JAK1 की हानि जन्मजात प्रतिरक्षा कमी को प्रेरित करती है

Nov 13, 2023

जानूस काइनेज-सिग्नल ट्रांसड्यूसर और ट्रांसक्रिप्शन (जेएके-एसटीएटी) सिग्नलिंग मार्ग के सक्रियकर्ता प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को ट्यून करने में महत्वपूर्ण हैं और इसका विनियमन कैंसर और प्रतिरक्षा विकारों से मजबूती से जुड़ा हुआ है। IL-15 रिसेप्टर श्रृंखलाओं, JAK3 या STAT5 के नुकसान के कारण इंटरल्यूकिन (IL)-15/STAT5 सिग्नलिंग मार्ग में व्यवधान से प्राकृतिक किलर (NK) कोशिका असामान्यताओं के साथ प्रतिरक्षा की कमी हो जाती है। JAK1, JAK3 के साथ मिलकर IL-15 के डाउनस्ट्रीम सिग्नल प्रसारित करता है, लेकिन NK कोशिका जीव विज्ञान में JAK1 का सटीक योगदान स्पष्ट होना बाकी है। एनके कोशिकाओं में JAK1 की कमी के परिणामों का अध्ययन करने के लिए, हमने NKp46+ कोशिकाओं (Jak1fl/flNcr1Cre) में JAK1 के सशर्त विलोपन के साथ चूहों को तैयार किया। हम यहां दिखाते हैं कि एनके सेल-आंतरिक JAK1 के विलोपन से अस्थि मज्जा में एनके सेल की संख्या काफी कम हो गई और उनका विकास ख़राब हो गया। लाइन में, हमने प्लीहा, रक्त और यकृत में एनके कोशिकाओं का लगभग पूरा नुकसान देखा, जो परिधीय एनके कोशिकाओं में जेएके1 की महत्वपूर्ण भूमिका को साबित करता है। लाइन में, Jak1fl/+Ncr1Cre चूहों ने एनके सेल-मध्यस्थ ट्यूमर निगरानी में काफी कमी देखी। हमारा डेटा बताता है कि JAK2 NK कोशिकाओं में JAK1 के नुकसान की भरपाई करने में सक्षम नहीं है। महत्वपूर्ण बात यह है कि एनकेपी 46+ कोशिकाओं में जेएके2 के सशर्त विलोपन का परिधीय एनके कोशिकाओं पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा, जिससे पता चला कि एनके सेल-आंतरिक जेएके2 एनके सेल अस्तित्व के लिए डिस्पेंसेबल है। संक्षेप में, हमने पहचाना कि एनके कोशिकाओं में JAK1 की हानि से जन्मजात प्रतिरक्षा की कमी होती है, जबकि JAK2 की कमी से NK कोशिका संख्या और परिपक्वता अपरिवर्तित रहती है। इस प्रकार हम प्रस्ताव करते हैं कि वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले JAK1/JAK2 अवरोधकों के विपरीत, JAK 2- विशिष्ट अवरोधकों का उपयोग NK कोशिकाओं को बरकरार रखकर रोगियों के लिए फायदेमंद होगा।

कीवर्ड: JAK-STAT, प्राकृतिक हत्यारी कोशिकाएँ, JAK1, JAK2, ट्यूमर निगरानी

effects of cistance-antitumor

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-एंटीट्यूमर के लाभ

परिचय

प्राकृतिक हत्यारी (एनके) कोशिकाएं जन्मजात लिम्फोसाइट्स होती हैं जो वायरल रूप से संक्रमित या रूपांतरित कोशिकाओं को पहचानती हैं और मार देती हैं (1)। एनके कोशिकाओं की कमी प्राथमिक इम्युनोडेफिशिएंसी (पीआईडी) का एक दुर्लभ लेकिन तेजी से सराहा जाने वाला उपप्रकार है। क्लासिकल एनके सेल की कमी परिधीय रक्त में एनके कोशिकाओं की अनुपस्थिति की विशेषता है और इसके परिणामस्वरूप वायरल संक्रमण (2) की संवेदनशीलता बढ़ जाती है। जानूस काइनेज (जेएके) - सिग्नल ट्रांसड्यूसर और ट्रांसक्रिप्शन (एसटीएटी) सिग्नलिंग मार्ग का उत्प्रेरक कई साइटोकिन्स, विकास कारकों और हार्मोन के डाउनस्ट्रीम पर कार्य करता है जिससे प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को गंभीर रूप से विनियमित किया जाता है (3, 4)। एक विशिष्ट लिगैंड को उसके संज्ञानात्मक रिसेप्टर से बांधने पर, गठनात्मक परिवर्तन से रिसेप्टर ऑलिगोमेराइजेशन और रिसेप्टर से जुड़े जेएके सक्रिय हो जाते हैं। JAKs ऑटो- और ट्रांस-फॉस्फोराइलेट एक दूसरे और फॉस्फोराइलेट रिसेप्टर चेन, STAT अणुओं के लिए डॉकिंग साइट प्रदान करते हैं। एसटीएटी फिर जेएके-मध्यस्थता फॉस्फोराइलेशन से गुजरते हैं, मंद होते हैं, और नाभिक में स्थानांतरित होते हैं, जहां वे लक्ष्य जीन (5) के प्रतिलेखन को नियंत्रित करते हैं। JAK3 और STAT5 साइटोकिन्स के डाउनस्ट्रीम सिग्नल को ट्रांसड्यूस करने में महत्वपूर्ण खिलाड़ी हैं जो सी रिसेप्टर (6) का उपयोग करते हैं। JAK3 (7) या STAT5B (8) को एन्कोडिंग करने वाले जीन में "लॉस-ऑफ-फंक्शन" (LOF) उत्परिवर्तन एक NK सेल असामान्यता के साथ PID की ओर ले जाता है, जो जन्मजात लिम्फोसाइटों के लिए मार्ग के महत्व को रेखांकित करता है। इन रोगियों की इम्युनोडेफिशिएंसी को बिगड़ा हुआ आईएल -7 और आईएल -15 प्रतिक्रियाओं (6) द्वारा समझाया गया है। महत्वपूर्ण रूप से, सी-युक्त साइटोकिन रिसेप्टर्स (9) के STAT5 डाउनस्ट्रीम को सक्रिय करने में JAK1 की JAK3 पर प्रमुख भूमिका है। यह अनुमान लगाना आकर्षक है कि JAK1 के LOF उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप PID भी हो सकता है। आज तक, JAK1 रोगाणु उत्परिवर्तन वाले केवल एक मरीज की पहचान की गई है और वास्तव में उसे प्रतिरक्षा दमन (10) के साथ प्रस्तुत किया गया है, जिसमें JAK1 कम हो गया था लेकिन अनुपस्थित नहीं था। चूहों में, JAK1 के पूर्ण नुकसान से प्रसवकालीन मृत्यु हो जाती है और नवजात चूहों में थाइमोसाइट्स और बी कोशिकाओं (11) की भारी कमी देखी जाती है। वयस्क चूहों में इन अवलोकनों की पुष्टि की गई: JAK1 के प्रेरक विलोपन से हेमेटोपोएटिक स्टेम सेल (एचएससी) होमियोस्टैसिस की हानि होती है और बी कोशिकाओं और बी 220+ सीडी11सी + एनके 1 की आवृत्तियों को स्पष्ट रूप से कम कर देता है। एनके कोशिकाएं (12)। हालाँकि, आज तक, किसी भी अध्ययन ने पारंपरिक एनके कोशिकाओं पर JAK1 के नुकसान के प्रभाव का सीधे विश्लेषण नहीं किया है।

