突然想著以后也要陸續(xù)上線點(diǎn)讀文獻(xiàn)或者科普的內(nèi)容，不然干巴巴的生信的容易讓人迷失，當(dāng)然還是想以有生信組學(xué)為手段的文章為主。如果你的課題組有好的文章發(fā)表，也可自帶稿件發(fā)表，幫宣傳宣傳，也讓大家學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)！

今天一起來(lái)學(xué)習(xí)下一篇Nature文章《Sex-specific adipose tissue imprinting of regulatory T cells》。性別差異也是近年來(lái)很關(guān)注的一個(gè)方向，很多疾病具有性別特異性，例如老年癡呆。而正常男女很多生理過(guò)程也是具有差異的。研究性別差異有助于精確了解人體差別，對(duì)于我們研究者來(lái)說(shuō)，在很多研究中都可以納入這個(gè)天然因素，形成新的分組和研究方向。

這篇Nature關(guān)注的是脂肪中的Treg性別差異。脂肪組織是一個(gè)能量?jī)?chǔ)存和內(nèi)分泌器官，特別是內(nèi)臟脂肪組織(VAT)對(duì)系統(tǒng)代謝的調(diào)節(jié)至關(guān)重要。例如，VAT功能受損與胰島素抵抗和2型糖尿病有關(guān)。FOXP3+調(diào)節(jié)性T (Treg)細(xì)胞在限制免疫反應(yīng)和抑制組織炎癥方面至關(guān)重要，包括在VAT中。本研究作者發(fā)現(xiàn)在VAT中的Treg細(xì)胞具有明顯的性別二態(tài)性。與女性相比，男性VAT對(duì)Treg細(xì)胞的富集程度更高，男性VAT的Treg細(xì)胞在表型、轉(zhuǎn)錄表型和染色質(zhì)可及性方面與女性VAT細(xì)胞明顯不同。男性VAT中炎癥增高推動(dòng)CCL2- CCR2軸促進(jìn)Treg細(xì)胞的招募。雄激素調(diào)節(jié)一種獨(dú)特的產(chǎn)生IL-33的基質(zhì)細(xì)胞群的分化，這種分化是男性VAT特有的，與Treg細(xì)胞的局部擴(kuò)張相平行。性激素以一種BLIMP1轉(zhuǎn)錄因子依賴的方式調(diào)節(jié)VAT炎癥。總之，發(fā)現(xiàn)來(lái)自VAT的Treg細(xì)胞的性別特異性差異是由組織生態(tài)位決定的，這是一種性激素依賴的方式，以限制脂肪組織的炎癥。

下面看看具體研究結(jié)果：

一、Treg細(xì)胞表現(xiàn)出VAT特異性的性別二相性（圖1）

      首先作者鑒定了雌雄老鼠在體重、脂肪率、能量消耗等上的差別，這些都是共識(shí)了，但是還是做了，畢竟在自己的實(shí)驗(yàn)條件下這些結(jié)果都要進(jìn)行測(cè)定，這并不是湊數(shù)，這種意識(shí)可以應(yīng)用到自己的研究中。免疫細(xì)胞在VAT介導(dǎo)的機(jī)體代謝調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用，所以接下來(lái)作者將差別關(guān)注到免疫細(xì)胞上了，分析了性腺周圍VAT發(fā)現(xiàn)，雄性Treg比例和雌性具有很大差異，而其他主要的適應(yīng)性和先天免疫細(xì)胞群沒(méi)有顯著差異。而且兩性VAT-Treg表型也存在差異，兩者都具有CD62L? CD44+ 活化表型，但是只有雄性VAT-Treg表達(dá)高水平的IL33受體SL2、成熟marker-KLRG1和細(xì)胞因子受體CCR2。同樣的，免疫抑制細(xì)胞因子IL-10大量存在于雄性VAT-Treg，而非雌性。Treg 的性別特異性差異是 VAT 特有的，因?yàn)槠渌馨突蚍橇馨徒M織（如小腸固有層、結(jié)腸、肝臟和肺）中 Treg 的豐度和 IL-10 表達(dá)在兩性間沒(méi)有差異。此外，這種差異是脂肪組織庫(kù)所特有的，因?yàn)槠は潞湍I周脂肪組織都沒(méi)有表現(xiàn)出 Treg 細(xì)胞豐度或表型的性別特異性差異。

