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T淋巴细胞是机体抵抗外界病原体的最重要的免疫细胞，其在胸腺发育和选择的过程中获得抗原特异性并建立对自身抗原的耐受，因此发育过程一直是国际免疫学界关注的热点研究领域之一。T细胞在胸腺中的发育过程主要经历以下阶段:骨髓来源的前体细胞经过胸腺皮髓交界处的血管进入到胸腺的皮质。这一时期细胞表面不表达CD4和CD8分子，称为双阴性CD4-CD8-(DN)细胞。根据细胞表面CD25和CD44分子的表达情况，DN细胞又可细分为DN1(CD25-CD44-)，DN2（CD25-CD44+），DN3(CD25+CD44+)，DN(CD25+CD44-)4四个阶段。之后细胞表面开始同时表达CD4和CD8分子，故称为双阳性CD4+CD8+(DP)细胞。DP在胸腺皮质完成阳性选择后迁移到胸腺的髓质部位，经阴性选择去除与自身抗原高清合力的克隆，发育为成熟的CD4+或CD8+单阳性(SP)T细胞，之后迁移到外周发挥免疫功能。在此过程中，只有少数表达与自身抗原肽MHC复合物有适度亲和力的T细胞受体(T-cell Receptor，TCR)的胸腺细胞能通过细胞选择过程存活下来，发育为成熟的T细胞。因此对于胸腺细胞的发育过程来说，对细胞的存活和死亡的精密调控至关重要。
DP细胞表面的TCRs能与胸腺上皮细胞和树突细胞表面的自身抗原肽-MHC复合物结合，为胸腺细胞存活提供信号。目前已知，细胞存活相关蛋白表达量的上调是促进胸腺细胞生存的主要机制。有实验证据表明，Bcl-2家族促存活蛋白Bcl-xL的阶段特异性高表达促进了DP胸腺细胞的存活。但进一步的研究表明，除了基因表达水平的调控，促存活蛋白和促凋亡蛋白的丝/苏氨酸磷酸化等翻译后修饰对胸腺细胞的存活也至关重要。例如，Mcl-1中不同位点的磷酸化在胸腺细胞存活中起着截然相反的作用，促凋亡蛋白Bim的不同Ser/Thr磷酸化状态也决定着细胞存活或凋亡。在更上游的调控中，TCR诱导的ERK的活化（Ser/Thr磷酸化）在T细胞的阳性选择中发挥着关键性作用。然而，胸腺细胞在选择过程中的Ser/Thr磷酸化谱的变化尚未被系统研究。
为了对胸腺细胞选择过程中丝氨酸苏氨酸磷酸化的总体变化有系统性的了解，用质谱分析的方法检测了胸腺DP细胞中在接受TCR刺激后Ser/Thr磷酸化谱的的变化。发现，TCR刺激在诱导大量丝苏氨酸磷酸化增加的同时，也诱导了大量的去磷酸化。与由大量激酶调控的Ser/Thr磷酸化相反，蛋白质的Ser/Thr去磷酸化只是由少量的磷酸酶控制。在鉴定出的去磷酸化蛋白中，变化最显著的前5个蛋白中有2个曾被报道是磷酸酶PP2A的底物，这提示PP2A在胸腺细胞选择过程中起调控作用。已有研究表明，能够被冈田酸(okadaic acid,OA)抑制的磷酸酶参与了T细胞信号的调控，而丝氨酸/苏氨酸磷酸酶PP2A是OA最主要的靶点之一，但它在胸腺T细胞选择中的作用仍未被揭示。
PP2A亚家族是一类广泛表达且高度保守的异源三聚体，参与催化丝氨酸和苏氨酸的去磷酸化，主要成员有PP2A，PP4，PP6。目前已有研究表明，在T细胞中特异性缺失PP4会导致小鼠胸腺T细胞阳性选择受阻，同时下游的PLC-γ1和Erk信号减弱。而PP6则能通过抑制TCR信号而负向调控T细胞的发育过程。PP2A由三部分组成:结构亚基A，调节亚基B和催化亚基C。C亚基又有α和β两个亚型，且两者之间有97％的相同的氨基酸序列。在小鼠细胞中，Ppp2ca的表达量是Ppp2cb的10倍，且基因敲除实验表明在小鼠中Ppp2ca是唯一有功能的亚型。PP2A是在全身广泛表达的蛋白磷酸酶，能够使Akt、p53、c-Myc等蛋白在不同细胞类型中去磷酸化。因此PP2A的功能多样，参与调控细胞存活，周期，细胞骨架等重要的生命过程。
