Rc3h1-KO 基因敲除小鼠

Rc3h1，也称为Roquin-1，是一种E3泛素连接酶，它最初是在小鼠的系统性红斑狼疮样症状的遗传筛选中被发现的。Rc3h1基因的单碱基对突变会导致自身抗体的产生和持续的免疫学炎症，其特征是T滤泡辅助细胞过度激活和生发中心的形成。随后的研究揭示了Roquin-1在维持免疫稳态中的多因素过程。通过与其配体蛋白的相互作用，Roquin-1靶向mRNA进行降解，其中诱导性共刺激因子是其主要目标[3]。

Rc3h1是一种RNA结合蛋白，它精确地调控mRNA的稳态。在破骨细胞中，Rc3h1通过转录后抑制转铁蛋白受体1（Tfr1）的表达，限制铁的吸收和线粒体呼吸，从而负向调节破骨细胞生成。缺乏Rc3h1的小鼠表现出低骨量，并且破骨细胞活性显著增加。抑制Tfr1在Rc3h1缺陷型破骨细胞中的表达可以减少过度的破骨细胞形成和线粒体呼吸。这些发现表明，Rc3h1通过限制铁的吸收和线粒体呼吸对破骨细胞活化具有负向调节作用。因此，靶向Rc3h1/Tfr1轴可能代表了一种治疗骨丢失疾病的新方法[1]。

IL-10是一种具有免疫抑制活性的细胞因子，它可以增加Rc3h1的表达。STAT1、STAT3、GATA2和c-Rel转录因子可以增加Rc3h1启动子的活性，而IKZF2可以降低活性。IL-10可以增加这些转录因子的基因表达，而特异性siRNA可以抑制IL-10对Rc3h1转录的影响。这些发现揭示了IL-10在调节Rc3h1转录中的作用，并为理解Roquin-1如何控制免疫反应提供了重要信息[2]。

Roquin-1通过其与配体蛋白的相互作用，靶向mRNA进行降解，从而维持免疫稳态。Roquin-1的缺乏会导致T滤泡辅助细胞过度激活和生发中心的形成，从而导致自身免疫性炎症和自身抗体的产生。此外，Roquin-1还可以通过其与mRNA的相互作用，影响炎症和疾病的发生。Roquin-1的研究为进一步研究其功能提供了重要的基础，并可能为治疗自身免疫性疾病和炎症性疾病提供新的思路和策略[3]。

RC3H1是一种RNA结合蛋白，它通过3'UTR构成性衰减元件（CDE）促进TNFα mRNA的降解。通过PAR-CLIP技术，研究人员发现了约3800个RC3H1的mRNA靶点，其中包括超过16000个结合位点。RC3H1优先结合短寿命和DNA损伤诱导的mRNA，表明它在转录后调节DNA损伤反应中发挥作用。有趣的是，RC3H1影响NF-κB通路调节因子如IκBα和A20的表达。RC3H1使用ROQ和Zn指结构域与A20的3'UTR中的结合位点接触，揭示了RC3H1结合的一种新方式。敲低RC3H1导致A20蛋白表达增加，从而干扰IκB激酶和NF-κB活性，表明RC3H1可以调节IKK/NF-κB通路的活性[4]。

Roquin的缺乏会导致免疫系统的缺陷，导致肠道炎症。使用Rc3h1(gt/gt)小鼠的骨髓细胞转移到照射后的正常小鼠中，结果显示炎症在小肠、肾脏、肺、肝脏和脾脏中发展。固有层淋巴细胞中的促炎细胞因子水平升高。肝脏炎症伴随着肝细胞凋亡的区域。肺炎症包括T细胞和B细胞的浸润。小肠固有层淋巴细胞中有CD44(hi)、CD62L(lo)、KLRG1(+)、ICOS(+)短期效应细胞的数量增加，表明有活化的T细胞的浸润。在口服感染单核细胞增生李斯特菌后，Rc3h1(gt/gt)→NL嵌合体比NL→NL嵌合体有更多的肝脏病理变化和Peyer's结中更多的细菌。这些发现表明，Rc3h1(san/san)和Rc3h1(gt/gt)小鼠的小肠炎症是由于免疫系统Roquin表达的不足，而不是由于全身Roquin表达的不足[5]。