Total glycosides of Cistanche deserticola

सिस्टैंच डेजर्टिकोला मा-लिवर को दुरुस्त रखना

एनके कोशिका जीवविज्ञान में जेएके1 के योगदान के बारे में पहली जानकारी कैंसर और ऑटोइम्यून बीमारियों (13) के इलाज के लिए जेएके अवरोधकों-अनुमोदित दवाओं का उपयोग करके किए गए अध्ययनों से प्राप्त हुई है। JAK1/JAK2 अवरोधक रुक्सोलिटिनिब से उपचारित चूहों और रोगियों दोनों में NK कोशिका संख्या, ख़राब परिपक्वता और कार्य में कमी देखी गई (14, 15)। चूंकि JAK2 को एनके सेल भेदभाव (14, 16) को चलाने में भी शामिल किया गया है, इसलिए यह स्पष्ट होना बाकी है कि दोनों में से कौन सा किनेसेस रुक्सोलिटिनिब उपचार के देखे गए प्रभावों के लिए जिम्मेदार है। NKp46+ कोशिकाओं में Jak1 या Jak2 के नॉकआउट वाले चूहों का उपयोग करके, हम यहां दिखाते हैं कि NK सेल अस्तित्व के लिए JAK2 डिस्पेंसेबल है। इसके विपरीत, परिपक्व एनके कोशिकाओं में JAK1 के विलोपन से NK कोशिका की कमी हो जाती है, और Jak1 के एक एलील का नुकसान ट्यूमर के विकास नियंत्रण को ख़राब करने के लिए पर्याप्त है। इस प्रकार, हमने JAK1 को परिपक्व NK कोशिकाओं के लिए एक प्रमुख कारक के रूप में पहचाना और शास्त्रीय NK कोशिका की कमी का एक माउस मॉडल तैयार किया।

सामग्री और तरीके

चूहे और कोशिका रेखाएँ

Jak1fl/fl (C57BL/6N-Jak1tm1c(EUCOMM)Hmgu/H; डॉ. अलेक्जेंडर डोहनाल (CCRI, वियना, ऑस्ट्रिया) द्वारा प्रदान किया गया था। उत्परिवर्ती का Jak1tm1c एलील चूहों से Jak1tm1a नॉकआउट प्रथम एलील (वर्णित) के साथ उत्पन्न हुआ था इंटरनेशनल माउस फेनोटाइपिंग कंसोर्टियम https://www.mousephenotype.org द्वारा) Flp-पुनर्संयोजन के माध्यम से लैक्ज़-नियो कैसेट को छांटकर।

Jak1fl/fl चूहों की सशर्त क्षमता को Cre-पुनर्संयोजन और Jak1 के लॉक्सपी-फ्लैंक्ड एक्सॉन 3 के छांटने से सक्रिय किया गया था। ऊतक-विशिष्ट पुनर्संयोजन Jak1fl/fl या Jak2fl/fl [Jak2tm1Kuw; के क्रॉस ब्रीडिंग द्वारा प्रेरित किया गया था; (17)] B6NTg(Ncr1Cre) के साथ; (18)चूहे. Stat5fl/fl (19) और Stat5fl/flNcr1Cre (18) चूहों का वर्णन पहले किया गया था। Jak1fl/fl , Ncr1Cre, Stat5fl/fl , Stat5fl/flNcr1Cre चूहे C57B6/N पृष्ठभूमि पर थे और Jak2fl/fl मिश्रित पृष्ठभूमि पर थे। प्रायोगिक जानवरों की आयु-मिलान (8-12 सप्ताह) की गई और फेडरेशन फॉर लेबोरेटरी एनिमल साइंस एसोसिएशन (FELASA) दिशानिर्देशों (2014) के अनुसार वियना के पशु चिकित्सा विश्वविद्यालय में विशिष्ट रोगज़नक़-मुक्त परिस्थितियों में उनका रखरखाव किया गया। पशु प्रयोगों को §§ 26ff के अनुसार पशु चिकित्सा विश्वविद्यालय वियना की नैतिकता और पशु कल्याण समिति और राष्ट्रीय प्राधिकरण (ऑस्ट्रियाई संघीय विज्ञान और अनुसंधान मंत्रालय) द्वारा अनुमोदित किया गया था। पशु प्रयोग अधिनियम, टियरवर्सच्सगेसेट्ज़ 2012-टीवीजी 2012, लाइसेंस बीएमडब्ल्यूएफ-68.205/0218-II/3बी/2012 और बीएमबीडब्ल्यूएफ-68.205/0174-वी/3बी के तहत /2018 और FELASA और ARRIVE के दिशानिर्देशों के अनुसार आयोजित किया गया। पूरे पेपर में, Jak1WT Jak1fl/+ और Jak1fl/fl चूहों से एकत्रित डेटा को संदर्भित करता है। माउस लिंफोमा कोशिका रेखाएँ RMA-Rae1 [कृपया प्रो. ए. सेरवेन्का द्वारा प्रदान की गई; (20)] और वाईएसी -1 को 10% एफसीएस (बायो एंड सेल), 100 यू/एमएल पेनिसिलिन, 100 मिलीग्राम/एमएल स्ट्रेप्टोमाइसिन (सिग्मा), और 50μM युक्त आरपीएमआई1640 (सिग्मा) पूर्ण माध्यम में संवर्धित किया गया था। }}मर्कैप्टोएथेनॉल (सिग्मा)।

Desert ginseng—Improve immunity (9)

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

विवो ट्यूमर मॉडल में

Jak1fl/+ और Jak1fl/+Ncr1Cre चूहों को दोनों पार्श्वों में 106 RMA-Rae1 कोशिकाओं के साथ इंजेक्शन लगाया गया और हर दूसरे दिन ट्यूमर के विकास की निगरानी की गई। इंजेक्शन के दस दिन बाद चूहों की बलि दी गई और ट्यूमर का वजन निर्धारित किया गया। ट्यूमर-घुसपैठ करने वाली एनके कोशिकाओं के प्रवाह साइटोमेट्रिक विश्लेषण के लिए, ट्यूमर को ~ 5 मिमी 2 टुकड़ों में काटा गया था, और एकल कोशिका निलंबन को कोलेजनेज डी (1 मिलीग्राम / एमएल; सिग्मा एल्ड्रिच) युक्त पाचन बफर के साथ सौम्य एमएसीएसटीएम ऑक्टो डिसोसिएटर (मिल्टनी बायोटेक) का उपयोग करके प्राप्त किया गया था। और DNAse I (20 mg/mL; Roche)।