Ppp2ca全身敲除的小鼠是胚胎致死的，为了研究PP2A在T细胞早期发育中的作用，构建了T细胞特异的Ppp2ca（以下简称PP2Ac）条件性基因敲除小鼠。对小鼠的表型分析显示，PP2Ac缺失导致胸腺变小，胸腺DP及SP细胞数目显著减少。进一步的研究表明，PP2Ac缺失后DP细胞对凋亡的敏感性增加。但PP2Ac缺失对细胞增殖，细胞周期进展和代谢水平没有影响，也不影响TCR下游信号传导。更重要的是，Bcl2转基因和p53基因敲除可以挽救因细胞凋亡增加导致的胸腺T细胞数目减少。磷酸化质谱分析的结果也显示，调控细胞凋亡蛋白的磷酸化明显增多，。因此，我们的研究揭示了PP2Ac能通过调节凋亡相关蛋白的磷酸化而确保胸腺细胞存活在细胞发育过程起到关键调控作用。
DP细胞表面的TCRs能与胸腺上皮细胞和树突细胞表面的自身抗原肽-MHC复合物结合，为胸腺细胞存活提供信号。目前已知，细胞存活相关蛋白表达量的上调是促进胸腺细胞生存的主要机制。有实验证据表明，Bcl-2家族促存活蛋白Bcl-xL的阶段特异性高表达促进了DP胸腺细胞的存活。但进一步的研究表明，除了基因表达水平的调控，促存活蛋白和促凋亡蛋白的丝/苏氨酸磷酸化等翻译后修饰对胸腺细胞的存活也至关重要。例如，Mcl-1中不同位点的磷酸化在胸腺细胞存活中起着截然相反的作用，促凋亡蛋白Bim的不同Ser/Thr磷酸化状态也决定着细胞存活或凋亡。在更上游的调控中，TCR诱导的ERK的活化（Ser/Thr磷酸化）在T细胞的阳性选择中发挥着关键性作用。然而，胸腺细胞在选择过程中的Ser/Thr磷酸化谱的变化尚未被系统研究。
为了对胸腺细胞选择过程中丝氨酸苏氨酸磷酸化的总体变化有系统性的了解，用质谱分析的方法检测了胸腺DP细胞中在接受TCR刺激后Ser/Thr磷酸化谱的的变化。发现，TCR刺激在诱导大量丝苏氨酸磷酸化增加的同时，也诱导了大量的去磷酸化。与由大量激酶调控的Ser/Thr磷酸化相反，蛋白质的Ser/Thr去磷酸化只是由少量的磷酸酶控制。在鉴定出的去磷酸化蛋白中，变化最显著的前5个蛋白中有2个曾被报道是磷酸酶PP2A的底物，这提示PP2A在胸腺细胞选择过程中起调控作用。已有研究表明，能够被冈田酸(okadaic acid,OA)抑制的磷酸酶参与了T细胞信号的调控，而丝氨酸/苏氨酸磷酸酶PP2A是OA最主要的靶点之一，但它在胸腺T细胞选择中的作用仍未被揭示。
PP2A亚家族是一类广泛表达且高度保守的异源三聚体，参与催化丝氨酸和苏氨酸的去磷酸化，主要成员有PP2A，PP4，PP6。目前已有研究表明，在T细胞中特异性缺失PP4会导致小鼠胸腺T细胞阳性选择受阻，同时下游的PLC-γ1和Erk信号减弱。而PP6则能通过抑制TCR信号而负向调控T细胞的发育过程。PP2A由三部分组成:结构亚基A，调节亚基B和催化亚基C。C亚基又有α和β两个亚型，且两者之间有97％的相同的氨基酸序列。在小鼠细胞中，Ppp2ca的表达量是Ppp2cb的10倍，且基因敲除实验表明在小鼠中Ppp2ca是唯一有功能的亚型。PP2A是在全身广泛表达的蛋白磷酸酶，能够使Akt、p53、c-Myc等蛋白在不同细胞类型中去磷酸化。因此PP2A的功能多样，参与调控细胞存活，周期，细胞骨架等重要的生命过程。
Ppp2ca全身敲除的小鼠是胚胎致死的，为了研究PP2A在T细胞早期发育中的作用，构建了T细胞特异的Ppp2ca（以下简称PP2Ac）条件性基因敲除小鼠。对小鼠的表型分析显示，PP2Ac缺失导致胸腺变小，胸腺DP及SP细胞数目显著减少。进一步的研究表明，PP2Ac缺失后DP细胞对凋亡的敏感性增加。但PP2Ac缺失对细胞增殖，细胞周期进展和代谢水平没有影响，也不影响TCR下游信号传导。更重要的是，Bcl2转基因和p53基因敲除可以挽救因细胞凋亡增加导致的胸腺T细胞数目减少。磷酸化质谱分析的结果也显示，调控细胞凋亡蛋白的磷酸化明显增多，。因此，我们的研究揭示了PP2Ac能通过调节凋亡相关蛋白的磷酸化而确保胸腺细胞存活在细胞发育过程起到关键调控作用。