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Science:重大进展!新研究揭示B1细胞的起源

在一项新的研究中,德国马克斯-德尔布吕克分子医学中心的Klaus Rajewsky教授及其团队报道B1细胞的产生并不需要不同的祖细胞。相反,他们的实验表明B1典型的B细胞受体(B1-typical B-cell receptor)能够将B2细胞重编程为B1细胞,这表明B1细胞是由于它们的特殊B细胞受体而出现的。这项研究可能会解决一项持续了几十年的免疫学争论。相关研究结果发表在2019年2月15日的Science期刊上,论文标题为“BCR-dependent lineage plasticity in mature B cells”。


        在与疾病的斗争中,有一种东西是至关重要的:B细胞。这些特殊的细胞属于一类称为淋巴细胞的白细胞,是免疫系统中唯一能够产生抗体的细胞。这些Y形蛋白(即抗体)结合到在细菌或病毒等外来结构上,从而将它们标记为入侵者,以便吞噬细胞和其他的免疫细胞清除它们。


        B1细胞已存在于新生儿中并在天然免疫(也称先天免疫)中起重要作用


        B细胞有两种类型。B2细胞构成体内白细胞群体的最大部分,主要在血液和胸腺、脾脏、淋巴结、骨髓等淋巴器官中循环。另一方面,B1细胞主要存在于腹膜腔和胸膜腔中,因此存在于肠道和肺部周围的区域。它们对广泛的外来蛋白(称为抗原)作出反应,但也对身体自身的一些抗原作出反应,因而不同于高度特化的B2细胞。


        B1细胞占新生儿所有B淋巴细胞的大部分,但是在成年人中,B1细胞所占的比例仅下降到百分之几。这就是B1细胞被认为是天然免疫载体---先天免疫系统---而B2细胞主要负责适应性免疫的的原因之一。当遭受感染或接种疫苗后,适应性免疫就会出现。


        几十年来,免疫学家们一直在争论B细胞的起源


        在此之前,科学家们仍不清楚不同类型的B细胞是如何产生的。 论文共同第一作者、马克斯-德尔布吕克分子医学中心免疫调节与癌症研究小组成员Robin Graf博士说,“一些免疫学家认为B1细胞和B2细胞来自不同的祖细胞。其他免疫学家认为特殊的自身反应性B细胞受体会触发B1细胞形成。”


        如今,这项新研究为第二个假设的有效性提供了明确的证据。Graf解释道,“我们利用仅在B1细胞中发现的B1典型B细胞受体替换成熟的B2细胞中的B细胞受体。”


        经过操纵的B2细胞呈现出B1细胞的特性


        这一过程将这些经过操纵的B2细胞转化为B1细胞。Graf报道,“我们能够证实这些细胞获得了B1典型的表面标志物。”这些经过操纵的B2细胞也具有B1细胞的功能特性。Graf 说,“当我们将它们移植到小鼠体内时,它们会归巢到身体中天然发现B1细胞的那些部位。”


        此外,这些细胞开始自发地产生抗体。Graf解释道,“这也是B1细胞的典型特征。”更重要的是,一旦B1典型的B细胞受体在B2细胞表面上表达,这些细胞在一到两周的时间内开始大量增殖。这与B1细胞在早期阶段的自然发育非常相似---这个过程很少被研究过。


        旷日持久的争论即将结束


        在这项研究的后期,Graf测量了这些经过操纵的B2细胞中数千个基因的活性。Graf 报道,“在这项研究中,我们发现这些相同的基因在这些细胞中和正常的B1细胞中都是有活性的。”


        Graf期待这项新的研究将让免疫学家相信B1细胞是由于它们的B细胞受体的特异性而出现的。





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