एनके-सेल अलगाव, विस्तार, और उत्तेजना

निर्माता के निर्देशों (मिल्टनी बायोटेक) के अनुसार एनके कोशिकाओं को डीएक्स लेबल वाले एमएसीएस मोतियों का उपयोग करके प्लीहा एकल-कोशिका निलंबन से अलग किया गया था। एनके कोशिकाओं को 7 दिनों के लिए आरपीएमआई 164 0 पूर्ण माध्यम में 5, 000 यू/एमएल आरएचआईएल -2 (प्रोल्यूकिन, नोवार्टिस) के साथ विस्तारित किया गया था। CD3−NK1.1+ कोशिकाओं की संख्या का मूल्यांकन 0, 3, 5 और 7वें दिन फ्लो साइटोमेट्री द्वारा किया गया था। 7वें दिन कोशिकाओं को वेस्टर्न ब्लॉट विश्लेषण के लिए लीज किया गया था। पीएसटीएटी5 विश्लेषण के लिए, 106 स्प्लेनोसाइट्स को 15 मिनट के लिए 50 एनजी/एमएल आरएमआईएल -15 (पेप्रोटेक) से उत्तेजित किया गया और कोशिकाओं को 2% पीएफए ​​में तय किया गया, इसके बाद मेथनॉल पारगम्यीकरण और पुनर्जलीकरण किया गया।

एनके-सेल साइटोटॉक्सिसिटी परख

इन विट्रो साइटोटॉक्सिसिटी परख के लिए, डीएक्स 5- एमएसीएस-सॉर्ट किए गए एनके कोशिकाओं को आईएल में 7 दिनों के लिए विस्तारित किया गया था -2 जैसा कि ऊपर वर्णित है और संकेतित प्रभावक पर मिलाया गया है: कार्बोक्सीफ्लोरेसिन डायसेटेट स्यूसिनिमिडाइल एस्टर (सीएफएसई, आणविक जांच) के साथ लक्ष्य अनुपात , सेलट्रेस सीएफएसई सेल प्रसार किट) लेबल लक्ष्य कोशिकाएं। 37◦C पर 4 घंटे के ऊष्मायन के बाद, कोशिकाओं को सिटॉक्स ब्लू डेड सेल स्टेन (थर्मो फिशर) से रंग दिया गया, और विशिष्ट लक्ष्य कोशिका लसीका का मूल्यांकन फ्लो साइटोमेट्री द्वारा किया गया।

फ़्लो साइटॉमेट्री

एकल-कोशिका निलंबन प्लीहा, अस्थि मज्जा या यकृत से तैयार किए गए थे। लीवर को पोर्टल शिरा के माध्यम से 5-1 0 एमएल बाँझ पीबीएस के साथ छिड़का गया था। लिम्फोसाइटों का पृथक्करण 37.5% व्यक्तिगत (जीई हेल्थकेयर) का उपयोग करके किया गया था। रक्त विश्लेषण के लिए, निर्माता के प्रोटोकॉल (बीडी बायोसाइंस) के अनुसार बीडी एफएसीएस लाइज़िंग सॉल्यूशन का उपयोग करके एरिथ्रोसाइट्स का विश्लेषण किया गया। निम्नलिखित प्रोटीनों को लक्षित करने वाले एंटीबॉडी (क्लोन) eBioscience से खरीदे गए थे: CD3 (17A2), CD3e (145-2C11), CD11b (M1/70), CD16/CD32 (93), CD19 (eBio1D3) CD27 (LG)। 7F9), CD49b (DX5), CD122 (5H4), CD226 (10E5), Gr-1 (RB6-8C5), KLRG1 (2F1), Ly49A (A1), Ly49G2 (eBio4D11), NKG2A /सी/ई (20डी5), एनकेजी2डी (सीएक्स5), एनकेपी46 (29ए1.4), एनके1.1 (पीके136), और टेर119 (टीईआर-119)। CD49a (Ha31/8) और pSTAT5 [47/Stat5(pY694)] एंटीबॉडीज BD फार्मिनोजेन से खरीदे गए थे और पैन-Rae1 (186107) R&D सिस्टम्स से खरीदे गए थे। मोतियों की गिनती ब्राइट बीड्स (इंविट्रोजन) का उपयोग करके फ्लो साइटोमेट्री द्वारा कुल सेल संख्याओं का मूल्यांकन किया गया था। फ्लो साइटोमेट्री प्रयोग BD FACSCanto II (BD बायोसाइंस) या साइटोफ्लेक्स (बेकमैन कल्टर) पर किए गए और BD FACSDiva V8.0 (BD बायोसाइंस), CytExpert (बेकमैन कल्टर) या FlowJo V10 (फ्लोजो, LLC) सॉफ्टवेयर का उपयोग करके विश्लेषण किया गया।

FIGURE 1 | Loss of JAK1 in NKp46+ cells leads to an almost complete absence of peripheral NK cells. (A) Frequency (left panel) and total numbers (right panel) of Lin−(CD3−CD19−Ly-6G−Ter119−) CD122+ NK cells in the bone marrow were assessed by flow cytometry. (B) Bone marrow Lin−CD122+ cells were further divided into NK precursors (NKPs: NKp46−NK1.1−), immature NK cells (iNKs: NKp46−NK1.1+), and mature NK cells (mNKs: NKp46+NK1.1+). (C) The frequency of CD3−NKp46+ NK cells in the spleen was assessed by flow cytometry and representative plots are shown. (D, E) Frequency (left panel) and total numbers (right panel) of CD3−NKp46+ NK cells in the (D) spleen and (E) blood were assessed by flow cytometry. (F) The frequency of conventional NK cells (CD3−NK1.1+NKp46+CD49b+, left panel) and ILC1 cells (CD3−NK1.1+NKp46+CD49a+, right panel) was analyzed in the liver of Jak1WT, Jak1fl/+Ncr1Cre, and Jak1fl/flNcr1Cre mice by flow cytometry. (A, B,D–F) Bar graphs represent mean ± SEM of 1–2 independent experiments; n = 3–11. *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001.