（圖一）

二、性別特異性VAT-Treg分子圖譜

      為例進(jìn)一步探究VAT-Treg的性別差異分子機(jī)制，作者通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析了來(lái)在VAT-Treg和脾臟Treg男女之間的差異。發(fā)現(xiàn)男性VAT與脾臟Treg差異巨大，而女性比較相似。男女VAT-Treg轉(zhuǎn)錄組表現(xiàn)巨大差異，而Spleen-Treg男女之間無(wú)太大差異。流式顯示，男性VAT-Treg高表達(dá)Il1rl1、Il10、Ccr2 和 Klrg1。轉(zhuǎn)錄組結(jié)果相同，男性VAT-Treg相比于女性高表達(dá)Pparg（VAT-Treg細(xì)胞分化所必需 )、Prdm1（編碼 BLIMP1，與效應(yīng)Treg細(xì)胞分化相關(guān)和Gata3。相比之下，雌性VAT-Treg中Sell（編碼 CD62L）、Cxcr5、Stat1、Foxo1 和 Tcf7表達(dá)上調(diào)。男性和女性 VAT-ILC2 和常規(guī) CD4+T 細(xì)胞之間差異表達(dá)的基因包括普遍存在的男性特異性 Ddx3y 和女性特異性 Xist，但是差異要少得多，表明基因表達(dá)的性別依賴性差異是 VAT Treg 特有的 細(xì)胞。為了深入確認(rèn)VAT-Treg男女差異的染色體可及性，作者做了ATAC-seq，發(fā)現(xiàn)有3833個(gè)具有性別依賴性差異可及性的位點(diǎn)，相比于雌性，雄性VAT-treg染色體可及性增加。

      性激素受體廣泛表達(dá)，包括通過(guò)免疫系統(tǒng)細(xì)胞表達(dá)。為了測(cè)試激素受體的功能是否為Treg細(xì)胞固有的，我們通過(guò)將同源標(biāo)記的雄性野生型骨髓移植到受致命照射的雄性Ar /或野生型受體體內(nèi)來(lái)產(chǎn)生骨髓嵌合小鼠。在雄激素受體缺失環(huán)境中發(fā)育的雄性野生型VAT Treg細(xì)胞獲得了女性VAT-Treg細(xì)胞的典型表型，而在野生型環(huán)境中發(fā)育的VAT-Treg細(xì)胞則表現(xiàn)為雄性表型，表明VAT-Treg細(xì)胞的性別二態(tài)性是固有的。雌性小鼠中的結(jié)果一致。最后，雄性野生型小鼠經(jīng)雌激素處理后，VAT中Treg細(xì)胞特異性減少，KLRG1和ST2表達(dá)降低，而雌性野生型小鼠經(jīng)睪酮處理后，這些參數(shù)增加。這些數(shù)據(jù)表明，性激素依賴的生態(tài)位加強(qiáng)了VAT-Treg細(xì)胞特異性表型。

