T细胞是适应性免疫应答的主要执行者,在抵抗病原感染、抵御肿瘤侵袭以及维持机体免疫稳态中发挥关键作用。当接受抗原信号时,T细胞会迅速激活、增殖并分化为多种效应细胞,通过释放效应因子或激活其他免疫细胞,构建机体强有力的免疫防线。而支撑起T细胞效应应答的背后,是一个复杂而精密的调控网络,涉及到众多的信号通路、转录调节、表观修饰以及代谢程序等。目前,越来越多的证据表明,鱼类作为最此网站早具备T细胞的低等脊椎动物,尽管在栖息环境、饮食Laboratory biomarkers结构等方面和哺乳动物相比存在较大差异,但是它们的T细胞却呈现出极为相似的谱系构成和功能特性。然而,对于鱼类T细胞的活化信号及其免疫调控机制的解析仍然处于起步阶段。本研究以尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)为对象,揭示了鱼类T细胞在抵抗细菌感染中的动态应答过程,并解析了c-Myc驱动谷氨酰胺代谢和凋亡信号调控鱼类T细胞免疫的分子机制。杀鱼爱德华氏菌感染诱导了罗非鱼T细胞比例、数目以及效应因子的显著增加,并且通过增殖和凋亡的动态变化以实现免疫稳态的维持;而细菌的再次感染则触发了T细胞更快、更强的记忆应答,表明罗非鱼T细胞介导了初次和记忆免疫应答。环孢霉素A(Cy A)抑制了罗非鱼T细胞的增殖,降低了效应因子的表达,损害了T细胞的细胞毒性,进而削弱了病原清除能力,最终加剧了感染后罗非鱼的死亡率,确立了鱼类T细胞在抗感染免疫中不可或缺的地位。抗罗非鱼CD3ε单克隆抗体(CD3εmAb)诱导了罗非鱼T细胞的体外激活。CD3εmAb增强了TCR复合物下游分子LCK、ZAP70的磷酸化,并增加了T细胞内第二信使DAG和Ca~(2+)的浓度。此外,T细胞的激活受到TCR下游主要的激活通路,包括MAPK/ERK、NF-κB和mTOR通路的共同调控。CD3εmAb和CD28mAb的联合使用引发了罗非鱼T细胞的强烈增殖。此外,T细胞耗竭损害了罗非鱼IgM~+B细胞的增殖和抗体分泌;而IgM~+B细胞为T细胞的激活提供必要的抗原信号,其耗竭抑制了T细胞的激活、增殖和效应功能。这些结果表明,罗非鱼T细胞的完全激活和增殖依赖TCR介导的第一信号以及CD28介导的共刺激信号的协同作用,以及和IgM~+B细胞的相互作用。对感染前后罗非鱼的T细胞进行了转录组测序。研究结果揭示了活化T细胞发生了显著性的转录特征变化。约1/3的差异途径被富集到代谢程序上,并且对各种代谢相关基因的定量分析表明了细菌感染显著增强了T细胞中与氨基酸代谢、脂肪酸合成(FAS)、核苷酸合成、糖酵解、TCA循环和OXPHOS相关的基因转录,但降低了与脂肪酸氧化(FAO)相关的基因表达,提示T细胞激活诱导了明显的代谢重编程。鉴于组学分析和T细胞体外激活中关键代谢调控因子c-Myc的诱导性表达以及谷氨酰胺摄取和分解代谢的增加,c-Myc可能驱动谷氨酰胺代谢调控罗非鱼T细胞。体外谷氨酰胺剥夺处理严重削弱了CD3εmAb诱导的罗非鱼T细胞激活。而T细胞的激活障碍可能是谷氨酰胺代谢受损的结果,因为谷氨酰胺剥夺降低了T细胞激活诱导的GLS1和GLUD的表达。最重要的是,c-Myc或GLS1的阻断均削弱了T细胞激活诱导的GLUD的表达和酶活,降低了T细胞的增殖潜力,抑制了效应因子的表达,损害了T细胞的细胞毒性,最终导致机体病原清除能力的下降和死亡率的增加。而谷氨酰胺代谢产物α-酮戊二酸(α-KG)的回补部分挽救了c-Myc抑制导致的T细胞增殖和功能障碍。这些结果共同表明,c-Myc驱动谷氨酰胺代谢促进罗非鱼T细胞介导的抗感染免疫。进一步的研究表明c-Myc的活性受到MAPK/ERK通路的调控。MAPK/ERK通路的阻断抑制了细菌感染或CD3εmAb诱导的c-Myc表达,进而损害了谷氨酰胺代谢,导致了T细胞的增殖和功能障碍,削弱了机体的病原清除能力,最终加剧了感染后罗非鱼的死亡率,意味着ERK/c-Myc轴驱动T细胞中的谷氨酰胺代谢,以促进罗非鱼T细胞免疫。本研究还发现c-Myc增强了凋亡诱导分子FasL的转录活性。罗非鱼FasL主要表达于激活的T细胞中,并且通过激活caspase8-caspase3轴诱导靶细胞凋亡。而利用FasL单克隆抗体(FasL mAb)封闭或使用caspase8的抑制剂均削弱了caspase3的表达,进而降低了靶细胞的凋亡。此外,FasL~+T细胞的过继转移强烈诱导了受体罗非鱼白细胞的凋亡,意味着FasL对T细胞介导的细胞毒性至关重要。值得注意的是,mTOR的抑制损害了c-Myc的转录活性,进而降低了细菌感染或PHA诱导的FasL的表达以及caspase3的活化,最终减少了靶细胞的凋亡。因此,以上结果表明,mTOR/c-Myc轴可以促进FasL的表达从而增强罗非鱼T细胞对靶细胞的细胞毒性。综上所述,我们的研究揭示了c-Myc通过驱动谷氨酰胺代谢以及促进FasL介导的凋亡信号来调控罗非鱼T细胞免疫。我们的研究揭示了硬骨鱼T细胞免疫的调控机制,为认知selleck SAHA适应性免疫系统的进化提供了新视角,并为推进养殖鱼类的病害防治提供新的理论依据。