चित्र 1|एनकेपी46+ कोशिकाओं में JAK1 की हानि से परिधीय एनके कोशिकाओं की लगभग पूर्ण अनुपस्थिति हो जाती है। (ए) अस्थि मज्जा में Lin−(CD3−CD19−Ly-6G−Ter119−) CD{7}} NK कोशिकाओं की आवृत्ति (बाएं पैनल) और कुल संख्या (दाएं पैनल) का मूल्यांकन प्रवाह द्वारा किया गया था साइटोमेट्री। (बी) अस्थि मज्जा लिन−सीडी122+ कोशिकाओं को एनके अग्रदूतों (एनकेपी: एनकेपी46−एनके1.1−), अपरिपक्व एनके कोशिकाओं (आईएएनके: एनकेपी46−एनके1.1+), और परिपक्व में विभाजित किया गया था। एनके कोशिकाएं (एमएनके: एनकेपी46+एनके1.1+)। (सी) प्लीहा में सीडी3−एनकेपी46+ एनके कोशिकाओं की आवृत्ति का मूल्यांकन फ्लो साइटोमेट्री द्वारा किया गया था और प्रतिनिधि प्लॉट दिखाए गए हैं। (डी, ई) आवृत्ति (बाएं पैनल) और सीडी3−एनकेपी46+ एनके कोशिकाओं की कुल संख्या (डी) प्लीहा और (ई) रक्त में प्रवाह साइटोमेट्री द्वारा मूल्यांकन किया गया था। (एफ) पारंपरिक एनके कोशिकाओं की आवृत्ति (CD3−NK1.1+NKp46+CD49b+, बायां पैनल) और ILC1 कोशिकाएं (CD3−NK1.1+NKp46+CD49a+ , दायां पैनल) का विश्लेषण फ्लो साइटोमेट्री द्वारा Jak1WT, Jak1fl/+Ncr1Cre, और Jak1fl/flNcr1Cre चूहों के लीवर में किया गया। (ए, बी, डी-एफ) बार ग्राफ़ 1-2 स्वतंत्र प्रयोगों के माध्य ± SEM का प्रतिनिधित्व करते हैं; एन=3–11. *पी < 0.05, **पी < 0.01, ***पी < 0.001.

FIGURE 2 | The remaining Jak1fl/flNcr1Cre NK cells show an immature phenotype. (A, B) Splenic CD3−NKp46+ NK cells were analyzed for expression of CD27 and CD11b by flow cytometry. (A) The frequency of cells in each maturation stage is shown: DN (CD27 −CD11b−), CD27 (CD27+CD11b−), DP (CD27+CD11b+), CD11b (CD27−CD11b+). The total number of cells in each maturation stage is shown in Figure S1C. (B) Representative plots are shown. (C) pSTAT5(Y694)+ cells were analyzed within the CD3−NKp46+NK1.1+ population ex vivo after 15 min stimulation with IL-15 by flow cytometry. (D) Splenic CD3−NKp46+ NK cells were analyzed for expression of the indicated activating and inhibitory receptors by flow cytometry. The percentage of NK cells positive for each receptor is shown. The median fluorescence intensity data is presented in Figure S1D. (A–D) Bar graphs and numbers on the plots represent mean ± SEM of 2 independent experiments; n = 5–8. **p < 0.01, ***p < 0.001.


चित्र 2|शेष Jak1fl/flNcr1Cre NK कोशिकाएँ एक अपरिपक्व फेनोटाइप दिखाती हैं। (ए, बी) स्प्लेनिक सीडी3−एनकेपी46+ एनके कोशिकाओं का विश्लेषण फ्लो साइटोमेट्री द्वारा सीडी27 और सीडी11बी की अभिव्यक्ति के लिए किया गया था। (ए) प्रत्येक परिपक्वता चरण में कोशिकाओं की आवृत्ति दर्शाई गई है: डीएन (सीडी27 −सीडी11बी−), सीडी27 (सीडी{{10}}सीडी11बी−), डीपी (सीडी27+सीडी11बी+), सीडी11बी (सीडी27−सीडी11बी+)। प्रत्येक परिपक्वता चरण में कोशिकाओं की कुल संख्या चित्र S1C में दिखाई गई है। (बी) प्रतिनिधि भूखंड दिखाए गए हैं। (सी) पीएसटीएटी5(वाई694)+ कोशिकाओं का विश्लेषण सीडी3−एनकेपी46+एनके1 के भीतर किया गया। फ्लो साइटोमेट्री द्वारा आईएल-15 के साथ 15 मिनट की उत्तेजना के बाद जनसंख्या पूर्व विवो। (डी) स्प्लेनिक सीडी3−एनकेपी{{30}} एनके कोशिकाओं का विश्लेषण फ्लो साइटोमेट्री द्वारा संकेतित सक्रिय और निरोधात्मक रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति के लिए किया गया था। प्रत्येक रिसेप्टर के लिए सकारात्मक एनके कोशिकाओं का प्रतिशत दिखाया गया है। माध्यिका प्रतिदीप्ति तीव्रता डेटा चित्र S1D में प्रस्तुत किया गया है। (ए-डी) प्लॉट पर बार ग्राफ और संख्याएं 2 स्वतंत्र प्रयोगों के माध्य ± एसईएम का प्रतिनिधित्व करती हैं; एन=5–8. **पी <0.01, ***पी <0.001।

पश्चिमी ब्लॉट

सेल लिसिस, एसडीएस-पेज और वेस्टर्न ब्लॉट का प्रदर्शन पहले बताए अनुसार किया गया (21)। केमिलुमिनसेंस का पता लगाने के लिए क्लैरिटी वेस्टर्न ईसीएल सब्सट्रेट (बायोरैड) और केमीडॉकटी एक्सआरएस + मॉलिक्यूलर इमेजर (बायोरैड) का उपयोग किया गया और इमेज लैब सॉफ्टवेयर (बायोरैड) द्वारा विश्लेषण किया गया। निम्नलिखित एंटीबॉडी का उपयोग किया गया था: लोडिंग नियंत्रण के रूप में सांता क्रूज़ से एंटी-एक्टिन (सी 4, एससी -47778), एंटी-जेएके 2 (डी 2 ई 12; # 3230), एंटीपरफोरिन (# 3693), और एंटी-जेएके 1 (# 3332) ) सेल सिग्नलिंग टेक्नोलॉजी से।

Cistanche deserticola—improve immunity (3)

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सांख्यिकीय विश्लेषण

टकी पोस्ट-टेस्ट के साथ अयुग्मित टी-टेस्ट या वन-वे एनोवा को ग्राफपैड प्रिज्म संस्करण 5. 00 (ग्राफपैड सॉफ्टवेयर) का उपयोग करके प्रदर्शन किया गया था। प्रत्येक प्रयोग के लिए महत्व का स्तर इंगित किया गया है (∗p < 0.05; ∗∗p < 0.01; ∗∗∗p < 0.001)।