T滤泡辅助细胞（Tfh）对于诱导保护性抗体的产生至关重要。控制Tfh细胞数量的调节检查点对于防止自身抗体的产生至关重要。最近的研究表明，Tfh细胞的数量受转录后基因表达调控的调节，如miR-17 ∼ 92、miR-155和miR-146a，以及RNA结合蛋白Roquin和Regnase。此外，系统性红斑狼疮患者中失调的T细胞miRNA已被证明会影响DNA低甲基化、IL-2和CCL5分泌以及Treg功能等过程，这些过程有助于自身抗体的形成和组织损伤[6]。

Regnase-1和Roquin调节炎症mRNA的表达。Regnase-1和Roquin通过结合mRNA的3'UTR，促进炎症mRNA的降解，从而抑制炎症反应。这些发现表明，Regnase-1和Roquin在调节炎症反应中发挥重要作用，并可能为治疗炎症性疾病提供新的策略[7]。

miR-150通过抑制FOXP1和RC3H1的表达，促进T细胞的分化和功能。miR-150在T细胞的早期分化和成熟过程中高表达，而在TSCM细胞中低表达。miR-150的过表达可以促进T细胞的分化，增强凋亡，抑制细胞增殖，并增加促炎细胞因子如IFN-γ和TNF-α的分泌。此外，miR-150的过表达会导致早期分化相关基因、晚期分化相关基因和效应功能相关基因的表达显著降低。这些结果表明，miR-150可以促进T细胞的分化，并且下调miR-150的表达可以抑制T细胞的分化，增加T细胞的增殖潜力[8]。

在CD8 T细胞中，Roquin是一种有效的抑制因子，可以抑制CD8 T细胞的扩增和抗肿瘤免疫。Roquin的缺失可以显著增强T细胞的增殖，通过增强细胞周期进展和上调IRF4的表达。Roquin缺陷或IRF4过表达可以增强抗肿瘤免疫。这些数据提供了CD8 T细胞适应性基因的功能目录，并表明靶向Roquin-IRF4轴是增强癌症免疫治疗效果的有效策略[9]。

MAP7是一种微管相关蛋白，它与RC3H1相互作用，共同调节宫颈癌细胞的细胞周期进展。MAP7的过表达可以上调细胞周期蛋白D1和细胞周期蛋白B1的表达，促进细胞周期进展并促进宫颈癌细胞的生长。共免疫沉淀实验证实了MAP7与RC3H1之间存在着新的相互作用。敲低RC3H1或MAP7可以显著降低细胞周期蛋白D1和细胞周期蛋白B1的上调，以及细胞周期进展。MAP7的过表达可以增加P-IKK和P-p65的表达。RC3H1的抑制可以消除MAP7诱导的P-IKK和P-p65的上调。TCGA-CESC的数据显示，MAP7的表达与其拷贝数片段呈正相关，而与基因位点内的三个CpG位点的甲基化水平呈负相关。5-Aza-dC的去甲基化处理可以以剂量依赖性方式升高MAP7的mRNA和蛋白质表达。总之，这项研究揭示了MAP7与RC3H1在宫颈癌细胞中的新型相互作用，它们共同增强了细胞周期蛋白D1和细胞周期蛋白B1的表达，并促进了细胞周期进展。这些作用至少部分是通过激活经典的IKK/NF-κB信号通路介导的[10]。

综上所述，Rc3h1（Roquin-1）是一种重要的E3泛素连接酶，它在维持免疫稳态、调节破骨细胞生成、影响DNA损伤反应和抗肿瘤免疫中发挥重要作用。Rc3h1的研究有助于深入理解其在免疫系统和疾病发生中的作用机制，并可能为治疗自身免疫性疾病、炎症性疾病和癌症提供新的思路和策略。