Role of Mitf in antiviral responses of the olfactory bulb and mast cells

Abstract

Mitf er tjáð í ýmsum frumugerðum, þar á meðal í litfrumum, litþekjufrumum augans, hjartavöðvafrumum, beinátsfrumum og mastfrumum. Mitf er einnig tjáð í undirhópum frumna miðtaugakerfisins þ.e. í mítríl- og brúskfrumum lyktarklumbunnar. Hlutverk Mitf innan miðtaugakerfisins og ónæmiskerfisins er að mestu leyti óþekkt. Í þessari rannsókn var hlutverk Mitf í vírusvarnarviðbrögðum miðtaugakerfisins og ónæmiskerfisins könnuð, þ.e. vírusvarnir í lyktarklumbunni, öðrum heilasvæðum og mastfrumum. Fyrri rannsóknir hafa bent til þess að MITF bæli tjáningu tiltekins hóps veiruhamlandi gena í Mitf arfblendnum litfrumum músa, sem bendir til hugsanlegs stjórnunarhlutverks í ónæmissvörun. Í þessari rannsókn var RNA in situ hybridization aðferð notuð til að sýna fram á að í Mitf stökkbreyttum músum er aukin tjáning veiruhamlandi gena í taugafrumum innan lyktarklumbunnar. Frekari rannsóknir með notkun rauntíma kjarnsýrumögnun leiddu í ljós að vírusvarnarviðbrögð ná út fyrir lyktarklumbuna og til annarra heilasvæða, þ.e. til heilabarkar, hnykils og heilahimna. Þrátt fyrir að þroskaðar mastfrumur séu ekki til staðar í Mitf arfhreinum músum er tjáning veiruhamlandi gena samt sem áður aukin og eru þær frumugerðir sem tjá þessi veiruhamlandi gen enn óþekktar. Þessar niðurstöður undirstrika mikilvægan þátt Mitf í stjórnun tjáningar veiruhamlandi gena innan taugafrumna og ónæmisfrumna og sýnir þannig fram á mikilvægi þess í ónæmi innan miðtaugakerfisins.

Mitf is expressed in various cell types including melanocytes, retinal pigment epithelial cells, cardiomyocytes, osteoclasts, and mast cells. It also exhibits strong and distinct expression in subpopulations of cells within the central nervous system, notably the olfactory bulb’s (OB’s) mitral and tufted cells. The role of Mitf within the central nervous system and immune system is largely unknown.This study explores Mitf’s role in the in the antiviral response within the central nervous system and immune system, focusing on its involvement in the OB and other critical brain regions, alongside mast cells. Previous studies have suggested that MITF represses the expression of a specific group of antiviral genes in Mitf heterozygous mouse melanocytes, suggesting a potential regulatory role in innate immune responses.In this study, RNA in situ hybridization was used to demonstrate that in the absence of Mitf, there is heightened expression of antiviral genes in neurons within the OB. Further investigations using RT- qPCR revealed that the antiviral response extends beyond the OB to other brain regions, including the cortex, cerebellum, and meninges. Notably, despite the absence of mature mast cells in Mitf homozygotes, the expression of antiviral genes remains elevated. The specific cell types expressing these antiviral genes are yet to be determined. These findings underscore the significant role of Mitf in regulating antiviral gene expression within the neuronal and immune cell populations, highlighting its importance in innate immunity within the central nervous system.