परिणाम

JAK1 विलोपन खुराक पर निर्भर तरीके से NK सेल और ILC1 संख्या को कम करता है

JAK1/JAK2 अवरोधक Ruxolitinib को NK कोशिका संख्या, परिपक्वता और कार्य को कम करने के लिए दिखाया गया है (14, 15)। एनके कोशिका जीव विज्ञान के लिए JAK1 और JAK2 के योगदान की तुलना करने और उसे संबोधित करने के लिए हमने NKp{8}} कोशिकाओं में JAK1 या JAK2 के सशर्त विलोपन के साथ चूहों को उत्पन्न किया। इस प्रकार हमने क्रमशः Ncr1Cre (18) चूहों को Jak1fl/fl या Jak2fl/fl [सामग्री और विधि अनुभाग और (17) देखें] चूहों के साथ पार किया। एनके कोशिकाएं अस्थि मज्जा में एनके सेल अग्रदूतों (एनकेपी) से विकसित होती हैं, जिन्हें लिन−सीडी122+एनके1.1−एनकेपी46− के रूप में परिभाषित किया गया है। वे अपरिपक्व एनके कोशिकाओं (आईएएनके) में विकसित होते हैं जो एनके1 बन जाते हैं। चूँकि Ncr1Cre चूहों में Cre पुनः संयोजक अभिव्यक्ति NKp46 प्रमोटर द्वारा संचालित होती है, Cre-मध्यस्थता विलोपन NK कोशिकाओं तक ही सीमित है। हमने Jak1fl/flNcr1Cre चूहों में अस्थि मज्जा एनके कोशिकाओं के प्रतिशत और कुल संख्या में उल्लेखनीय कमी देखी (चित्र 1ए)। Jak1fl/flNcr1Cre चूहों में Lin−CD122+ NK कोशिकाओं ने NK कोशिका अग्रदूतों (NKPs) और अपरिपक्व NK कोशिकाओं का समृद्ध प्रतिशत दिखाया, जबकि iNK कोशिका में विकासात्मक अवरोध के अनुरूप अस्थि मज्जा में mNKs काफी कम हो गए थे। एमएनके सेल चरण में प्रगति को रोकने वाला चरण (चित्र 1बी)। Jak1 के एक एलील के विलोपन से अस्थि मज्जा NK कोशिकाओं की मध्यवर्ती संख्या उत्पन्न हो गई (चित्र 1A)। लगातार, एनके सेल विकास ने एक मध्यवर्ती फेनोटाइप दिखाया जो एनके सेल विकास पर जेक1 जीन-खुराक प्रभाव का सुझाव देता है (चित्र 1बी)। अस्थि मज्जा एनके कोशिकाओं के विकास में रुकावट के कारण परिधि में एनके कोशिकाओं की संख्या में भारी कमी आ गई। JAK1 की हानि के कारण स्प्लेनिक और रक्त NK कोशिकाओं की लगभग पूरी कमी हो गई (आंकड़े 1C-E)। Jak1 जीन खुराक प्रभाव के अनुरूप, Jak1fl/+Ncr1Cre चूहों ने तिल्ली और रक्त में जंगली-प्रकार के लिटरमेट्स की तुलना में NK सेल प्रतिशत और कुल संख्या को 50% तक कम कर दिया (आंकड़े 1C-E)। NKp{50}} कोशिकाओं में JAK1 डाउनस्ट्रीम इफ़ेक्टर और प्रतिलेखन कारक STAT5 के विलोपन से परिपक्व NK कोशिकाओं (18) की भी कमी होती है। Jak1fl/flNcr1Cre और Stat5fl/flNcr1Cre चूहों की सीधी तुलना से पता चला कि JAK1 के विलोपन से तिल्ली और रक्त में STAT5 के विलोपन की तुलना में और भी अधिक स्पष्ट NK कोशिका की कमी हो गई (आंकड़े S1A, B)। लिवर एनकेपी 46+ जन्मजात लिम्फोसाइट्स में अलग-अलग वंशावली (23) के दो समूह शामिल हैं। पारंपरिक एनके कोशिकाओं (सीएनके) को सीडी49बी की अभिव्यक्ति की विशेषता होती है और वे स्वतंत्र रूप से प्रसारित होती हैं जबकि लिवर निवासी प्रकार 1 जन्मजात लिम्फोसाइट्स (आईएलसी1) को सीडी49ए की अभिव्यक्ति की विशेषता होती है और वे यकृत (24) तक ही सीमित होती हैं। प्लीहा और रक्त के समान, यकृत सीएनके और ऊतक-निवासी आईएलसी1 जेएके1 (चित्रा 1एफ) के नुकसान पर लगभग पूरी तरह से समाप्त हो गए थे। फिर से Jak1 के एक एलील के विलोपन के परिणामस्वरूप लीवर इननेट लिम्फोसाइटों की मध्यवर्ती बहुतायत हो गई (चित्र 1F)। संक्षेप में, इन निष्कर्षों ने हमें यह निष्कर्ष निकालने के लिए प्रेरित किया कि एनकेपी कोशिकाओं में JAK1 की अभिव्यक्ति खुराक पर निर्भर तरीके से परिधीय अंगों में एनके सेल के विकास और रखरखाव के लिए अपरिहार्य है।

JAK1 एनके सेल परिपक्वता के लिए महत्वपूर्ण है

परिधि में, एनके कोशिकाएं परिपक्वता चरणों से गुजरती हैं जो सीडी27 और सीडी11बी सतह मार्करों (22) की अनुक्रमिक अभिव्यक्ति की विशेषता है। Jak1 का एक एलील NK कोशिका परिपक्वता को चलाने के लिए पर्याप्त था क्योंकि हमें Jak1WT और Jak1fl/+Ncr1Cre कोशिकाओं (आंकड़े 2A, B) के बीच प्रत्येक परिपक्वता चरण में कोशिकाओं के प्रतिशत में कोई अंतर नहीं मिला। शेष Jak1fl/flNcr1Cre NK कोशिकाओं ने अपरिपक्व जनसंख्या (CD27+CD11b−) में वृद्धि और परिपक्व CD27−CD11b+ जनसंख्या में कमी देखी (आंकड़े 2A, B, और चित्र S1C)। इस परिणाम से पता चलता है कि शेष कोशिकाओं ने शायद JAK1 खो दिया है और उन्हें पूरी तरह से परिपक्व होने के लिए पर्याप्त IL सिग्नलिंग नहीं मिली है। दरअसल, शेष Jak1fl/flNcr1Cre NK कोशिकाओं ने IL-15 (चित्रा 2C) के साथ अल्पकालिक उत्तेजना पर STAT5 पूर्व विवो का फॉस्फोराइलेशन कम दिखाया। एनके सेल गतिविधि सक्रिय और निरोधात्मक रिसेप्टर्स के बीच संतुलन द्वारा नियंत्रित होती है। Jak1 के न तो एक और न ही दोनों एलील्स के विलोपन से निम्नलिखित सक्रिय और निरोधात्मक रिसेप्टर्स को व्यक्त करने वाले NK कोशिकाओं के प्रतिशत पर प्रभाव पड़ा: KLRG1, NKG2D, NKG2A/C/E, और Ly49A (चित्र 2D)। सबसे प्रमुख अंतर Jak1fl/flNcr1Cre चूहों में Ly49G 2+ NK कोशिकाओं में मामूली कमी और DNAM -1+ NK कोशिकाओं में वृद्धि थी (चित्र 2D)। इसी प्रकार, DNAM1 और Ly49G2 (चित्र S1D) के MFI में वृद्धि के अलावा, प्रत्येक रिसेप्टर के अभिव्यक्ति स्तर (MFI) में कोई सकल अंतर नहीं पाया गया। एक सक्रिय रिसेप्टर के रूप में अपनी भूमिका के अलावा, DNAM- 1 अभिव्यक्ति एक विकासात्मक कदम को चिह्नित करती है; DNAM-1+ कोशिकाएं DNAM-1− कोशिकाओं (25) को जन्म देती हैं। हमने तर्क दिया कि DNAM-1+ में परिवर्तन Jak1fl/flNcr1Cre NK कोशिकाओं के परिपक्वता ब्लॉक को दर्शाते हैं।

FIGURE 3 | JAK2 is dispensable for NK cell survival and maturation. (A) Frequency (left panel) and total numbers (right panel) of CD3 −NKp46+ NK cells in the spleens of Jak2WT and Jak2fl/flNcr1Cre mice were assessed by flow cytometry. (B) Splenic CD3−NKp46+ NK cells were analyzed for expression of CD27 and CD11b by flow cytometry. Frequency of cells in each maturation stage is show: DN (CD27−CD11b−), CD27 (CD27+CD11b−), DP (CD27+CD11b+), CD11b (CD27−CD11b+). (C) The expression of JAK2 and β-actin was analyzed by Western blot in NK cells upon 6 days of expansion in IL-2. Scans of full blots are available in Supplementary Material. (A,B) Bar graphs represent mean ± SEM of 2–3 independent experiments; n = 5–12.

