發(fā)布時(shí)間:2021-12-13
12月10日,中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院王金勇課題組在Cellular & Molecular Immunology(細(xì)胞與分子免疫學(xué))在線發(fā)表了題為Regeneration of immunocompetent B lymphopoiesis from pluripotent stem cells guided by transcription factors 的研究論文,該研究首次揭示了一套可以高效誘導(dǎo)干細(xì)胞分化產(chǎn)生B免疫譜系的轉(zhuǎn)錄因子組合,證明在不依賴造血干細(xì)胞存在的情況下可以通過(guò)再生手段移植重建功能完整的體液免疫系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)抗原特異性體液免疫應(yīng)答,并產(chǎn)生長(zhǎng)期免疫記憶。這為開(kāi)發(fā)B細(xì)胞療法治療B細(xì)胞相關(guān)疾病提供了理論支持和及技術(shù)借鑒。
B細(xì)胞是體液免疫的關(guān)鍵細(xì)胞成分,包括固有免疫B1細(xì)胞和獲得性免疫B2細(xì)胞(MZ B, FO B)兩大類群。任何一種B細(xì)胞缺陷都會(huì)導(dǎo)致體液免疫受損,甚至導(dǎo)致嚴(yán)重感染類疾病。對(duì)于B細(xì)胞功能低下和不全相關(guān)疾病的治療,再生B細(xì)胞是一個(gè)理想的選擇。骨髓和脾臟等B細(xì)胞的發(fā)育場(chǎng)所有著極為復(fù)雜的微環(huán)境,多年來(lái)研究者們嘗試多種體外再生B細(xì)胞的方法,但都因?yàn)闊o(wú)法模擬上述復(fù)雜的B細(xì)胞發(fā)育微環(huán)境而停滯不前。王金勇課題組在多潛能干細(xì)胞(PSC)中共表達(dá)Runx1, Hoxa9, Lhx2三個(gè)轉(zhuǎn)錄因子,通過(guò)在造血發(fā)生(Hemogenesis)以及B淋系生成(lymphogenesis)階段連續(xù)作用產(chǎn)生造血種子,移植后巧妙利用B細(xì)胞先天缺失小鼠的體內(nèi)微環(huán)境,成功在小鼠體內(nèi)誘導(dǎo)出完整而成熟的B細(xì)胞譜系。
課題組基于“體外再生種子細(xì)胞,體內(nèi)發(fā)育成熟”兩步法策略實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)B細(xì)胞再生。這種誘導(dǎo)生成的B細(xì)胞譜系能夠分別在外周血、脾臟、骨髓和腹腔膜等多器官組織中檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的B祖細(xì)胞、非成熟B細(xì)胞、以及成熟B細(xì)胞類群,包括pro-B細(xì)胞、pre-B細(xì)胞、B1細(xì)胞、B2細(xì)胞等。其中pro-B和pre-B細(xì)胞均能表達(dá)B細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的關(guān)鍵基因。單細(xì)胞測(cè)序的聚類結(jié)果也顯示移植后早期階段(Day 7.5)再生的pro-B和large pre-B細(xì)胞與野生型小鼠天然的B細(xì)胞早期發(fā)育對(duì)應(yīng)類群類似。另外,誘導(dǎo)得到的成熟B細(xì)胞有著類似于野生型B細(xì)胞的BCR多樣性,更重要的是誘導(dǎo)得到的B細(xì)胞并未發(fā)現(xiàn)克隆性增殖,預(yù)示著極低的致瘤風(fēng)險(xiǎn)。在移植4-6周后,受體鼠便可分泌多種類型的抗體。T細(xì)胞依賴性抗原NP-CGG免疫處理后,受體鼠(無(wú)內(nèi)源B細(xì)胞的免疫缺陷鼠)也在初次免疫應(yīng)答和再次免疫應(yīng)答中表現(xiàn)良好,表現(xiàn)為積極的抗體分泌和高峰度抗原特異細(xì)胞與記憶B細(xì)胞。
中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院博士生張琪和吳冰燕為該論文的共同第一作者。王金勇研究員為該論文的通訊作者。本研究得到來(lái)自科技部、中科院、國(guó)家自然基金委、廣東省和廣州市等項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持。
廣州健康院實(shí)現(xiàn)多能干細(xì)胞定向分化再生B免疫譜系
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