基因BACH2(Broad Complex-Tramtrack-Bric a brac and Cap'n'collar homology 2)是一种重要的转录因子,属于基本区域-亮氨酸拉链(bZip)家族。BACH2通过与小型Maf癌蛋白形成异二聚体,结合到目标基因上,从而抑制其表达。BACH2在多种生物学过程中发挥着关键作用,包括免疫细胞分化、T细胞平衡的调节、B细胞分化和功能,以及抗炎反应的调节等。
在免疫细胞分化方面,BACH2对CD8+ T细胞有重要影响。研究发现,BACH2在干细胞样CD8+ T细胞中表达,并维持其转录和表观遗传程序,从而防止其分化为终末耗竭细胞[1]。此外,BACH2还在B细胞分化和功能中发挥重要作用。BACH2是免疫球蛋白基因类别转换重组(CSR)和体细胞超突变(SHM)所必需的,它通过抑制Blimp-1的表达来抑制B细胞向浆细胞的终末分化[2]。BACH2还在T细胞和巨噬细胞的功能中发挥重要作用,通过抑制许多基因的表达来维持T细胞的稳态,并确保巨噬细胞的功能[2]。
BACH2的基因多态性与多种自身免疫性疾病相关。研究发现,BACH2基因的rs3757247多态性与多腺体自身免疫综合征(APS)相关,包括艾迪生病(AD)、格雷夫斯病(GD)和1型糖尿病(T1D)等[3]。此外,BACH2基因的变异也与乳糜泻的发生相关,乳糜泻是一种自身免疫性疾病,其特征是对谷蛋白的不耐受[5]。
BACH2的缺失或表达异常会影响免疫细胞的分化和功能,从而导致疾病的发生。例如,BACH2缺失的CD8+ T细胞具有更高的增殖和细胞毒性,并且其细胞毒性颗粒中的穿孔素和颗粒酶含量增加[4]。此外,BACH2缺失的B细胞会加速浆细胞分化,这可能是由于IRF4蛋白积累增加所致[7]。
BACH2还在慢性气道炎症中发挥重要作用。研究发现,BACH2通过与Batf家族转录因子相互作用,抑制Th2细胞分化和Th2细胞因子的产生,从而防止慢性气道炎症的发生[6]。
BACH2在多种生物学过程中发挥着关键作用,包括免疫细胞分化、T细胞平衡的调节、B细胞分化和功能,以及抗炎反应的调节等。BACH2的基因多态性与多种自身免疫性疾病相关,包括多腺体自身免疫综合征和乳糜泻等。BACH2的缺失或表达异常会影响免疫细胞的分化和功能,从而导致疾病的发生。因此,深入研究BACH2的功能和机制对于理解自身免疫性疾病的发生机制和开发新的治疗方法具有重要意义。
参考文献:
1. Yao, Chen, Lou, Guohua, Sun, Hong-Wei, Schwartzberg, Pamela L, Wu, Tuoqi. 2021. BACH2 enforces the transcriptional and epigenetic programs of stem-like CD8+ T cells. In Nature immunology, 22, 370-380. doi:10.1038/s41590-021-00868-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33574619/
2. Igarashi, Kazuhiko, Ochiai, Kyoko, Itoh-Nakadai, Ari, Muto, Akihiko. . Orchestration of plasma cell differentiation by Bach2 and its gene regulatory network. In Immunological reviews, 261, 116-25. doi:10.1111/imr.12201. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25123280/
3. Fichna, Marta, Żurawek, Magdalena, Słomiński, Bartosz, Myśliwiec, Małgorzata, Ruchała, Marek. 2021. Polymorphism in BACH2 gene is a marker of polyglandular autoimmunity. In Endocrine, 74, 72-79. doi:10.1007/s12020-021-02743-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33966174/
4. Barton, Philippa R, Davenport, Alexander J, Hukelmann, Jens, Richard, Arianne C, Griffiths, Gillian M. 2022. Super-killer CTLs are generated by single gene deletion of Bach2. In European journal of immunology, 52, 1776-1788. doi:10.1002/eji.202249797. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36086884/
5. Dubois, Patrick C A, Trynka, Gosia, Franke, Lude, Wijmenga, Cisca, van Heel, David A. 2010. Multiple common variants for celiac disease influencing immune gene expression. In Nature genetics, 42, 295-302. doi:10.1038/ng.543. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20190752/
6. Yamashita, Masakatsu, Kuwahara, Makoto. . The critical role of Bach2 in regulating type 2 chronic airway inflammation. In International immunology, 30, 397-402. doi:10.1093/intimm/dxy020. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29529253/
7. Ochiai, Kyoko, Shima, Hiroki, Tamahara, Toru, Kurosaki, Tomohiro, Igarashi, Kazuhiko. 2024. Accelerated plasma-cell differentiation in Bach2-deficient mouse B cells is caused by altered IRF4 functions. In The EMBO journal, 43, 1947-1964. doi:10.1038/s44318-024-00077-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38605225/