चित्र 3|JAK2 एनके कोशिका के अस्तित्व और परिपक्वता के लिए डिस्पेंसेबल है। (ए) Jak2WT और Jak2fl/flNcr1Cre चूहों की तिल्ली में CD3 −NKp46+ NK कोशिकाओं की आवृत्ति (बाएं पैनल) और कुल संख्या (दाएं पैनल) का मूल्यांकन फ्लो साइटोमेट्री द्वारा किया गया था। (बी) स्प्लेनिक सीडी3−एनकेपी46+ एनके कोशिकाओं का विश्लेषण फ्लो साइटोमेट्री द्वारा सीडी27 और सीडी11बी की अभिव्यक्ति के लिए किया गया था। प्रत्येक परिपक्वता चरण में कोशिकाओं की आवृत्ति दर्शाई गई है: DN (CD27−CD11b−), CD27 (CD27+CD11b−), DP (CD27+CD11b+), CD11b (CD27−CD11b+)। (सी) आईएल में विस्तार के 6 दिनों पर एनके कोशिकाओं में वेस्टर्न ब्लॉट द्वारा जेएके2 और -एक्टिन की अभिव्यक्ति का विश्लेषण किया गया था। पूरक सामग्री में पूर्ण धब्बों के स्कैन उपलब्ध हैं। (ए,बी) बार ग्राफ़ 2-3 स्वतंत्र प्रयोगों के माध्य ± SEM का प्रतिनिधित्व करते हैं; एन=5–12.

FIGURE 4 | Loss of one allele of Jak1 impairs NK cell activity. (A) NK cells were MACS-purified from spleens and cultured in IL-2 for 7 days. The numbers of living CD3−NK1.1+NKp46+ cells were assessed every 2–3 days. The symbols and the error bars present mean ± SEM of 2–4 biological replicates. (B) The expression of JAK1, Perforin, and β-actin was analyzed in expanded NK cells from two independent experiments by Western blot. Scans of full blots are available in Supplementary Material. (C) Expanded NK cells from Jak1WT and Jak1fl/+Ncr1Cr mice were mixed with CFSE-stained YAC-1 (left panel) or RMA-Rae1 (right panel) target cells at indicated effector target ratios. The specific lysis was assessed by flow cytometry. For YAC-1 a representative graph of one of two independent experiments is shown. The symbols and the error bars present the mean ± SEM of 2 technical replicates. For RMA-Rae1 a mean out of two independent experiments is shown. The symbols and the error bars present mean ± SEM of 2–3 biological replicates. *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001.


चित्र 4|Jak1 के एक एलील की हानि NK कोशिका गतिविधि को ख़राब कर देती है। (ए) एनके कोशिकाओं को प्लीहा से एमएसीएस-शुद्ध किया गया और 7 दिनों के लिए आईएल -2 में सुसंस्कृत किया गया। प्रत्येक 2-3 दिनों में जीवित CD3−NK1.1+NKp{8}} कोशिकाओं की संख्या का मूल्यांकन किया गया। मौजूद प्रतीकों और त्रुटि पट्टियों का मतलब 2-4 जैविक प्रतिकृति का ± SEM है। (बी) वेस्टर्न ब्लॉट द्वारा दो स्वतंत्र प्रयोगों से विस्तारित एनके कोशिकाओं में JAK1, पेरफोरिन और -एक्टिन की अभिव्यक्ति का विश्लेषण किया गया था। पूरक सामग्री में पूर्ण धब्बों के स्कैन उपलब्ध हैं। (सी) Jak1WT और Jak1fl/+Ncr1Cr चूहों से विस्तारित NK कोशिकाओं को संकेतित प्रभावकारी लक्ष्य अनुपात पर CFSE-सना हुआ YAC {{20}} (बाएं पैनल) या RMA-Rae1 (दाएं पैनल) लक्ष्य कोशिकाओं के साथ मिलाया गया था। . विशिष्ट लसीका का मूल्यांकन फ्लो साइटोमेट्री द्वारा किया गया था। YAC-1 के लिए दो स्वतंत्र प्रयोगों में से एक का प्रतिनिधि ग्राफ दिखाया गया है। प्रतीक और त्रुटि पट्टियाँ 2 तकनीकी प्रतिकृति का माध्य ± SEM प्रस्तुत करती हैं। RMA-Rae1 के लिए दो स्वतंत्र प्रयोगों में से एक माध्य दिखाया गया है। मौजूद प्रतीकों और त्रुटि पट्टियों का मतलब 2-3 जैविक प्रतिकृति का ± SEM है। *पी < 0.05, **पी < 0.01, ***पी < 0.001.

JAK2 एनके सेल के अस्तित्व और परिपक्वता के लिए डिस्पेंसेबल है

अब तक हमने दिखाया है कि एनके सेल-आंतरिक JAK1 विलोपन से एनके सेल की कमी हो जाती है। यह स्पष्ट करने के लिए कि क्या JAK2 एनके कोशिका अस्तित्व और परिपक्वता पर प्रभाव डालता है, हमने Jak2fl/flNcr1Cre चूहों और उनके जंगली-प्रकार के कूड़ेदानों में स्प्लेनिक एनके कोशिकाओं का विश्लेषण किया। हम प्लीहा में CD3−NKp46+ कोशिकाओं की आवृत्ति या कुल संख्या पर JAK2 विलोपन के किसी भी प्रभाव का पता लगाने में विफल रहे (चित्र 3A)। इसके अलावा, Jak2fl/flNcr1Cre चूहों ने सामान्य NK कोशिका परिपक्वता दिखाई, क्योंकि दोनों जीनोटाइप (चित्र 3B) में CD27−CD11b+ कोशिकाओं के समान प्रतिशत का पता लगाया गया था। चूँकि NK कोशिकाओं में JAK2 प्रोटीन का विलोपन बहुत कुशल था (चित्र 3C), ये डेटा स्पष्ट रूप से परिभाषित करते हैं कि JAK1 के विपरीत, NK कोशिका-आंतरिक JAK2 NK कोशिका अस्तित्व और परिपक्वता के लिए डिस्पेंसेबल है।

