S'abonner

Regulating T-cell differentiation through the polyamine spermidine - 09/01/21

Doi : 10.1016/j.jaci.2020.04.037 
Guilhermina M. Carriche, MSc a, b, Luís Almeida, MSc a, b, Philipp Stüve, PhD a, b, Lis Velasquez, PhD a, b, Ayesha Dhillon-LaBrooy, Hons a, b, Urmi Roy, PhD c, Marc Lindenberg, MD a, Till Strowig, PhD c, d, Carlos Plaza-Sirvent, PhD e, Ingo Schmitz, PhD e, f, g, Matthias Lochner, PhD a, h, Anna Katharina Simon, PhD i, Tim Sparwasser, MD a, b, ⁎
a Institute of Infection Immunology, TWINCORE, Centre for Experimental and Clinical Infection Research, a joint venture between the Hannover Medical School and the Helmholtz Centre for Infection Research, Hannover, Germany 
b Institute of Medical Microbiology and Hygiene, University Medical Center of the Johannes Gutenberg-University Mainz, Mainz, Germany 
c Department of Microbial Immune Regulation, Helmholtz Centre for Infection Research, Braunschweig, Germany 
d Hannover Medical School, Hannover, Germany 
e Institute for Molecular and Clinical Immunology, Medical Faculty, Otto-von-Guericke University, Magdeburg, Germany 
f Systems-Oriented Immunology and Inflammation Research Group, Department of Experimental Immunology, Helmholtz Center for Infection Research, Braunschweig, Germany 
g Department of Molecular Immunology, Ruhr-University Bochum, Bochum, Germany 
h Institute of Medical Microbiology and Hospital Epidemiology, Hannover Medical School, Hannover, Germany 
i Kennedy Institute of Rheumatology, University of Oxford, Oxford, United Kingdom 

∗Corresponding author: Tim Sparwasser, MD, Institute of Medical Microbiology and Hygiene, University Medical Center of the Johannes Gutenberg-University Mainz, Germany.Institute of Medical Microbiology and HygieneUniversity Medical Center of the Johannes Gutenberg-University MainzGermany

Abstract

Background

The cross-talk between the host and its microbiota plays a key role in the promotion of health. The production of metabolites such as polyamines by intestinal-resident bacteria is part of this symbiosis shaping host immunity. The polyamines putrescine, spermine, and spermidine are abundant within the gastrointestinal tract and might substantially contribute to gut immunity.

Objective

We aimed to characterize the polyamine spermidine as a modulator of T-cell differentiation and function.

Methods

Naive T cells were isolated from wild-type mice or cord blood from healthy donors and submitted to polarizing cytokines, with and without spermidine treatment, to evaluate CD4+ T-cell differentiation in vitro. Moreover, mice were subjected to oral supplementation of spermidine, or its precursor l-arginine, to assess the frequency and total numbers of regulatory T (Treg) cells in vivo.

Results

Spermidine modulates CD4+ T-cell differentiation in vitro, preferentially committing naive T cells to a regulatory phenotype. After spermidine treatment, activated T cells lacking the autophagy gene Atg5 fail to upregulate Foxp3 to the same extent as wild-type cells. These results indicate that spermidine's polarizing effect requires an intact autophagic machinery. Furthermore, dietary supplementation with spermidine promotes homeostatic differentiation of Treg cells within the gut and reduces pathology in a model of T-cell transfer-induced colitis.

Conclusion

Altogether, our results highlight the beneficial effects of spermidine, or l-arginine, on gut immunity by promoting Treg cell development.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Key words : Polyamines, spermidine, gut immunity, Treg cells, TH17 cells

Abbreviations used : Atg, DC, FACS, GC-MS/MS, IBD, IMDM, iTreg, MLN, mTor, ODC, SFB, SMO, Teff, Treg, WT


Plan


 This work was supported by funding of the Ministry for Science and Culture of Lower Saxony (research consortium COALITION) grant and funds from the European Union consortium PNEUMOSPREAD (JPIAMR 2016-044).
 Disclosure of potential conflict of interest: The authors declare that they have no relevant conflicts of interest.


© 2020  The Authors. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 147 - N° 1

P. 335 - janvier 2021 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Cow’s milk protein ?-lactoglobulin confers resilience against allergy by targeting complexed iron into immune cells
  • Franziska Roth-Walter, Sheriene Moussa Afify, Luis F. Pacios, Bart R. Blokhuis, Frank Redegeld, Andreas Regner, Lisa-Marie Petje, Alessandro Fiocchi, Eva Untersmayr, Zdenek Dvorak, Karin Hufnagl, Isabella Pali-Schöll, Erika Jensen-Jarolim
| Article suivant Article suivant
  • Glucocorticoids and the cytokines IL-12, IL-15, and IL-18 present in the tumor microenvironment induce PD-1 expression on human natural killer cells
  • Linda Quatrini, Paola Vacca, Nicola Tumino, Francesca Besi, Anna Laura Di Pace, Francesca Scordamaglia, Stefania Martini, Enrico Munari, Maria Cristina Mingari, Sophie Ugolini, Lorenzo Moretta

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.