在2013年4月25日出版的《自然》雜志上,,清華大學醫(yī)學院祁海教授課題組發(fā)表了題為“Follicular T- helper cell recruitment governed by bystander B cells and ICOS-driven motility”的研究論文,,首次揭示了ICOS共刺激分子直接控制T淋巴細胞在體內遷移運動的新功能,,為理解體液免疫調節(jié)提供了新線索。清華大學醫(yī)學院博士生徐和平是文章的第一作者,。
體液免疫應答是機體在感染病原后產(chǎn)生保護性抗體的生物學過程,,是當前多數(shù)保護性疫苗發(fā)揮作用的基礎。產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞在體內并不獨立工作,,而是需要通過與另一種白細胞(CD4型輔助T淋巴細胞)互動而獲得信號,,并在被稱作“濾泡區(qū)”和“生發(fā)中心”的淋巴組織微環(huán)境中成熟后才能行使功能。CD4型輔助T淋巴細胞有功能各不相同的數(shù)個亞群,。其中,,專門促進B細胞免疫應答叫做濾泡性輔助T細胞,它們分布在濾泡和生發(fā)中心,。這類T細胞如何發(fā)育而來目前還不清楚,。這個問題是當前抗感染免疫研究的焦點之一,也是細胞免疫學的一個重要課題,。ICOS是個經(jīng)典的T細胞共刺激分子,,可以通過激活PI3K信號促進T細胞活化。ICOS先天缺陷可導致體液免疫缺陷(普通變異型免疫缺陷癥,,Common Variable Immunodeficiency)。過去的研究顯示ICOS在濾泡性輔助T細胞上表達水平很高,人們因此普遍假設ICOS信號可能通過誘導關鍵轉錄因子來誘導T細胞獲得分布到濾泡及生發(fā)中心的能力,。
通過使用多種基因工程小鼠模型,,結合經(jīng)典細胞免疫學手段與雙光子在體內實時成像技術,祁海小組的研究顯示,,ICOS通過PI3K信號誘導細胞偽足發(fā)生,,促進T細胞在體內的持續(xù)性運動能力。在淋巴器官濾泡區(qū),,B細胞組成性表達 ICOS的配體(ICOSL),,從而通過持續(xù)刺激ICOS信號使T細胞能夠有效遷移到濾泡區(qū)。因此,,ICOS信號在體內其實可以直接控制T細胞運動能力,,直接決定它們在濾泡區(qū)組織中的遷移與分布。這些結果對通行的濾泡輔助T細胞亞群分化理論提出了挑戰(zhàn),,為T細胞發(fā)育與微環(huán)境關系的研究開辟了新途徑,,也為將來利用濾泡輔助T細胞改進抗體疫苗打下基礎。另外,,由于ICOS分子與很多病理炎癥過程相關,,ICOS調控T細胞運動的新機制也為研究T細胞亞群在炎癥中的作用提供了新思路。
祁海教授一直致力于研究免疫應答中的細胞動態(tài)與調節(jié),,尤其關注對體液免疫保護至關重要的多細胞交互作用機制,。繼2006年在《科學》揭示B細胞受樹突狀細胞活化和2008年在《自然》報道SAP分子調控T-B細胞相互作用之后,這一新成果是他對該領域研究的又一重要貢獻,。(生物谷Bioon.com)
doi:10.1038/nature12058
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PMID:
Follicular T-helper cell recruitment governed by bystander B cells and ICOS-driven motility
Heping Xu, Xuanying Li, Dan Liu, Jianfu Li, Xu Zhang, Xin Chen, Shiyue Hou, Lixia Peng, Chenguang Xu, Wanli Liu, Lianfeng Zhang & Hai Qi
Germinal centres support antibody affinity maturation and memory formation1. Follicular T-helper cells promote proliferation and differentiation of antigen-specific B cells inside the follicle. A genetic deficiency in the inducible co-stimulator (ICOS), a classic CD28 family co-stimulatory molecule highly expressed by follicular T-helper cells, causes profound germinal centre defects, leading to the view that ICOS specifically co-stimulates the follicular T-helper cell differentiation program. Here we show that ICOS directly controls follicular recruitment of activated T-helper cells in mice. This effect is independent from ICOS ligand (ICOSL)-mediated co-stimulation provided by antigen-presenting dendritic cells or cognate B cells, and does not rely on Bcl6-mediated programming as an intermediate step. Instead, it requires ICOSL expression by follicular bystander B cells, which do not present cognate antigen to T-helper cells but collectively form an ICOS-engaging field. Dynamic imaging reveals ICOS engagement drives coordinated pseudopod formation and promotes persistent T-cell migration at the border between the T-cell zone and the B-cell follicle in vivo. When follicular bystander B cells cannot express ICOSL, otherwise competent T-helper cells fail to develop into follicular T-helper cells normally, and fail to promote optimal germinal centre responses. These results demonstrate a co-stimulation-independent function of ICOS, uncover a key role for bystander B cells in promoting the development of follicular T-helper cells, and reveal unsuspected sophistication in dynamic T-cell positioning in vivo.