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JEM:据透露 B细胞中的TBK1蛋白是生发中心形成所必需的

来源:原创网站2022-01-09 16:09

在一项新的研究中,来自日本东京大学和大阪大学的研究人员确定了免疫系统长期记忆的一个基本部分,这为追求更好的疾病疫苗设计提供了一个有用的新细节。这项研究揭示了TBK1酶在决定免疫系统中记忆B细胞命运方面的新作用。

2022年1月9日/Bion/-在一项新的研究中,来自日本东京大学和大阪大学的研究人员确定了免疫系统长期记忆的一个基本部分,这为寻找更好的疾病疫苗提供了一个有用的新细节。这项研究揭示了TBK1酶在决定免疫系统中记忆B细胞命运方面的新作用。相关研究成果发表在2022年2月7日的《实验医学杂志》上,标题为“B细胞内在TB K1在小鼠感染和真空期间对医疗中心的形成至关重要”。

免疫系统由许多细胞类型组成,但与本研究相关的两种类型是CD4滤泡辅助性T细胞和B细胞。机体识别感染后,卵泡协助T细胞释放化学信号,使未成熟的B细胞学习并记住要攻击的病原体。这种T-B细胞信号传递和B细胞训练的过程发生在免疫系统器官(包括脾脏、淋巴结和扁桃体)中称为生发中心的临时细胞结构中。生发中心发育的记忆B细胞在病原体第一次感染机体时就记住了病原体,然后如果再次进入机体,成熟且训练有素的记忆B细胞会在病原体增殖前诱导抗体攻击病原体,这样机体就不会第二次感到不适。

论文第一作者、东京大学医学科学研究所助理教授Michelle S. J. Lee说,“接种疫苗的目标之一是产生高质量的记忆B细胞,以产生持久的抗体。在设计疫苗以实现长期免疫时,有许多因素需要考虑,因此我们不应该只关注生发中心。但如果你没有一个功能性的生发中心,那么你将非常容易再次感染。”

然而,被蚊子叮咬和被疟原虫再次感染的次数是没有限制的。不知何故,疟原虫已经从记忆B细胞中逃脱了。虽然儿童比成人更有可能死于疟疾,但有些人会得重病,即使他们以前感染过疟疾任何次数。

对于该论文的合著者、东京大学医学科学研究所所长Cevayir Coban教授来说,恶性疟原虫预防和逃避有效B细胞的这种能力使其成为一种有趣的病原体。科班说:“我们想知道自然免疫反应的基本原理。无论我们做什么,我们都应该以最终造福疟疾患者为目标。新冠肺炎疫情让世界关注传染病,对疫苗设计产生了兴趣,因此我们有机会再次关注疟疾等被忽视的疾病。”

多年来,科学界已经确定了分子TBK1的广泛作用,它可以通过磷酸化过程改变基因或其他蛋白质的活性。TBK1在抗病毒免疫中发挥着众所周知的作用。然而,在此之前,没有研究团队将TBK1与B细胞命运和生发中心联系起来。

b细胞具有多种功能,图片来源于《免疫学前沿》,2015,doi :10 . 33389/fimmu . 39999 . 99999999996

这些作者对小鼠进行了基因改造,使其TBK1基因只在特定类型的细胞中不起作用,主要是B细胞或CD4 T细胞。这种细胞类型特异性的TBK1基因敲除使他们能够更好地理解在身体不同细胞中具有多种功能的基因的作用。科班、李和他们的同事用疟原虫感染了这些转基因小鼠和健康的成年小鼠,观察了它们的健康状况,然后检查了它们的脾脏和淋巴结样本。

显微镜显示,生发中心仅在B细胞具有功能性TBK1的小鼠中形成。B细胞中没有TBK1的小鼠更容易死亡,它们比同龄的正常小鼠更早死于疟原虫感染。进一步的实验表明,少数B细胞中没有TBK1的小鼠在疟疾中存活下来,可以利用其他类型的免疫反应,但它们可能会被疟原虫再次感染。然而,仅从CD4滤泡辅助性T细胞中消除TBK1对疟疾感染中的生发中心或小鼠没有影响。

进一步分析证实,与正常未成熟B细胞相比,没有TBK的未成熟B细胞中的许多蛋白质被异常磷酸化。对于不同的基因,异常磷酸化会导致活性异常升高或降低。这些作者推测,在B细胞中,TBK1的活动作为某些基因的开关,基本上关闭了使B细胞处于未成熟状态的基因。

Lee说,“这是第一次证明TBK1对于B细胞中生发中心的形成和高质量成熟抗体的产生至关重要。”

这些作者希望,随着对免疫系统剩余奥秘的更多基础知识的了解,未来的疫苗在被设计出来后能产生更持久的免疫力,可能不需要多次接种。然而,疫苗设计总是因为每种病原体及其变异体的独特特性而变得复杂,尤其是像新型冠状病毒这样快速进化的病原体。

科万说,“目前,我们至少可以说,一种为产生持久保护性免疫而量身定制的有效疫苗,不应该降低B细胞中TBK1的活性。”(100yiyao.com 100医疗网)

参考文献:

李霄云等人。《实验医学杂志》,2021年,doi :10.1084/JEM . 20236 . 102363636616

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