适应性免疫在机体抵抗感染及肿瘤发生过程中发挥至关重要的作用,免疫记忆是适应性免疫应答的重要特征。记忆性CD4~+和CD8~+T细胞共同协调构成T细胞免疫,近年来,研究者们深入研究了CD8~+T细胞免疫记忆形成与维持的调控机制,并取得了可观的进展,但是有限的特征性表面标志物限制了对记忆性CD4~+T细胞的研究。因此,理解并探索CD4~+T细胞免疫记忆的建立与维LEE011持机制是一项有待深入研究的重要科学问题。免疫记忆形成伴随着生物过程的改变,包括转录水平、表观遗传的变化,以及代谢的重塑等。这个过程中,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)作为细胞内代谢通路的枢纽,在T细胞免疫应答中发挥着重要的调控功能。mTOR是一个进化上保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,能够构成两个功能不同的激酶复合体:mTORC1和mTORC2。先前的研究发现,mTORC2信号对于TFH的早期分化和功能成熟过程中发挥着重要的作用,但是其是否调控记忆性CD4~+T细胞的形成和长效维持还未可知。为此,我们使用小鼠淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒(Lymphocytic choriomeningitis virus,LCMV)感染骨髓嵌合体(BMC),在CD4~+T细胞免疫记忆建立阶段(Day21)和维持阶段(DBelnacasan分子量ay 41),通过敲除Rictor基因来阻断mTORC2信号,发现mTORC2信号受阻会导致病毒特异性记忆性CD4~+T细胞显著减少;同时,应用能特异性识别LCMV GP_(66-77)抗原表位的SMARTA CD4~+T细胞的过继转移模型联合mTOR抑制剂(Torin1&Rapamycin)的使用,进一步验证了mTORC2信号为记忆性CD4~+T细胞维持所必须。然而,mTORC2信号缺失并不影响记忆性SMARTA细胞的增殖,却造成大量的细胞死亡,且这种死亡方式与细胞凋亡、坏死以及焦亡无关,而是由铁死亡所造成的。同时,我们通过流式细胞术检测过氧化脂质(Bodipy C11)和透射电镜检测铁死亡形态学特征等多种手段,验证了铁死亡这一表型。而亲脂性过氧化羟自由基清除剂(α–Tocopherol)或铁死亡特异性抑制剂(Liproxstatin-1)的应用可拯救mTORLatent tuberculosis infectionC2信号受阻导致的病毒特异性记忆性CD4~+T细胞减少。除此之外,在对铁死亡通路关键酶GPX4敲除和过表达实验中,再次证明了mTORC2信号缺失促使记忆性CD4~+T细胞发生铁死亡。为进一步明确了mTORC2信号缺陷诱导记忆性CD4~+T细胞发生铁死亡的分子机制,我们采取了多种生物化学和免疫学实验手段与技术。首先,我们通过使用蛋白免疫印迹、流式细胞术等实验技术,证实了mTORC2信号缺乏抑制其下游信号AKT和GSK3β的磷酸化。同时,我们发现mTORC2–p-AKT_(Ser473)–p-GSK3β_(Ser9)信号通过两种方式抑制记忆性CD4~+T细胞铁死亡的发生:一方面,mTORC2–p-AKT_(Ser473)–p-GSK3β_(Ser9)调控HK2–VDAC相互作用以平衡线粒体ROS的产生,从而避免记忆性CD4~+T细胞发生铁死亡;另一方面,mTORC2-p-AKT_(Ser473)-p-GSK3β_(Ser9)通过调控氧化应激通路中的关键因子NRF2的入核转录功能,以确保NRF2下游靶基因(slc3a2,gclc,gclm)的蛋白表达。其中,Slc3a2编码的SLC3A2是细胞膜上反向转运体xc-系统的关键亚基,而xc-系统将谷氨酸和胱氨酸进行跨膜交换,将谷氨酸释放至细胞外,从细胞外摄取胱氨酸用于下游还原性谷胱甘肽(GSH)的合成,Gclc和Gclm编码的GCLC以及GCLM为GSH合成的限速酶,GSH则是铁死亡通路关键酶GPX4发挥其抗过氧化脂质酶活性的必要条件。同时,研究报道在多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)病人中能够检测到一群致病性CD4~+T细胞具有记忆细胞的特征。因此,我们引入了实验性自身免疫性脑脊髓炎(Experimental Autoimmune Encephalomyelitis,EAE)模型,研究是否能够通过阻止mTORC2信号传导来促使自身反应性CD4~+T细胞发生铁死亡来减轻EAE小鼠模型的临床症状。与上述的结果一致,我们发现mTORC2信号缺陷不仅能促使EAE小鼠临床症状的减轻,同样能够内源性诱导EAE模型中延绵存在的致病性CD4~+T细胞发生铁死亡。综上,我们的研究揭示了mTORC2–p-AKT_(Ser473)–p-GSK3β_(Ser9)信号通路拮抗记忆性CD4~+T细胞铁死亡的发生这一重要的分子机制。并且,通过靶向致病性CD4~+T细胞的铁死亡能够有效缓解EAE小鼠的临床症状,为自身免疫性疾病的治疗提供了新的治疗策略。