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【精品导读】今天来读一篇Cell

2023-03-27 13:30:44

来源/作者:普拉特泽-生物医学整体课题外包平台

今日学习关键词:生发中心、凋亡细胞片段、易感体巨噬细胞


哈喽,大家好呀~

最近长沙的天气开始升温了,大家有做好春游的准备了嘛?

         


                                                                     春游的热情,我们在长沙真的感受太强烈了!!!
                

                                                                                                      人人人
        

   

                                                                                                                                   

                                     
                                                                                                                                  还是人!!!

                                                                      

                                                                                        



                                                            因此作为居住于长沙的我而言,周末窝在家才是最正确的选择~

  我们将五一广场送给远道而来的你们~

         


                                  当然小编也不能一直这么废物,既然如此,就打开电脑,搜《Cell》最新开放的新文章给大家~
                                  然而今天的这篇文章,就连看到名字都感到一脸懵逼了



                                                                        


这些关键词是文章研究的主要对象,也是主要结构,但说实话,这些词汇还有些偏门:


[什么是生发中心?]

在2022年的感染与免疫百科全书中说到,生发中心(GC)是一种特殊的微观结构,在次级淋巴组织中形成,成熟的B细胞在其中增殖,分化和突变其抗体基因。

[生发中心和B细胞的关系是什么?]

为了搞清这个关系,小编又查了查;其中《WAS蛋白对生发中心B细胞免疫突触、细胞选择及细胞活性的影响和机制研究》李亚男博士是这么说的:
当抗原侵入机体时,被B细胞识别成为第一活化信号,在协同刺激因子的帮助下,B细胞被活化,进入初级淋巴小结,进而分裂增殖,约一周后形成生发中心。生发中心是B细胞活化后发生体细胞高频突变、类别转换和亲和力成熟的重要场所。生发中心内,B细胞不断分裂增殖,形成生发中心母细胞,生发中心母细胞分裂增殖产生子代生发中心细胞。B细胞以约每6~8小时一次的速率分裂,生发中心内细胞因此不断增加。



组织学上,可将生发中心分为两个区域,即明区和暗区:

【暗区】是B细胞大量增殖且发生体细胞高频突变的场所,在那里B细胞受体(BCR)发生超突变,并在明区竞争T细胞的帮助,以补充它们在暗区的持续增殖。获得破坏性突变或无法接受T细胞帮助的B细胞,和获得自我反应性的B细胞则会经历细胞死亡。

【明区】中生发中心细胞聚集相对不紧密,与众多FDC(滤泡树突状细胞)或T细胞接触。B细胞从FDC获取抗原,内化抗原,加工并将其提呈给Th细胞,Th细胞活化后,通过CD40-CD40L作用向B细胞提供必不可少的协同刺激信号,即活化的第二信号,同时分泌如IL-21等细胞因子辅助B细胞;生发中心中绝大多数B细胞将经历阴性选择发生凋亡被清除。只有少部分B细胞在抗原第一信号和Th细胞第二信号的共同刺激下继续分化发育,并顺利完成抗体类别转换、亲和力成熟和抗原特异性成熟这一系列过程,最终进一步分化为浆细胞和记忆性B细胞。


    小编恍然大悟:


原来生发中心是个对B细胞进行优胜劣汰的场所呀!!!

[什么是易感体巨噬细胞?]

在免疫生物学百科全书(2016)中说,特定于发生在次级淋巴样器官的生发中心中。由于生发中心的暗区会产生大量的细胞凋亡情况,其产生的细胞质和核碎片的有效清除则需要一个角色承担,那么便是由易感体巨噬细胞起到作用。


         


了解到这些,小编想明白了,原来易感体巨噬细胞就是针对生发中心中B细胞凋亡的专业清除管家。


基于以上背景,我们了解到凋亡细胞片段、生发中心和易感体巨噬细胞的最直接关系。

因此小编综合分析出作者的目的:


→作者推测可能细胞凋亡片段造成了易感体巨噬细胞的激活,但由于目前技术,对于易感体巨噬细胞仅能从组织切片进行免疫组织化学的静态分析,尚不清楚TBM样细胞或其前体是否在原代B细胞滤泡中处于静息状态。


→作者推测移入滤泡的SSM也可能分化为TBM。淋巴结的包膜下窦(SCS)底部排列着CD169+巨噬细胞,这些细胞从淋巴中提取抗原,在B细胞滤泡上形成一个相互连接的网络。但并未有证实。


所以作者这么做:   


→使用CD169谱系报告小鼠来检验SSM假设。虽然这只小鼠确实标记了TBM,但细胞本身不表达细胞表面CD169,并且即使在SSMs被集落刺激因子-1受体(CSF1R)阻断时也能够发育。


→活体成像显示TBM是静止的,并使用细胞过程来追逐和捕获凋亡细胞片段。光转换、铅屏蔽照射和额外的谱系追踪证实,TBM起源于长寿命的淋巴结居住细胞群。单细胞RNA测序(scRNA-seq)显示了一组假定的TBM,这些TBM在免疫的淋巴结中被激活,上调了参与凋亡细胞捕获和清除的基因。静息淋巴结的分析证实了巨噬细胞的存在,但很少有TBM在初期滤泡。 


→通过诱导B细胞杀伤和局部活体双光子光消融显示,即使在没有GC的情况下,这些巨噬细胞也可以局部吞噬凋亡的B细胞,并获得成熟的TBM特征。因此,位于卵泡中的巨噬细胞可以在凋亡细胞的存在下成熟,成为经典的TBM。


