医学课件成熟b细胞通过去分化成一种未定型祖细胞而转化为t细胞

Conversion of mature B cells into T cells by dedifferentiation to uncommitted progenitors 成熟B细胞通过去分化成一种未定型 祖细胞而转化为T细胞 Abstract Lineage commitment and differentiation to a mature cell type are considered to be unidirectional and irreversible processes under physiological conditions. 造血祖细胞可以在Pax5基因的一定作用下定向分化为B细胞系，并且在危急 时，在Pax5基因所编码的转录因子的作用下可以转变为成熟B淋巴细胞 外周淋巴 组织的成 熟B细胞 去除Pax5 dedifferentiate 未定型祖细胞 In vivo T lymphopoiesis In thymus T lymphopoiesis In thymus 1、携带有免疫球蛋白的重、轻链 2、具有T细胞进行免疫反应的各种功能 成熟B细胞缺失 Pax5基因的鼠 长出侵入性淋巴瘤块 1、完全缺失Pax5的晚期B细胞可以初始淋巴瘤的产生 2、尽管外周B细胞为成熟的分化细胞，却仍然具有不稳定 性（可塑性） 将仅在外周淋巴组织里的B cell的 B-cell-specific Cd19-cre gene有效的去除了被标记(简写为fl)的Pax5等位基因。这些去除 Pax5等位基因的细胞用来分析Cd19-cre Pax5fl/- mice中的成熟的B cell的Pax5基因的功能。 Cd19-cre Pax5fl/+ E-bc12 Cd19-cre Pax5fl/- Cd19-cre Pax5fl/- 脾脏肿大和大块的 淋巴结 死 活 说明了Pax5基因在祖细胞分化为B cell方面有重要影响作用。 单等位基因的细胞能产生淋巴瘤。 用特异性缺陷确定细 胞是我们需要的细胞 lung liverkidneythymus 脾脏肿大和大块的淋巴结 - + + - Lymphocyte progenitor 是被Pax5抑制的基因 B cell特异的 右图：Summary of the V(D)J recombination analysis. The PCR fragments corresponding to the rearrangements of the tumours shown in left photo were cloned and sequenced to determine the reading frame of the individual rearranged Ig alleles. n.d., not detected; oc, oligoclonal. 为了检测 1、所有的tumours中都发现有片段重组和存在Ig h的 表达，说明是这些tumours源自于之前移植的细胞.很多 的tumours里面发现有片段重组的Ig k和Ig l的存在。 这 不同于被删除Pax5的pro-B cell，pro-B cell是不能产生 VHJ558-DJH 和V-J重组体的。 2、这些late pre-B cell则产生了最初开始阶段就有的 功能免疫球蛋白的重、轻链重组体。这个说明了在 Cd19-cre Pax5fl/- mice身上的祖细胞淋巴瘤肯定是源自 late pre-B 细胞，最大可能是来自于未成熟或者成熟的 B cell 。确定了研究的目标细胞是未成熟的或者成熟的 B cell，而不是B cell祖细胞。 pro-B cell是指B cell的祖细胞， late pre-B cell是指由pro-B cell分化的 B细胞，分为未成熟的和成熟的B cell 。 证明细胞存在的不稳定性，即在祖细 胞、B细胞和T细胞之间变化的关系 Pax5 deletion In vivo with Cd19-cre In vitro with the CreED-30 transgene encoding a hormone-inducible Creoestrogen receptor fusion (Cre-ER) protein Anti-IL7R antibody (阻止B cell的生长) 限制了外周淋巴组织中的祖细胞和未成熟B cell生长 分化成成熟B cell ，留下的就是成熟的B cell。