医学院祁海课题组与生命科学学院王建斌课题组合作报道鉴定长寿浆细胞类群-清华大学医学院

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医学院祁海课题组与生命科学学院王建斌课题组合作报道鉴定长寿浆细胞类群

2022-11-01

2022年10月31日,清华大学医学院免疫学研究所祁海课题组与生命科学学院王建斌课题组合作在《Nature Immunology》杂志在线发表了题为“Heterogeneous plasma cells and long-lived subsets in response to immunization, autoantigen and microbiota”的研究论文,系统性的描述了小鼠浆细胞的异质性与不同来源、不同亚型的长寿浆细胞类群。

长寿浆细胞是一种居住在骨髓里的高度特化的抗体分泌细胞,一经诱导生成,可为人体提供数十年至终身的抗体保护,是体液免疫记忆的重要组成部分。但由于长寿浆细胞数量稀少且缺乏已知表面分子标记,人们对它们的认识非常有限。通过对小鼠脾脏与骨髓浆细胞进行转录组与抗体分子层面的单细胞测序,研究者们首次对这些细胞进行了详细的归类,并鉴定出其中的长寿浆细胞类群。

研究者们发现,不同的长寿浆细胞具有不同的分子标记,提示这些细胞具有多元化的分化路径。其中,分泌IgG和IgM的长寿浆细胞对比起分泌这两种抗体的短效浆细胞有着EpCAMhiCXCR3-的表型;而分泌IgA的长寿浆细胞则可通过Ly6AhiTigit-的表型与其他IgA浆细胞区分开。此外,研究者们发现不同浆细胞类群的抗体分子有着不同特征:IgG型长寿浆细胞与一部分IgA型长寿浆细胞可被外源抗原免疫或病毒感染诱导,其分泌的抗体分子含有高频体细胞超突变,提示它们曾经历生发中心内的亲和力成熟过程;与此相反,IgM型长寿浆细胞缺乏体细胞超突变,并可以在无T细胞的小鼠中正常产生,说明它们的生成并不依赖于生发中心反应。有意思的是,这些细胞所包含的抗体分子可识别来自自身与肠道菌群的抗原,并且可被不同小鼠共用,提示它们具有固有免疫细胞的特征。

图1.浆细胞异质性与长寿浆细胞类群

(a)基于转录组特征可将小鼠脾脏与骨髓浆细胞分为15个类群。(b) EpCAMhiCXCR3-的IgG与IgM型骨髓浆细胞以及Ly6AhiTigit-的IgA型骨髓浆细胞具有较长的半衰期,为长寿浆细胞类群。

以上工作揭示了长寿浆细胞的分子特征,表明了它们既可从生发中心分化而来,亦可来自固有免疫B细胞,从而深化了我们对长寿浆细胞生成条件的理解,并为进一步研究它们的分化与维持机制奠定了基础。这些结果,将来还可能帮助我们改善抗体疫苗,也可能帮我们针对抗体介导的自身免疫病开发出靶向浆细胞的精准治疗方法。

祁海教授与王建斌教授为本文的共同通讯作者;医学院助理研究员刘欣与北京大学化学与分子工程学院博士后研究员姚佳呈为本文的共同第一作者;博士研究生赵咏珊也为课题作出了重要贡献。该研究得到了科技部、自然科学基金委、清华大学-北京大学生命科学联合中心、北京市科学技术委员会、生物结构前沿研究中心、盖茨基金会与霍华德·休斯医学研究所的资助。

原文链接:

https://doi.org/10.1038/s41590-022-01345-5

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