Immunity | IL-21促进生发中心新机制

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关键词：新机制

资讯来源：BioArt

发布时间： 2022-08-17

撰文 | 雪月

生发中心 （Germinal centers GCs ）是次级淋巴器官的滤泡内形成的特殊结构，是产生亲和力成熟和抗体分泌浆细胞形成的部位。生发中心被细分为亮区和暗区。亮区内的B细胞称为中心细胞，通过接触抗原和特化的辅助滤泡T细胞进行亲和力选择。而暗区B细胞称为中心母细胞，细胞会进行增殖并经历体细胞超突变。IL-21是一种T细胞衍生的多效性细胞因子，是促进生发中心形成的关键细胞因子，但其中机制尚不清楚。

2022年7月26日，来自澳大利亚Monash大学的David M. Tarlinton团队在Immunity 上发表题为 Interleukin-21, acting beyond the immunological synapse, independently controls T follicular helper and germinal center B cells 的文章。本文章 发现IL-21可以独立作用于T和B细胞，并将二者结合起来调节生发中心。

作者首先利用IL-21-KO 和IL-21R-KO 小鼠和OT-II-OVA系统以及过继回输，证明了IL-21可以直接作用于T细胞促进Tfh细胞扩增，而不通过B细胞介导。作者又对IL21-KO作用的OT-II T细胞和对照组进行了转录组分析，分析发现共391个差异基因，其中256个基因表达上升，135个基因表达下降。利用KEGG和GSEA分析发现IL-21可以产生一个较为广泛的促炎环境，以响应疫苗接种。

为了进一步分析IL-21对于CD4+T细胞的影响，作者接下来用unbiased GSEA和来自Molecular Signatures Database数据库的免疫相关基因特征数据集来分析CD4+T的表型变化。分析发现抗原特异性T细胞产生的IL-21具有双重作用，既可以促进T细胞扩增，并且能够促进向Th17和Tfh方向分化，抑制向Th2分化。作者还发现IL-21是以旁分泌的方式促进T细胞扩增和分化。为了证明不是通过中间因子介导的这些旁分泌作用，作者又用IL21R-KO-OT-II小鼠来进行验证。作者利用过继回输的方法，将IL21R-KO的OTII T细胞和对照组一起注入小鼠体内，发现相较于KO 的细胞，表达IL21R的细胞优先分化为Tfh细胞。这表明IL21本身可以直接作用于IL21R，而不是通过促进分泌中间物质来介导促进Tfh细胞分化。并且作者发现IL21R下游信号是促进Tfh细胞分化的核心，局部位置IL-21可用量会影响分化进程。

最后作者又探索了IL21这一效应与B细胞和生发中心之间的关系。作者发现IL-21促进Tfh细胞的扩增和分化，从而促进生发中心的建立，并同时维持B细胞的作用，特别是暗区B细胞的作用维持。作者还指出IL-21介导作用的大小与IL-21的整体生物利用度有关，当IL-21丰度较高时，会影响浆细胞的分化。

本研究揭示了IL-21通过剂量依赖和旁分泌的方式促进CD4+T细胞的扩增和分化来建立生发中心B细胞反应的幅度。在生发中心IL21特异性促进B细胞中心母细胞，当丰度高时，可以促进浆细胞分化。阐明了IL21可以独立作用于T和B细胞，并将二者结合起来调节生发中心。这也强调了IL21缺乏对基于抗体免疫反应的影响。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2022.06.020

制版人：十一

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