nur geringfügiger Änderung der Expression führte. Dies deutet darauf hin, dass SLFN-Gene hauptsächlich durch autokrines Typ-I-Interferon reguliert werden. Im Gegensatz dazu führte jedoch T-Zellaktivierung zu einer Verminderung der Expression von SLFN5, SLFN12 sowie SLFN12L, obwohl das typ-I-interferonabhängige Gen MxA dabei induziert wurde. Wir identifizierten SLFN12 als überexprimiertes Gen während der Aktivierung von T-Lymphozyten in Gegenwart des löslichen zytoplasmatischen Teils von CD45 (ct-CD45), welcher von humanen Phagozyten freigesetzt wird. Hohe Konzentrationen von ct-CD45 konnten in adultem humanem Plasma detektiert werden, wohingegen Plasma aus Nabelschnurblut sowie Plasma von Rheuma- und Systemischer-Lupus-Erythematodes-Patienten geringere Mengen aufwiesen. Depletierung von ct-CD45 aus Plasma führte zu erhöhten Wachstumsraten von T-Zellen die über CD3 und CD3/CD63-Stimulierung aktiviert wurden, während Aktivierung in Gegenwart von ct-CD45-Fc-Fusionsproteinen zu Wachstumsreduktion und verminderter Zytokinsekretion führte. Co-Stimulierung über das CD28-Antigen konnte jedoch die meisten der beobachteten Effekte rückgängig machen. Ct-CD45-induzierte Wachstumsinhibierung war mit der Expression von SLFN12, KLF2 und p27kip assoziiert, während Zykline vom D-Typ, Zyklin E1 sowie CDK2 und CDK4 vermindert waren. Dies deutet auf einen frühen Zellzyklusarrest und forcierter Aufrechterhaltung von T-Zellquieszenz hin. Tatsächlich führte transgene SLFN12-Überexpression zu verminderten T-Zellwachstumsraten, was eine Beteiligung an den Effekten von ct-CD45 möglich erscheinen lässt. Bei einer Proteomanalyse der Hela-Ohio-Zelllinie, in welcher SLFN12 mittels siRNA reduziert worden war, zeigten sich Veränderungen in der Expression mehrerer, am vesikulären Transport beteiligten, Gene, was auf erhöhten zellulären Stress hindeuteten könnte. Folglich könnte SLFN12 die T-Zellquieszenz über die Regulierung der zellulären Stressantwort beeinflussen. Zusammenfassend wurden in dieser Studie erstmals Expressions- und Regulationsmuster der humanen SLFN-Genfamilie in primären Immunzellen beschrieben und eine mögliche Beteiligung von SLFN12 an der Regulation der von ct-CD45-regulierten T-Zellquieszenz gezeigt.

Zusammenfassung (Englisch)

The Schlafen (SLFN) protein family was identified about 18 years ago and found to act as regulator of thymocyte development and cell cycle progression. Further studies revealed induction of SLFN genes by type I interferons, which are crucial in immunity against viruses, but may also modulate immune responses. However, knowledge about human SLFN family members in primary immune cells is limited, since most studies have analysed murine cells. Here we describe expression patterns of human SLFNs in three different primary cell types, including monocytes, T lymphocytes and monocyte-derived dendritic cells (moDCs). SLFN5 and SLFN11 were found to be highly expressed in all cell types, with highest levels in T cells and monocytes, respectively. SLFN genes were inducible upon stimulation of moDCs by live human rhinovirus, IFN-α or lipopolysaccharide, but not or only weakly by the TLR2 agonist peptidoglycan, suggesting that SLFN gene expression is predominantly regulated by type I interferon-mediated autocrine signalling. However, T cell activation induced downregulation of SLFN5, SLFN12 as well as SLFN12L in spite of concomitant upregulation of the interferon-inducible gene MxA. We identified human SLFN12 as an overexpressed gene in human T cells activated in the presence of the cytoplasmic tail of CD45 (ct-CD45), which is generated and released by human phagocytes. Ct-CD45 was detected at high levels in steady state adult human plasma while it was reduced in cord blood plasma and in plasma samples obtained from rheumatoid arthritis patients and individuals diagnosed with systemic lupus erythematosus. Depletion of ct-CD45 from plasma resulted in enhanced T cell growth, while activation in the presence of ct-CD45-Fc fusion proteins inhibited T cell activation and cytokine secretion for cells activated via CD3 and CD3/CD63, whereas co-stimulation via CD28 prevented most of these effects. Genes associated with ct-CD45-induced growth arrest were SLFN12, KLF2 and p27kip1, whereas the expression of D-type cyclins, cyclin E1, CDK2 and CDK4 were inhibited, pointing at early cell cycle arrest and enforcement of T cell quiescence. SLFN12 overexpression in primary T cells indeed resulted in reduced T cell proliferation, suggesting contribution to ct-CD45 effects. Proteome analysis of SLFN12-silenced Hela Ohio cells revealed perturbations of several factors associated with vesicular transport. The pattern observed suggested increased levels of cellular stress. Thus, SLFN12 could contribute to cellular quiescence by preventing activation-induced stress responses. In conclusion, this work showed for the first time detailed expression profiling of human SLFN genes upon stimulation of three different primary immune cell types and suggests a role for SLFN12 in the maintenance of ct-CD45-enforced T cell quiescence.