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Jak1 के एक एलील का नुकसान एनके सेल की कार्यक्षमता को ख़राब करता है

JAK1 NK सेल कार्यक्षमता को कैसे नियंत्रित करता है, इसके बारे में अधिक जानकारी प्राप्त करने के लिए, हमने Jak1WT, Jak1fl/+Ncr1Cre, और Jak1fl/flNcr1Cre से MACS-शुद्ध स्प्लेनिक NK कोशिकाओं की वृद्धि का विश्लेषण किया। JAK1-की कमी वाली NK कोशिकाओं का विस्तार नहीं हुआ, जिससे पता चलता है कि IL-2 की बहुत अधिक खुराक के तहत भी अन्य JAK, JAK1 के नुकसान की भरपाई नहीं कर सकते हैं (चित्र 4A)। Jak1 के एक एलील के नष्ट होने से विकास में मामूली कमी हुई (चित्र 4A)। पश्चिमी धब्बा विश्लेषण ने विस्तारित Jak1fl/+Ncr1Cre NK कोशिकाओं में कम JAK1 प्रोटीन अभिव्यक्ति की पुष्टि की जो पेर्फोरिन के कम स्तर (चित्र 4B) के समान थी। लाइन में, Jak1fl/+Ncr1Cre NK कोशिकाओं ने लक्ष्य सेल लाइनों YAC-1 और RMA-Rae1 (चित्र 4C) के विरुद्ध एक ख़राब साइटोटॉक्सिक गतिविधि प्रदर्शित की। ये परिणाम साबित करते हैं कि JAK1 न केवल परिधि में NK कोशिकाओं को बनाए रखने के लिए अपरिहार्य है, बल्कि उनकी साइटोटॉक्सिक गतिविधि में भी योगदान देता है।

Jak1 के एक एलील की हानि से प्रेरित एनके सेल की कमी ट्यूमर की निगरानी को प्रभावित करती है

परिवर्तित कोशिकाओं की शीघ्र पहचान और उन्मूलन के लिए एनके कोशिकाएं महत्वपूर्ण हैं। यह जांचने के लिए कि क्या Jak1fl/+Ncr1Cre चूहों में NK कोशिका की कमी और उनकी ख़राब कार्यक्षमता के परिणामस्वरूप ट्यूमर के बढ़ने की संवेदनशीलता बढ़ जाती है और इसकी भरपाई अन्य तरीकों से नहीं होती है, हमने RMA-Rae1 लिंफोमा कोशिकाओं का उपयोग किया। यह सेल लाइन एक मजबूत और कुशल तरीके से एनके सेल पर निर्भर ट्यूमर निगरानी का अध्ययन करने के लिए एक उपकरण है (20)। हमने Jak1fl/+ और Jak1fl/+Ncr1Cre चूहों के दोनों पार्श्वों में RMA-Rae1 लिंफोमा कोशिकाओं को चमड़े के नीचे प्रत्यारोपित किया। Jak1 के एक एलील की कमी से ट्यूमर के विकास को नियंत्रित करने के लिए NK कोशिकाओं की क्षमता ख़राब हो गई है, जैसा कि Jak1fl/+Ncr1Cre (चित्र 5B) में बढ़े हुए ट्यूमर के आकार (चित्र 5A) और ट्यूमर के वजन से पता चलता है। लाइन में, इन ट्यूमर ने एनके सेल घुसपैठ को काफी कम कर दिया (आंकड़े 5सी, डी)। हम एनकेजी2डी+ ट्यूमर-घुसपैठ करने वाली एनके कोशिकाओं (चित्र 5ई) की आवृत्ति में किसी भी अंतर का पता लगाने में विफल रहे, जो आरएमए-राय1 ट्यूमर की पहचान के लिए महत्वपूर्ण हैं। संक्षेप में, हमारे परिणाम दर्शाते हैं कि Jak1fl/+Ncr1Cre चूहों में ख़राब NK सेल कार्यक्षमता के साथ संयुक्त रूप से कम हुई NK सेल संख्याएँ विवो में ट्यूमर के विकास नियंत्रण को महत्वपूर्ण रूप से ख़राब करने के लिए पर्याप्त हैं।

FIGURE 5 | Loss of one allele of Jak1 impairs tumor surveillance. (A, B) Jak1fl/+ and Jak1fl/+Ncr1Cre mice were injected s.c. with 106 RMA-Rae1 cells and after 10 days the tumor weight was assessed. Shown are (A) representative tumor pictures and (B) dot plots with horizontal lines representing mean tumor weights ± SEM from 2 independent experiments; n = 6–8 (C, D) Tumor-infiltrating NK cells were analyzed by flow cytometry. (C) Representative plots of tumor-infiltrating CD3−NKp46+ cells and their percentage among Rae1− cells are shown. (D) Total numbers of tumor-infiltrating CD3−NKp46+ cells per gram of tumor and (E) percentages of NKG2D+ NK cells are presented as bar graphs showing mean ± SEM from one experiment n = 4–5. ***p < 0.001.


चित्र 5|Jak1 के एक एलील की हानि ट्यूमर की निगरानी को बाधित करती है। (ए, बी) Jak1fl/+ और Jak1fl/+Ncr1Cre चूहों को 106 RMA-Rae1 कोशिकाओं के साथ इंजेक्शन लगाया गया और 10 दिनों के बाद ट्यूमर के वजन का आकलन किया गया। दिखाए गए हैं (ए) प्रतिनिधि ट्यूमर चित्र और (बी) 2 स्वतंत्र प्रयोगों से औसत ट्यूमर वजन ± एसईएम का प्रतिनिधित्व करने वाली क्षैतिज रेखाओं के साथ डॉट प्लॉट; n=6-8 (सी, डी) ट्यूमर-घुसपैठ करने वाली एनके कोशिकाओं का प्रवाह साइटोमेट्री द्वारा विश्लेषण किया गया। (सी) ट्यूमर-घुसपैठ करने वाली सीडी3−एनकेपी46+ कोशिकाओं के प्रतिनिधि प्लॉट और राय1− कोशिकाओं के बीच उनका प्रतिशत दिखाया गया है। (डी) प्रति ग्राम ट्यूमर में घुसपैठ करने वाली सीडी3−एनकेपी46+ कोशिकाओं की कुल संख्या और (ई) एनकेजी2डी+ एनके कोशिकाओं के प्रतिशत को बार ग्राफ के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, जो एक प्रयोग एन=4 से माध्य ± एसईएम दिखाता है। 5. ***पी <0.001.