                                                            看完整篇文章,炫酷的荧光动态成像才是作者的终极大杀器啊。

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00106-X



下面让我们跟着作者的思路,过一遍文章吧~

(由于篇幅较长,仅选择主要逻辑思路进行讲解)


1

TBM来源于CD169谱系细胞


 


主要是为了引出TBM来源于CD163谱系细胞,为引出后续分化做准备。
活体镜检显示滤泡内的TOM+巨噬细胞有多个树突突起(图1A)。在CX3CR1Gfp小鼠(图1B)和CD68Gfp小鼠(图1C)的滤泡中也观察到类似的具有树枝状形态的巨噬细胞。接下来,我们在受体CD169Tom小鼠中建立了包含绿色荧光Kaede SWHEL B细胞和青色OT-II T细胞的GCs,以跟踪用鸡蛋溶菌酶(HEL)偶联卵清蛋白(OVA)免疫后TBM的动态反应。第10天免疫淋巴结的显微观察显示,除了GC外滤泡膜区(FMZ)的树突状TOM+巨噬细胞外,GC内还有更大、更圆、更空泡的TOM+巨噬细胞(图1D)。共聚焦显微镜显示CD169Tom小鼠GCs中的TOM+细胞未被CD169抗体染色,而FMZ中的巨噬细胞有低水平的染色(图1E)。空泡内tunel阳性凋亡小体的存在证实了这些细胞是TBM(图1F)。
因此,静息滤泡含有不同于SSMs的树突状CD169谱系巨噬细胞,免疫的滤泡含有额外的圆形CD169谱系巨噬细胞,表现出更典型的TBM特征。





2

GC中TBM的细胞动力学




整个过程是动态的。
活体成像显示,与活动的GC-B细胞相比,TBM是静止的,不会迁移以寻找凋亡细胞(图2A和2B;视频S2)。观察到凋亡的GC-B细胞破裂,通常在TBM附近(图2C;视频S3)。根据凋亡细胞片段的大小(图S1G)对其进行跟踪,显示它们具有运动性,能够在GC内迁移(图2D和2E;视频S4)。部分碎片位于GC外囊下区(图2D)。运动参数分析证实,与GC B细胞相比,TBM具有非迁移性,平均速度(图2F)和位移(图2G)较慢。相比之下,GC-B细胞片段比TBM更具迁移性,但比B细胞的运动性更差(图2H)。与GC B细胞和B细胞片段不同,TBM局部受限,弯曲指数<0.25(图2H)。GC B和T细胞呈超扩散,斜率为> 1,TBM和片段呈次扩散,斜率为a < 1(图2I)。
然而,TBM是动态的,扩展了多个细胞过程,主动采样局部环境,可以观察到追逐和捕获凋亡细胞片段(图2J;视频S5)。



                                 

3

TBM采用“懒惰”但有效的搜索策略


 


复杂的数学模型推导出TBM如何有效搜索凋亡碎片
(此处省略)





4

初生滤泡和GC中明显的TBM形态


 


活体成像显示,免疫小鼠滤泡内存在两种巨噬细胞群,根据它们的形态(树突型和液泡型)和位置(FMZ型和GC型)(图1D)。回顾了不同成熟阶段的GC,并观察到GC TBM形态上的相似差异(图6A和6B)。基于细胞突长度和吞噬液泡数量,活体成像定量分析区分了滤泡中三种TOM+细胞群(图6C)。ssm过程短,无液泡;未成熟TBM过程较长,偶有空泡;成熟的TBM有较短的过程和多个空泡。



5

死亡细胞局部激活巨噬细胞成为滤泡内的TBM


 


在没有GCs的情况下发现TBM样细胞,这表明抗原或佐剂以外的因素可能激活它们向经典TBM的转变。我们验证了死亡细胞本身可以通过活体双光子激发诱导B细胞凋亡来局部激活TBM的假设(图7A)。我们首先用CSF1R阻断剂清除SSMs,以确保我们正在研究滤泡巨噬细胞,并防止TOM+ SSMs的信号干扰图像分析。用抗cd157 - cf680单克隆抗体标记滤泡基质,用近红外光靶向照射滤泡感兴趣区(ROI)诱导B细胞凋亡45(图7B;视频S6)。CF680信号在ROI中的消融被用作光损伤的标记(图7B)。
活体成像显示毗邻ROI的巨噬细胞的行为发生了变化,进入ROI的过程扫描增加(视频S6)。与对照巨噬细胞相比,在2小时内,这些巨噬细胞积累了更多的空泡,细胞过程更短(图7C-7E)。接下来,我们使用Mb1Cre/+。Rosa26iDTR (B细胞特异性DTR)小鼠,其B细胞可被白喉毒素诱导消融。将这些小鼠的4B细胞过养转移到CD68Gfp受体小鼠中,并在注射白喉毒素前48小时回到淋巴结并达到平衡(图7F)。10h后对淋巴结进行分析,发现TBM样细胞中有多个吞噬空泡积聚(图7G-7I)。一些空泡含有吞噬细胞核的DAPI+ DNA,证实它们含有白喉毒素治疗靶向的凋亡B细胞(可染体)(图7J)。
值得注意的是,与免疫小鼠IgD阴性GCs中的TBM相比,IgD染色显示滤泡中没有GCs(图7G)。这些数据提供了证据,证明TBM前体可以通过死细胞的存在被局部激活,从而获得继发滤泡中GC TBM的经典特征。


               

                
好,以上就是本期精品文献导读的全部内容,之前受标书工作的影响断更了一阵子,现在恢复正常啦!如果你觉得该系列文章有用的话,请点赞关注支持一下噢~

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