O transcriptoma de células únicas de mTECs e de timocitos CD4+ sob adesão revelou heterogeneidade de mTECs e a rede controlada por Aire e lncRNAs

• Processo: 24/16984-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Geraldo Aleixo da Silva Passos Júnior
• Beneficiário: Geraldo Aleixo da Silva Passos Júnior
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto (FORP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Expressão gênica Timo Transcriptoma Imunogenética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aire | expressão gênica | mTEC | single-cell RNA-Seq | Timo | Transcriptoma | Imunogenética

Resumo

Para entender melhor o impacto da deficiência do gene regulador autoimune (Aire) durante a adesão de células epiteliais medulares do timo (mTECs) aos timócitos, sequenciamos bibliotecas unicelulares (scRNA-seq) obtidas de Aire selvagem (WT) (Aire wt/wt) ou mTECs deficientes em Aire (Aire wt/mut) cocultivados com timócitos WT simples positivos CD4+. Embora as bibliotecas diferissem em seus perfis de mRNAs e lncRNAs, indicando que as mTECs eram heterogêneas em termos de seu transcriptoma, o agrupamento UMAP revelou que ambas as linhagens de mTEC expressaram seus marcadores específicos, ou seja, Epcam, Itgb4, Itga6 e Casp3 em mTECs em repouso e Ccna2, Pbk e Birc5 em mTECs proliferativas. Ambos os timócitos SP CD4+ cocultivados permaneceram em um agrupamento homogêneo expressando os marcadores Il7r e Ccr7. Comparações dos dois tipos de coculturas revelaram a expressão diferencial de mRNAs que codificam fatores de transcrição (Zfpm2, Satb1 e Lef1), genes de adesão celular (Itgb1) em mTECs e Themis em timócitos, que está associado à regulação de sinais de seleção positiva e negativa. Na resolução de sequenciamento unicelular, observamos que Aire atua tanto em mTECs Aire WT quanto Aire deficientes como um controlador upstream de mRNAs, que codificam fatores de transcrição ou proteínas de adesão que, por sua vez, são controladas pós-transcricionalmente por lncRNAs, por exemplo, Neat1, Malat1, Pvt1 e Dancr, entre outros. Na deficiência de Aire, as mTECs desregulam a expressão dos marcadores proteicos MHC-II, CD80 e CD326 (EPCAM), bem como os mRNAs relacionados ao metabolismo e ao ciclo celular, que atrasam a progressão do ciclo celular. Além disso, quando aderidos as mTECs, os timocitos WT SP CD4+ ou CD8+ modulam a expressão de proteínas de ativação celular, incluindo CD28 e CD152/CTLA4, e a expressão de mRNAs de metabolismo celular. Estas descobertas indicam um mecanismo complexo através do qual um desequilíbrio na expressão de Aire pode afetar mTECs e timócitos durante a adesão. (AU)