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将B细胞重编程为功能性T淋巴细胞研究(二)

2020.4.20

Hoxb5诱导的T细胞在功能上等同于野生型T细胞

好了,我们已经确定了Hoxb5确实在B细胞向T细胞转化的过程中起关键的作用,那么我们得到再生的T细胞是否是有功能的呢?带着这一问题,我们看看科研人员又做了哪些工作?

为了评估成熟再生的T细胞(iT)的功能,研究者将retro-Hoxb5 pro-pre-B细胞移植到经过亚致死辐射的(3.5Gy)Rag1-/-(C57BL/6背景,缺乏B细胞和T细胞)受体小鼠中。3周后能够在Hoxb5-Rag1-/-小鼠PB中检测到GFP+ iT淋巴细胞[图6a]。将Hoxb5-Rag1-/-小鼠中GFP+脾细胞分离后,体外用CD3和CD28抗体培养6天,检测到各细胞因子比例与野生型比较无差异[图6b、c]。进一步异体皮肤移植模型证明,利用iT细胞重建的Rag1-/-小鼠,能够排斥异体皮肤移植物(BALB/c 背景)。比如在移植部位形成的凸起,溃疡和坏死病变 [图6d] ,免疫荧光实验结果显示同种异体移植皮肤的真皮层能够检测到GFP+CD3+ iT淋巴细胞浸润[图6e]。

iT细胞的功能是否包含获得免疫记忆功能呢?研究人员在异种皮肤移植时隔8周后,对初次皮肤排斥反应的小鼠进行了二次异体皮肤移植。结果表明iT细胞产生了免疫记忆功能,能够在更短地时间内发生免疫应答,排斥二次移植的异体皮肤组织[图7a] 。流式分析排斥的皮肤组织制备的单细胞群发现排斥部位存在浸润激活的CD44higCD69+的CD4+ SP和CD8 SP+ T细胞[图7b] ,并且含有能够分泌INFγ和IL-17的CD4+ SP,以及能够分泌INFγ 的CD8+ SP T细胞[图7c] 。因此,上述重编程再生的T细胞具备获得性免疫记忆功能。

B细胞重编程为T细胞过程中Hoxb5是瞬时表达的

当~当~当……

重点又来啦!! Hoxb5确实指导了B细胞向T细胞重编程,并且再生的T细胞也具有功能。那么再生的T细胞是否依然需要Hoxb5的表达维持其生理功能呢?

为了研究这一机制,研究人员又构建了条件性诱导表达的Hoxb5小鼠模型(Tet-on Hoxb5-BFP) [图8a],此小鼠在用DOX诱导下能够表达Hoxb5,停止饲喂DOX则关闭Hoxb5表达。在Tet-Hoxb5小鼠饮用水中添加DOX一周后,在小鼠BM中能检测到BFP+ pro-pre-B细胞[图8c] 。之后将BM BFP+ pro-pre-B细胞转移到辐照过的NOD-SCID小鼠中(以下称为Tet-Hoxb5-NOD-SCID小鼠)并持续饲喂DOX饮水。转移后4,8和12周时检测受体鼠在PB,LN,脾和胸腺都含有供体细胞来源的T细胞[图8d、e],在转移后4周时检测到超过95%的供体来源的T细胞是BFP-[图8f]。如果Tet-Hoxb5-NOD-SCID小鼠连续喂DOX药水两周后停止喂药[图8b],则4周后检测发现PB和脾中的所有T淋巴细胞都是BFP- [图8e] 。进一步分析发现BFP+细胞表达Hoxb5,而BFP-细胞与野生型一样不表达Hoxb5 [图8g] 。

这些结果证明体内2周的Hoxb5表达就可以成功地将B细胞重编程为T细胞,之后不再需要Hoxb5持续性表达来维持T淋巴细胞在胸腺的进一步发育成熟。单细胞测序分析表明上述重编程来源的T细胞都含有免疫球蛋白重链VDJ重排序列,证明起源于B细胞[数据不再展示]。


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