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Immunity. 2016 Feb 16;44(2):406-21. doi: 10.1016/j.immuni.2016.01.028.

The Proteomic Landscape of Human Ex Vivo Regulatory and Conventional T Cells Reveals Specific Metabolic Requirements.

Author information

1
Laboratorio di Immunologia, Istituto di Endocrinologia e Oncologia Sperimentale, Consiglio Nazionale delle Ricerche (IEOS-CNR), 80131 Napoli, Italy.
2
Istituto di Tecnologie Biomediche, Consiglio Nazionale delle Ricerche (ITB-CNR), 20090 Segrate, Milano, Italy.
3
Laboratorio di Immunologia, Istituto di Endocrinologia e Oncologia Sperimentale, Consiglio Nazionale delle Ricerche (IEOS-CNR), 80131 Napoli, Italy; Unità di NeuroImmunologia, IRCCS Fondazione Santa Lucia, 00143 Roma, Italy.
4
Dipartimento di Scienze Mediche Traslazionali e Centro Interdipartimentale di Ricerca in Scienze Immunologiche di Base Cliniche (CISI), Università di Napoli "Federico II," 80131 Napoli, Italy.
5
Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche, Università di Napoli "Federico II," 80131 Napoli, Italy.
6
Istituto di Genetica e Biofisica "A. Buzzati-Traverso" Consiglio Nazionale delle Ricerche (IGB-CNR), 80131 Napoli, Italy.
7
Dipartimento di Neuroscienze e Scienze Riproduttive e Odontostomatologiche, Università di Napoli "Federico II," 80131 Napoli, Italy.
8
Dipartimento di Biologia, Complesso Universitario di Monte Sant'Angelo, Università di Napoli ''Federico II'', Napoli 80126, Italy.
9
Department of Medicine, David Geffen School of Medicine, University of California Los Angeles, Los Angeles, CA 90095, USA.
10
Istituto di Tecnologie Biomediche, Consiglio Nazionale delle Ricerche (ITB-CNR), 20090 Segrate, Milano, Italy; Istituto di Scienze della Vita, Scuola Superiore Sant'Anna, 56127 Pisa, Italy.
11
Laboratorio di Immunologia, Istituto di Endocrinologia e Oncologia Sperimentale, Consiglio Nazionale delle Ricerche (IEOS-CNR), 80131 Napoli, Italy; Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche, Università di Napoli "Federico II," 80131 Napoli, Italy. Electronic address: giuseppe.matarese@unina.it.

Abstract

Human CD4(+)CD25(hi)Foxp3(+)CD127(-) Treg and CD4(+)CD25(-)Foxp3(-) Tconv cell functions are governed by their metabolic requirements. Here we report a comprehensive comparative analysis between ex vivo human Treg and Tconv cells that comprises analyses of the proteomic networks in subcellular compartments. We identified a dominant proteomic signature at the metabolic level that primarily impacted the highly-tuned balance between glucose and fatty-acid oxidation in the two cell types. Ex vivo Treg cells were highly glycolytic while Tconv cells used predominantly fatty-acid oxidation (FAO). When cultured in vitro, Treg cells engaged both glycolysis and FAO to proliferate, while Tconv cell proliferation mainly relied on glucose metabolism. Our unbiased proteomic analysis provides a molecular picture of the impact of metabolism on ex vivo human Treg versus Tconv cell functions that might be relevant for therapeutic manipulations of these cells.

KEYWORDS:

Conventional T cells; Immune Tolerance; Metabolism; Proteomic Analysis; Regulatory T cells

PMID:
26885861
PMCID:
PMC4760097
DOI:
10.1016/j.immuni.2016.01.028
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