（圖二）

三、VAT炎癥募集Treg

       轉(zhuǎn)錄組測(cè)序顯示，與皮下脂肪組織相比，VAT促炎基因包括Ccl2、Tnf、Il1b和Il33高表達(dá)。VAT顯示出顯著的性別依賴性轉(zhuǎn)錄差異，從雄性和雌性小鼠分離的組織中有近1300個(gè)基因表達(dá)差異，與女性相比，男性VAT中促進(jìn)炎癥的基因(Tnf、Ccl2和Il1b)、組織纖維化(Col6a5)和前列腺素代謝(Hpgds)的表達(dá)水平更高。由于來(lái)自男性 VAT 的 Treg 細(xì)胞表達(dá)高水平的 CCR2，其配體 CCL2（也稱為 MCP-1）在男性 VAT 中的高表達(dá)特別令人感興趣。為了了解 CCR2 在 VAT 中的 Treg 細(xì)胞內(nèi)在作用，制作了含有 CCR2 缺陷型 (Ccr2-/-) 和野生型造血細(xì)胞的混合骨髓嵌合小鼠。在嵌合體小鼠中，發(fā)現(xiàn)Ccr2?/? VAT Treg細(xì)胞減少和VAT-Treg細(xì)胞marker表達(dá)減少，這種效應(yīng)特異性存在于VAT-Treg。值得注意的是，在雄性和雌性小鼠的脾臟中，有一小部分Treg細(xì)胞共表達(dá)KLRG1和CCR2，這些細(xì)胞可以通過(guò)IL-33的管理來(lái)擴(kuò)大。這表明VAT-Treg細(xì)胞是從脾前體細(xì)胞招募而來(lái)的。與ILC2s不同，Treg細(xì)胞不斷被招募到VAT。與性激素在調(diào)節(jié)VAT炎癥介質(zhì)的豐度方面的關(guān)鍵作用一致，與野生型對(duì)照組相比，女性VAT Ccl2、Il1b和Il6表達(dá)。同樣，用睪酮治療的雌性小鼠VAT中Il6、Ccl2和Il1b的表達(dá)增加，而用雌激素治療的雄性小鼠這些參數(shù)降低。這些結(jié)果表明，Treg細(xì)胞使用與促炎細(xì)胞相同的分子線索來(lái)填充脂肪組織，并以依賴于CCL2且受雌激素限制的方式被招募到男性VAT中。

（圖三）

四、性激素控制 IL-33+基質(zhì)細(xì)胞

      為了表征賦予VAT-Treg表型和分子特征的組織生態(tài)位，作者對(duì)從雄性和雌性小鼠的VAT中分離的脂肪細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞(CD31+Gp38)和基質(zhì)細(xì)胞(CD31 Gp38+)進(jìn)行了RNA-seq分析。首先確定了IL-33的來(lái)源，IL-33是促進(jìn)增值稅Treg細(xì)胞擴(kuò)張的關(guān)鍵生長(zhǎng)因子，Il33的表達(dá)主要局限于Gp38+基質(zhì)細(xì)胞，在男性和女性中出現(xiàn)的數(shù)量相似。然而，男性和女性的Gp38+細(xì)胞在轉(zhuǎn)錄譜上有顯著差異。包括雄性Nt5e(編碼外核苷酸酶CD73)的表達(dá)升高，而編碼間充質(zhì)間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物Cd90的表達(dá)下調(diào)。CD90和CD73的差異表達(dá)分離出四種不同的Gp38+基質(zhì)細(xì)胞群體，其中兩種表達(dá)CD73+的細(xì)胞主要局限于男性VAT，幾乎不存在于其他脂肪組織庫(kù)和女性。對(duì)Il33GFP報(bào)告小鼠的分析顯示，IL-33的產(chǎn)生僅限于Gp38+基質(zhì)細(xì)胞，包括CD73+部分。事實(shí)上，與雄性小鼠相比，在雌性VAT中檢測(cè)到產(chǎn)生IL-33的基質(zhì)細(xì)胞更少。與IL-33在雌性小鼠中受到限制的觀點(diǎn)一致，IL-33的使用導(dǎo)致了雌性增值稅Treg細(xì)胞的強(qiáng)勁擴(kuò)張。雄性Ar-/-小鼠的CD73+基質(zhì)細(xì)胞顯著減少，而雌性Era-/-小鼠的CD73+基質(zhì)細(xì)胞比野生型小鼠多，這表明這些細(xì)胞的發(fā)育是由性激素支持的。這些實(shí)驗(yàn)表明，性激素調(diào)節(jié)產(chǎn)生IL-33的基質(zhì)細(xì)胞群體的發(fā)育，并且IL-33控制VAT-Treg細(xì)胞生態(tài)位的大小。

