Foxp3的表达或可决定生发中心的寿命

　撰文丨咸姐体液免疫反应的特征之一是抗体的亲和力随着时间的推移逐渐增加，这种增加是免疫球蛋白（Ig）基因的抗原结合可变区的激活诱导胞苷脱氨酶（AID）驱动的体细胞高频突变（SHM）的结果，它产生一组突变的B细胞，然后根据它们的亲和力进行选择，增殖并分化为分泌抗体的浆细胞和记忆B细胞。这种选择性过程发生在被称为生发中心（GC）的显微解剖结构中，当通过感染或免疫暴露于抗原时，这些生发中心在次级淋巴器官中以多个拷贝出现。在这些结构中，B细胞竞争以亲和力依赖的方式传递一系列信号，具有更高亲和力B细胞受体的B细胞将逐渐战胜亲和力较低的B细胞。这种达尔文选择性竞争过程称为亲和力成熟，可以显著提高感染和疫苗接种引起的抗体的亲和力和效力。而GC反应的持续时间是抗体突变和成熟程度的重要决定因素，但是目前人们对于决定GC持续时间和收缩时间的因素的理解仍然有限。有研究证实，GC生命过程的一个关键决定因素是存在于该结构中的CD4+T细胞。滤泡辅助性T细胞（TFH）CD4+T细胞（以趋化因子受体CXCR5、抑制性受体PD-1和转录因子Bcl6的表达为特征）通过选择性地驱动具有亲和力增强突变的B细胞增殖来控制GC反应的进行和输出。而TFH细胞的积极作用可被表达了Foxp3（调节性T细胞（Treg）谱系的主要转录因子）的GC驻留T细胞所抵消，其中最典型的是称为滤泡调节性T细胞（TFR）的细胞群，其被认为可以调节GC反应的各个方面，如B细胞的特异性和亲和力、同型转换和自我反应性的出现。那么GC驻留T细胞表达Foxp3是否也在GC寿命中发挥作用呢？年7月15日，来自美国洛克菲勒大学的GabrielD.Victora团队在Science上在线发表题为“ExpressionofFoxp3byTfollicularhelpercellsinend-stagegerminalcenters”的文章，发现除了典型的TFR细胞外，还存在着第二群Foxp3GCT细胞，它们在GC收缩前出现，通过上调Foxp3和TFH细胞有限地获得Treg样特征，证明了晚期GC的收缩和最终关闭是通过TFH细胞群获得Foxp3来促进的。由此提出了一种可能性，即GC的关闭是一个主动过程，而不仅仅是GCB细胞逐渐消耗抗原的结果，从而为延长GC寿命提供了一种可控途径，可能有助于疫苗接种诱导高频突变的抗体。为了在整个GC反应过程中跟踪GC驻留T细胞表达Foxp3的动态，本文研究人员使用抗原4-羟基-3-硝基苯乙酰卵清蛋白（NP-OVA）模型在Foxp3GFP报告小鼠中产生GC。同时，为了实现更严格的GC分解动力学，研究人员采用了一种特征良好的过继转移-增强免疫策略，并基于过继转移的荧光B细胞和T细胞的存在量化小鼠腘窝淋巴结（pLN）GC内受体衍生的GFP+细胞的数量和密度。实验结果显示，GC反应的收缩与GC局部表达Foxp3的T细胞的激增相关，同时伴有Foxp3-TFH细胞的丢失，以致于前者占终末期GC中存在的T细胞总数的很大一部分。为了更精确地计算Foxp3T细胞的激增相对于GC收缩的时间，研究人员向小鼠植入腹股沟淋巴结（iLN）成像窗口对相同的GC进行纵向成像，结果显示，随着时间的推移，在GC收缩开始的前几天，这些结构中的Foxp3+T细胞的密度和数量急剧增加。有研究表明，Treg与GCB细胞之间的直接接触可能有助于体液反应的调节，本文研究人员利用活体多光子显微镜发现了Foxp3+T细胞和B1-8hiB细胞之间确实发生了明显可被检测到的相互作用，并且分为两种不同的模式：多个Foxp3+T细胞聚集在特定的B细胞上，或B1-8hiB细胞后面拖着一个Foxp3+T细胞，而且尽管这种相互作用通常比B细胞和辅助T细胞之间的相互作用要短，但偶尔会持续10分钟或更长时间。因此研究人员进一步探究B细胞与Foxp3+T细胞在GC进化过程中不同时期的相互作用。结果显示早期GC中的Foxp3+T细胞仅与GCB细胞进行有限的相互作用，但这些相互作用在终末期GC中变得更加明显，在持续时间和形态上与TFH-B细胞的相互作用相似。随后，研究人员通过光激活法对同一GC中的Foxp3+和Foxp3-T细胞的T细胞受体（TCR）重排进行了测序，分析结果发现晚期GC中Foxp3+T细胞的激增似乎至少部分是通过TFH细胞上调Foxp3表达引起的。那么是否可以通过实验实现Foxp3-TFH细胞向Foxp3+状态的转化呢？体外和体内实验均给出了肯定的结果，并且证实了测序结论，即与TFR细胞不同，在GC消退前几天TFH细胞对Foxp3的上调有助于晚期GC中Foxp3+T细胞的激增。为了进一步确定Foxp3表达对TFH细胞的影响，研究人员在免疫后第10天或第20天对从单个光激活GC中分离的T细胞进行了转录组单细胞RNA测序（sRNA-seq），结果显示尽管Foxp3的表达不足以完全将晚期TFH细胞转化为Treg或TFR表型，但晚期GCFoxp3T细胞与TFH细胞非常相似，同时显示Treg相关信号的表达改变，包括关键T细胞相关基因的丢失。功能获得性实验显示，Foxp3的表达可诱导TFH细胞调节类似于生理条件下获得的Treg相关转录程序的表达，更重要的是，TFH细胞异位表达Foxp3虽不能完全使这些细胞向TFR表型转化，但足以改变Treg相关基因的表达并触发GC收缩。综上所述，本研究建立了一个模型，即晚期GC的收缩和最终关闭至少部分是由Foxp3+GCT细胞的激增驱动的，而这种激增部分是由于通过TFH细胞获得Foxp3，从而加入先前存在的胸腺来源的Treg衍生的TFR和GC-TFR细胞群，进而显著增加了晚期GC中Foxp3+T细胞的密度。原文链接：

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