बहस

JAK-STAT सिग्नलिंग मार्ग का अनियमित होना कैंसर के विकास के साथ-साथ प्रतिरक्षा विकारों (7) से भी जुड़ा हुआ है। खोजी गई पहली जेएके-लिंक्ड बीमारी गंभीर संयुक्त प्रतिरक्षा कमी (एससीआईडी) थी जो एलओएफ जेएके 3 उत्परिवर्तन (26, 27) के कारण एनके सेल असामान्यताओं की विशेषता थी। हम यहां दिखाते हैं कि एनकेपी 46+ कोशिकाओं में जेएके1 के विलोपन से परिधीय अंगों में एनके और आईएलसी1 कोशिकाओं के नुकसान के साथ जन्मजात प्रतिरक्षा की कमी हो जाती है, जबकि एनके सेल अस्तित्व और परिपक्वता के लिए जेएके2 अनावश्यक है। हमारे पिछले काम से पता चला कि एनके कोशिकाओं में एसटीएटी5 की हानि से परिधीय अंगों में एनके कोशिका संख्या में गंभीर कमी आती है (18)। Stat5fl/flNcr1Cre चूहों में NK कोशिकाओं के नुकसान को अस्तित्व-समर्थक अणु BCL2 (28) की लागू अभिव्यक्ति द्वारा बचाया गया था। इस अध्ययन ने एसटीएटी5 को एनके कोशिकाओं के लिए एक महत्वपूर्ण अस्तित्व कारक के रूप में परिभाषित किया। STAT5B की कमी वाले चूहों में बड़े पैमाने पर NK कोशिकाओं (29) की कमी होती है, इस तथ्य के अनुरूप कि STAT5 साइटोकिन्स के डाउनस्ट्रीम को संकेत देता है जो NK कोशिका जीव विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण हैं, जैसे कि IL -2 या IL -15 (30)। IL-15 NK कोशिका विकास और अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि IL15 -/- चूहे काफी हद तक परिधीय NK कोशिकाओं (31) से रहित होते हैं। आईएल -15 सी रिसेप्टर श्रृंखला, आईएल {{29} आर, और आईएल -15 आर (32) के एक रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के माध्यम से सिग्नल। प्रत्येक रिसेप्टर श्रृंखला के नॉकआउट चूहे एनके सेल विकास (33, 34) के लिए आईएल के डाउनस्ट्रीम में भेजे गए संकेतों के लिए एक बिल्कुल महत्वपूर्ण भूमिका साबित होते हैं। आज तक, एनके सेल विकास में सी-संबद्ध JAK3 का योगदान अच्छी तरह से स्थापित किया गया है। JAK3 की कमी वाले चूहे एक समान SCID फेनोटाइप दिखाते हैं जैसा कि मानव रोगियों में देखा गया है और NK कोशिका का विकास पूर्व-NK पूर्वज चरण (35, 36) में अवरुद्ध हो जाता है। अब हम एनके कोशिकाओं में IL-15/STAT5 अक्ष के एक महत्वपूर्ण भाग के रूप में पहले से कम सराहना प्राप्त JAK1 को रखते हैं। Jak1fl/flNcr1Cre एनके कोशिकाएं आईएनके सेल चरण में एक विकासात्मक अवरोध दिखाती हैं और परिधीय अंगों में एनके कोशिकाओं का लगभग पूरा नुकसान दिखाती हैं।

दिलचस्प बात यह है कि एनके कोशिकाओं के लिए JAK1 विलोपन के परिणाम STAT5-की कमी के प्रभावों से अधिक हैं। संयुक्त STAT3 और STAT5 सक्रियण की हानि NK कोशिकाओं के अधिक स्पष्ट नुकसान का कारण बन सकती है, क्योंकि STAT3 को महत्वपूर्ण NK कोशिका अस्तित्व जीन Mcl1 (37, 38) की अभिव्यक्ति को प्रेरित करने के लिए दिखाया गया है। वैकल्पिक रूप से, JAK1 और STAT5 में अलग-अलग अर्ध-जीवन हो सकते हैं जो "जस्ट डिलिटर्स" की विभिन्न आवृत्तियों के लिए जिम्मेदार होते हैं - एनके कोशिकाएं जो अभी-अभी जीन खो चुकी हैं लेकिन फिर भी प्रोटीन ले जाती हैं, जो अंतर को स्पष्ट कर सकती हैं। JAK की कमी का जीन-खुराक प्रभाव NK कोशिका संख्याओं में परिलक्षित होता है, जबकि JAK1 के एक एलील का नुकसान NK कोशिका परिपक्वता के लिए अपरिहार्य है। इससे पता चलता है कि सक्रिय STAT5 एनके सेल के अस्तित्व के लिए दर-सीमित है, लेकिन परिपक्वता के लिए नहीं। Jak1 के एक एलील का विलोपन भी शेष NK कोशिकाओं की कम कार्यक्षमता के साथ संयुक्त NK कोशिकाओं की कम संख्या के आधार पर ट्यूमर निगरानी को महत्वपूर्ण रूप से ख़राब करने के लिए पर्याप्त है। हमारे डेटा के अनुसार, STAT5 लक्ष्य जीन Mcl1 के NK सेल-विशिष्ट विलोपन से गंभीर NK सेल की कमी हो जाती है जो मेटास्टैटिक बोझ (38) में उल्लेखनीय वृद्धि का कारण बनती है।

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सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

JAK अनावश्यक कार्य प्रदर्शित कर सकते हैं और एक दूसरे के लिए क्षतिपूर्ति कर सकते हैं। इंटरफेरॉन रिसेप्टर JAK1 का डाउनस्ट्रीम आंशिक रूप से JAK2 किनेस गतिविधि (39) के नुकसान की भरपाई कर सकता है। एनके कोशिकाओं (16) के इन विट्रो विभेदन के दौरान जेएके2 को आईएल -15 के डाउनस्ट्रीम में फॉस्फोराइलेट एसटीएटी5 को भी दिखाया गया है। दूसरी ओर, संवैधानिक रूप से सक्रिय JAK2 केवल स्टेम कोशिकाओं में JAK1 के नुकसान की मामूली भरपाई कर सकता है, जो HSCs में JAK1 और 2 की गैर-अनावश्यक भूमिका का सुझाव देता है। लाइन में, हम देखते हैं कि JAK1 की अनुपस्थिति में, JAK2, NK सेल को जीवित रहने की अनुमति देने के लिए, इन विट्रो में IL -2 की उच्च खुराक के तहत भी, STAT5 को सक्रिय करने में क्षतिपूर्ति करने में विफल रहता है। यह स्पष्ट होना बाकी है कि क्या JAK2 के संवैधानिक रूप से सक्रिय रूप को व्यक्त करके प्रतिपूरक प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि हम दिखाते हैं कि एनकेपी 46+ कोशिकाओं में जेएके2 का नुकसान एनके सेल के अस्तित्व के लिए अपरिहार्य है। JAK2-कमी वाली NK कोशिकाएँ पूरी तरह से परिपक्व हैं, जिससे साबित होता है कि NK कोशिका-आंतरिक JAK2, NK कोशिका परिपक्वता को संचालित नहीं कर रहा है। इससे यह भी संकेत मिलता है कि Jak2fl/flMx1Cre चूहों (14) में बिगड़ा हुआ NK सेल परिपक्वता JAK2 के NK सेल-बाहरी कार्यों के कारण होता है। कोई अनुमान लगा सकता है कि JAK2 का संवैधानिक विलोपन साइटोकिन परिवेश को बदल देता है।

प्रतिक्रिया दें संदर्भ

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