（圖四）

五、BLIMP1控制VAT-Treg細(xì)胞基因

      最后，為了闡明VAT-Treg特異性轉(zhuǎn)錄landscape是如何按照Treg細(xì)胞的內(nèi)在方式形成的，作者測(cè)試了轉(zhuǎn)錄因子bllimp1的功能。雄性Blimp1fl/flFoxp3cre小鼠，在Treg細(xì)胞中特異性缺乏BLIMP1，表現(xiàn)出VAT-Treg細(xì)胞數(shù)量減少，ST2、KLRG1、TIGIT和CCR2表達(dá)降低，CD103和CD62L表達(dá)上調(diào)。與VAT-Treg細(xì)胞缺失一致，雄性Blimp1fl/flFoxp3cre小鼠顯示葡萄糖耐量降低。與對(duì)照相比，BLIMP1-deficient VAT-Treg大多數(shù)基因表現(xiàn)異常，包括Il1rl1、Klrg1、Ccr2、Pparg 和Il10。為了確定BLIMP1的直接靶點(diǎn)，作者分析了ATAC-seq數(shù)據(jù)和BLIMP1染色質(zhì)免疫沉淀測(cè)序數(shù)據(jù)?？偟膩?lái)說(shuō)，在VAT-Treg細(xì)胞中檢測(cè)到2095個(gè)與開放染色質(zhì)重疊的ChIP峰。這些位點(diǎn)與BLIMP1靶基因相關(guān)，例如Ccr7、Tcf7、Klf2、 Cxcr5、S1pr1、Myc和Bcl6，以及VAT-Treg關(guān)鍵基因Il10、Ccr2和Il1rl1，表明這些基因是VAT-Treg中BLIMP1直接靶向基因。在脾Treg細(xì)胞、男性和女性VAT-Treg細(xì)胞中分別檢測(cè)到多個(gè)可接近性差異的BLIMP1結(jié)合位點(diǎn)。這些位點(diǎn)包括Il1rl1位點(diǎn)，該位點(diǎn)在男性VAT-Treg細(xì)胞中顯示完全的可及性，但在女性VAT-Treg細(xì)胞中可及性降低，而在脾Treg細(xì)胞中完全關(guān)閉。值得注意的是,CCR2+KLRG1+脾Treg細(xì)胞也表達(dá)了BLIMP1和Pparg。VAT-Treg中富集的IL-6和IL-4在體外誘導(dǎo)VAT-Treg中的BLIMP1 ，而不能誘導(dǎo)IL-33的表達(dá)。Il6主要由VAT樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和ilc2表達(dá)。CD73+基質(zhì)細(xì)胞、Treg細(xì)胞和ilc2在IL-6缺陷雄性小鼠的增值稅中減少，且VAT-Treg細(xì)胞顯示ST2、KLRG1和CCR2的表達(dá)受損。IL-33處理IL-6缺陷小鼠導(dǎo)致VAT-Treg細(xì)胞的數(shù)量顯著增加，這表明IL-6本身對(duì)VAT-Treg細(xì)胞的分化不是必需的，但促進(jìn)了IL-33的可用性。VAT構(gòu)成一種炎癥環(huán)境，而肥胖增加的低級(jí)別炎癥會(huì)促進(jìn)代謝性疾病和2型糖尿病的發(fā)展。在女性中，炎癥受到雌激素的限制。然而，在男性中，VAT炎癥的增加和男性特異性產(chǎn)生il-33的基質(zhì)細(xì)胞以blimp1依賴的方式介導(dǎo)了Treg細(xì)胞數(shù)量的主動(dòng)招募和局部擴(kuò)張。這一途徑構(gòu)成了一個(gè)男性特有的反饋回路，限制了增值稅中的炎癥。

      終于結(jié)束了，基本等于將文獻(xiàn)翻譯了，下次爭(zhēng)取不這么啰嗦，主要說(shuō)說(shuō)大概的結(jié)果和需要學(xué)習(xí)的地方，突出亮點(diǎn)。