刘万里研究组在eLife发表论文

报道机械力调控B淋巴细胞免疫活化阈值效应的新进展

  清华新闻网9月10日电 9月8日,清华大学生命学院刘万里研究组在eLife期刊在线发表了名为《IgM型、亚型转换的IgG及IgE型B细胞受体对不同机械力的活化敏感性及阈值的研究》(The activation of IgM- or isotype-switched IgG- and IgE-BCR exhibits distinct mechanical force sensitivity and threshold)的研究论文,报道了初始型和记忆性B淋巴细胞的抗原受体(BCR)在启动免疫活化过程中感受机械力调控的异质性阈值效应。清华大学生命科学学院博士生万政鹏是本文的第一作者,刘万里研究员为本文的通讯作者,本研究的合作者包括中科院成都生物研究所唐卓研究员及中科院生物物理所娄继忠研究员。

 

(A)基于双链DNA的拉力探针系统示意图; (B)IgM型B细胞受体活化示意图及活化趋势;

(C)IgG型B细胞受体胞内区示意图;(D)IgG型B细胞受体活化示意图及活化趋势。

  B淋巴细胞作为抗体免疫应答过程中的重要参与者维系着人类的健康,B淋巴细胞的免疫活化进程在其质膜表面的BCR识别外来病原体抗原后启动。该课题组之前的工作揭示B淋巴细胞具有灵敏的机械力感知功能,利用BCR来精确地识别抗原的理化性状。该论文结合基于双链DNA的机械力探针系统和基于全内反射荧光显微镜的高速高分辨率成像系统,对B淋巴细胞感受机械力而启动免疫活化的分子事件进行新角度的可视化研究。该论文发现表达IgM-BCR的初始型B淋巴细胞的免疫活化对机械力信号敏感,呈现低、中、高的阶梯型多阈值效应。其中,IgM-BCR在高阶、而非中或低阶机械力阈值的活化依赖于Myosin IIA和Integrin。与初始型B细胞相比,表达IgG-BCR 或IgE-BCR的记忆性B淋巴细胞的免疫活化需要的机械力信号的阈值极低。这一有趣的发现从一个崭新的角度为记忆性B淋巴细胞在识别病原体抗原后,展现的快速高效的免疫活化以及后续增强的记忆性抗体应答提供了新的解释。

  这些研究成果为B淋巴细胞的免疫识别、免疫活化和免疫调节研究提供了新的研究思路,帮助人们进一步理解抗体的免疫记忆,从而对探索相关疾病的致病机理、以及药物疫苗研发等重要工作提供新的理论依据。

  刘万里研究员于2011年12月从美国国立卫生研究院完成博士后研究后到清华大学生命科学学院任职。其课题组一直致力于使用新型的高速高分辨率的活细胞单分子荧光成像技术结合传统的免疫学、生物化学和生物物理学研究手段,对B淋巴细胞的免疫活化及相关疾病的分子机制进行研究。继2013年在《免疫学杂志》(Journal of Immunology)和2015年在《欧洲免疫学杂志》(European Journal of Immunology)发表B淋巴细胞的免疫活化受到机械力感知系统调控的相关论文后,这一新成果是他对该领域的又一贡献。该研究由国家自然科学基金委、科技部、青年千人计划、清华-北大生命科学联合中心提供经费支持。

  eLife是生物医学和生命科学领域的一本开放性的同行评审期刊,该杂志由霍华德·休斯医学研究所 (Howard Hughes Medical Institute)、马克思·普朗克学会 (Max Planck Society)以及惠康信托基金 (Wellcome Trust)共同主办,于2012年年末发行。

  论文链接:http://elifesciences.org/content/4/e06925

供稿:生命学院  学生编辑:常 松

2015年09月10日 10:20:53  清华新闻网

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