據(jù)BAixauli F 2022年9月28日（Nature，2022 Sep 28.doi:10.1038/s41586-022-05264-1.）報道，德國和美國研究人員聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)，LKB1-線粒體軸控制輔助性T細(xì)胞17（T helper 17 cell，Th17）效應(yīng)器功能。Th17的線粒體形狀和功能在諸如多發(fā)性硬化癥之類的自身免疫和炎癥性疾病中起著重要的作用，了解線粒體如何影響Th17是了解如何控制它們的關(guān)鍵。

免疫系統(tǒng)中的Th17是一種CD4+T細(xì)胞，它們共同幫助制造抗體，激活吞噬細(xì)胞。當(dāng)T細(xì)胞第一次接觸到抗原時，它對來自抗原和環(huán)境的信號作出反應(yīng)，成為幾種類型的專門T細(xì)胞之一，每一種都在免疫反應(yīng)中具有獨特的功能。雖然所有的輔助性T細(xì)胞亞型對身體對抗外來入侵者至關(guān)重要，但它們的失衡也可能導(dǎo)致疾病，包括1型糖尿病、哮喘、過敏和慢性炎癥。

如果能夠控制T細(xì)胞，可以說是控制了許多感染、自身免疫和癌癥。這項新的研究開始于Pearce實驗室的研究人員注意到Th17的一個特有特征。在3種主要的效應(yīng)T細(xì)胞類型（Th1、Th2和Th17）中，只有Th17有拉長的線粒體；也就是說，它們的內(nèi)部能量工廠被融合在一起，形成更大的結(jié)構(gòu)。因為拉長的線粒體通常出現(xiàn)在靜止的細(xì)胞中，而不是在激活的細(xì)胞中。

研究人員知道OPA1基因調(diào)節(jié)線粒體融合，因此剔除了Th17中的OPA1基因，并發(fā)現(xiàn)它們的線粒體恢復(fù)到了碎片化的大小和形狀。然而，這些細(xì)胞也停止了它們的主要工作——產(chǎn)生信號分子白細(xì)胞介素17（IL-17）。為了在生物體內(nèi)證實這一結(jié)果，研究人員剔除了小鼠的OPA1基因，并在這些動物中觸發(fā)了一種模擬人類多發(fā)性硬化癥的疾病，這種疾病是由它們的Th17驅(qū)動。在剔除OPA1基因后，不僅它們的細(xì)胞停止制造IL-17，而且它們的疾病癥狀也減輕了。

為了了解OPA1基因的剔除如何阻止IL-17產(chǎn)生，研究人員首先認(rèn)為Th17的線粒體只是沒有產(chǎn)生足夠的能量。然而，研究發(fā)現(xiàn)OPA1基因的缺失并不影響能量的產(chǎn)生，且無論這些細(xì)胞的代謝活動是高還是低，OPA1基因都對IL-17的產(chǎn)生至關(guān)重要。隨后發(fā)現(xiàn)發(fā)生在線粒體中的一個核心生化過程被改變了，導(dǎo)致一種已知的影響DNA和細(xì)胞轉(zhuǎn)錄程序的代謝物堆積。這種分子抑制了Th17讀取它的DNA的能力，因此，IL-17不再產(chǎn)生了。

為了確定這些反應(yīng)與OPA1基因缺失之間的聯(lián)系，研究人員比較了正常Th17與無OPA1基因的Th17產(chǎn)生的蛋白。在缺少OPA1基因的Th17中，蛋白LKB1的激活形式大量增加，其中LKB1是一種代謝傳感蛋白，調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝、細(xì)胞分裂和線粒體功能。當(dāng)從Th17中同時剔除OPA1基因和LKB1基因時，IL-17的產(chǎn)生得以恢復(fù)，線粒體過程也恢復(fù)正常。

分析認(rèn)為，LKB1能夠感知線粒體應(yīng)激，并適當(dāng)?shù)馗淖兙€粒體的生化反應(yīng)，這影響了IL-17的產(chǎn)生。