（在 注射入小鼠体内前经过40h的4 羟基三苯氧胺的浸泡 ，以去除呗标记有Pax5的等位基因的一些细胞） Lin- IgM+ IgDhigh Mature B cells（In vitro ） Cd19-cre Pax5fl/- E-bc12 Ly5.2 + mice CreED-30 Pax5fl/fl E-bc12 Ly5.2 + mice Lin- CD25+ IgM+ IgD- cells （In vivo） Cd19-cre Pax5fl/- E-bcl2 Ly5.2+ mice Rag2-/- Ly5.1+ mice Ly5.2 + 和Ly5.1+是区别标记 8周后 Bone marrow中检测到 Ly5.2+ c-Kit+ B220+ pro-B cells 所有的Rag2-/- Ly5.1+ mice在移植入Pax5-deleted B cell后都能很好的长出重构后的T cell，这个正好证明了以 前研究得出的源自骨髓的去Pax5祖细胞在胸腺里面长成T 淋巴细胞的发现。不过数量上只有野生型的三分之一左右 。 这些新的细胞能表达像正常的T cell一样的CD4+ CD8+、 CD4+ CD8- 、 CD4- CD8+ 、 CD4- CD8- 和出现了carried 多克隆 T- cell receptor-b gene (Tcrb) 重组 体。并且用PCR分析重组的Ig h 、 Ig k和 Ig I后确定这些细胞源 自Ly5.2+ 的B cell。而且相对于 野生T cell，这些双阳性的Ly5.2+ T cell 除了携带有V-J和V-J重 组体之外还携带有独特的Ig h的 单克隆的VH基因家族的VH-DJH 。 通过将上面的实验分析我们知道，去除Pax5的成熟B cell在有限的几率下转变 为未定型祖细胞，而最右边转移到Rag2-/- -/- recipient mice中4周后用流式细 胞分析得到b、c和d图结果，分析的说明B cell是先转移成祖细胞后再转移到胸 腺等部位后重新形成T淋巴细胞的，而不是直接通过转分化为T cell的。 通过另外一个生长特点来区分进一步确 定T cell是实验前的B cell转化而来的 为了研究体内的B-cell-derived T cells我们使用了Tcra -/- mice作为移植 体注射体外去除Pax5的成熟B cell。八个星期后这些 小鼠用绵羊红细胞 (SRBC)进行免疫注射，十天后，用流式细胞技术和免疫组化分析了脾中的 germinal-centre reaction，相比较Rag2 -/- mice,这些Tcra -/- mice有自然的B cell形态，仅仅没有产生CD4和CD8单阳性T cell。由于在脾脏中TCR-+ T cell的缺失，这些Tcra -/- mice不能产生germinal-centre reaction和PNA + Fas + germinal-centre B cell。相比之下，这些重组的Tcra -/- mice包含了多 克隆TCR-+ T cell 。这些源自捐赠者的T cell能有效的诱导germinal-centre reaction和PNA + Fas + germinal-centre B cell （上图b、c）。显示出这些 B-cell-derived T cell具有完全的功能。 B图：流式细胞仪分析脾细胞，显示出的注射绵羊红细胞(SRBC)十天后的 基因型 。 C图：B图中显示出的有相同免疫过的小鼠的生发中心的形成。 谱系特异性转录因子的异常表达使细胞有一种形态转变为另 外一种形态，有文献证明了在体外转分化的B淋巴细胞能转变为 巨噬细胞，通过逆转录病毒的CCAAT/enhancer-binding protein- 的表达表现出来。此外，通过向人体皮肤细胞转入Oct3/4, Sox2, c-Myc 和 Klf4四个基因使其在体外改造成类似胚胎干细胞 的“万能细胞”。相比较这些获得功能的实验而言，这个实验证明 通过去掉单一的转录因子Pax5能使成熟的B cell在体内去分化为 未成熟的造血祖细胞，然后发展成T cell。显示出了Pax5基因在B cell去分化中的重要作用，也说明尽管处在不同时期，B cell仍然 是一种极度不稳定性的存在细胞。 致癌基因Pax5的染色体易位能使人体产生急性淋巴母细胞白 血病和非霍奇金淋巴瘤，一次广义上的分析有单等位基因的缺失 或者Pax5的点突变的B cell祖细胞的实验体，结果显示32%出现 了急性