Negatively regulation of Hif1a expression and T_H17 differentiation by the hypoxia-regulated microRNA miR-210

Haopeng Wang, Henrik Flach, Michio Onizawa, Lai Wei, Micheal T McManus & Arthur Weiss.

Nature immunology. (2014) April, 4, volume 15.

Speaker: Yun-Chiao Ding (丁云喬)                            Time: 15:10~16:00, October. 08, 2014

Commentator: Chih-Peng Chang (張志鵬老師) Place: Room 601

Abstract:

    最近的研究指出，在健康人的身體中其實有許多地方的器官或是組織的氧壓力是低於一般的21%大氣壓力。而T細胞大部分是在血管中游走，而血管中的氧壓力則為正常情況下的21%氧壓，然而在當身體受到一些外來的抗原刺激時，位在淋巴器官中的未成熟T細胞會被活化，並且移到血管中去對抗抗原，但是原本的淋巴器官是一個缺氧的環境，因此在這樣的移動過程中，T細胞需要適應這樣一個氧氣壓力的變化。低氧誘導因子(Hypoxia-inducible factor, HIF)是一個由兩個分子所組成的蛋白,分別為低氧誘導因子-1α及低氧誘導因子-1β。在正常的氧壓下，低氧誘導因子-1α會受到蛋白酶的水解，然而若是在缺氧的情況下，賾低氧誘導因子-1α則會被穩定的保留下來，並且引發下游一系列的訊息傳遞。微小RNA是一段非做出序列性且單股的RNA，可以透過轉譯的方式去調控上千個基因的表達。Mir-210是一個在缺氧的情況下會被表達出來的一個微小RNA，作者的團隊們發現到在活化的T細胞中可已看到Mir210的大量表現，尤其是在缺氧的器官中。另外他們也發現到在T細胞分化成TH17的過程中Mir210的表現會上升，且低氧誘導因子-1α扮演是一個在上游去調控Mir210表現的蛋白，此外也觀察到，在當正常的氧壓下，Mir210的表現會有一個被延遲的情形。出乎作者的意料之外是Mir210在T細胞的製作上是不參與的，但他會去鍵結到低氧誘導因子-1α的RNA製作上游3’UTR的部分，去調控低氧誘導因子-1α蛋白的表達。最後他們也利用自體免疫疾病的炎性腸胃病(IBD)為例證，在當老鼠不表達Mir-210的情況下，低氧誘導因子-1α會大量的被表現出，並且造成疾病會傾向較嚴重的情況，因此Mir210的表現對於調控T細胞的分化很重要。

References:

1.  Huang, X. et al. Hypoxia-inducible mir-210 regulates normoxic gene expression involved in tumor initiation. Mol. Cell 35, 856–867 (2009).

2.  Dang, E.V. et al. Control of TH17/Treg balance by hypoxia-inducible factor 1. Cell 146, 772–784 (2011).