FcγRIIB通过限制边缘区B细胞活化调控自身抗体应答

FcγRIIB regulates autoantibody responses by limiting marginal zone B cell activation

作者信息Ashley N Barlev, Susan Malkiel, Izumi Kurata-Sato, Annemarie L Dorjée, Jolien Suurmond, Betty Diamond
PMID35819855
发布时间2022-09-01
DOI10.1172/JCI157250

实验完整度

包含小鼠模型(Fcgr2b-cKO、dKO)、体外细胞活化与信号分析、人样本(健康供者与SLE患者)及多种实验方法(ELISA、流式、Western blot等),并进行了功能验证。

主要模型

Fcgr2b-cKO小鼠(CD19Cre介导的B细胞特异性FcγRIIB敲除) Notch2Fcgr2b双敲除(dKO)小鼠 小鼠原代B细胞(FO和MZ B细胞) 健康供者及SLE患者PBMC(MZ样B细胞) NP-Ficoll免疫模型

重点核对

Fcgr2b-cKO小鼠模型中B细胞特异性FcγRIIB缺失的确认 MZ B细胞频率变化(Fcgr2b-cKO和dKO小鼠中) 抗dsDNA IgG3抗体滴度和ANA+ IgG3+ PCs频率 NP-Ficoll免疫后NP-IgG3+ PCs和B细胞频率 体外实验中anti-IgM刺激浓度及FcγRIIB交联条件

摘要

FcγRIIB是一种在B细胞发育全过程中表达的抑制性受体。其表达或功能降低与小鼠和人类的狼疮相关,尤其是通过影响自身抗体产生和浆细胞(PC)分化。在此,我们分析了B细胞内在FcγRIIB表达对B细胞活化和PC分化的影响。在Fcgr2b条件性敲除(Fcgr2b-cKO)小鼠中,B细胞上FcγRIIB的缺失导致自身抗体滴度自发增加。这种增加在IgG3中最为显著,提示滤泡外反应增强。边缘区(MZ)B细胞在小鼠和人类中均具有最高的FcγRIIB表达。在没有FcγRIIB触发的情况下,FcγRIIB的高表达与MZ B细胞活化增强、Erk磷酸化和钙通量增加有关。我们在Fcgr2b-cKO小鼠的滤泡外PC反应中观察到IgG3+ PCs和B细胞的显著增加。Fcgr2b-cKO小鼠免疫后增加的IgG3反应在MZ缺陷的Notch2Fcgr2b双敲除小鼠中消失。重要的是,系统性红斑狼疮(SLE)患者的FcγRIIB表达降低,在MZ B细胞中最为显著。因此,我们提出了一个模型,其中MZ B细胞中高表达的FcγRIIB可防止其过度活化和随之而来的自身免疫。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
B细胞内在FcγRIIB表达如何影响B细胞活化及自身抗体产生,特别是对MZ B细胞和滤泡外反应的作用。
核心机制
MZ B细胞高表达FcγRIIB,通过抑制Erk磷酸化和钙通量来限制其BCR介导的活化,从而防止过度自身免疫反应。
主要证据
Fcgr2b-cKO小鼠自发产生IgG3型自身抗体,且NP-Ficoll免疫后IgG3反应增强,此效应在MZ缺陷的dKO小鼠中消失;体外实验显示FcγRIIB交联抑制MZ B细胞活化和信号传导。
研究意义
揭示了FcγRIIB在MZ B细胞中的关键调控作用,并提示SLE患者MZ B细胞上FcγRIIB表达降低可能促进其活化和自身抗体产生,为疾病机制提供新见解。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

分析Fcgr2b-cKO小鼠的自发自身抗体产生

确定B细胞特异性FcγRIIB缺失对自发自身抗体产生的影响。

使用ELISA检测血清中抗dsDNA IgG和IgG亚类,并使用流式细胞术分析脾脏中ANA+浆细胞的频率和亚类。

2

评估Fcgr2b-cKO小鼠对TI和TD抗原的免疫应答

研究FcγRIIB缺失对滤泡外和滤泡内B细胞反应的影响。

用NP-Ficoll(TI)或NP-CGG(TD)免疫小鼠,7天后检测血清NP特异性抗体和脾脏NP特异性浆细胞。

3

分析不同B细胞亚群FcγRIIB表达及活化

确定FcγRIIB在不同B细胞亚群中的表达模式及其对活化影响的差异。

通过流式细胞术分析小鼠和人类B细胞亚群(MZ、FO、B-1等)的FcγRIIB表达;分选FO和MZ B细胞,用anti-IgM或Fab'2 anti-IgM刺激,检测活化标志物表达。

4

研究FcγRIIB介导的信号传导

揭示FcγRIIB抑制MZ B细胞活化的分子机制。

通过Phosphoflow和毛细管Western blot检测BCR和FcγRIIB交联后下游信号分子(Syk, Erk1/2, SHIP1)的磷酸化水平,并检测钙通量变化。

5

验证MZ B细胞在自身抗体产生中的作用

确认MZ B细胞是FcγRIIB缺失导致自身抗体增加的主要来源。

生成MZ B细胞缺陷的Notch2Fcgr2b双敲除小鼠,分析其自发和免疫诱导的(自身)抗体反应。

6

分析SLE患者MZ B细胞FcγRIIB表达及活化状态

评估SLE患者MZ B细胞中FcγRIIB表达是否异常及其与活化的关系。

使用高维光谱流式细胞术分析健康供者和SLE患者PBMC中B细胞亚群的FcγRIIB表达,并检测活化标志物CD80。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
CD19Cre小鼠The Jackson Laboratorystock
Notch2fl/fl小鼠The Jackson Laboratorystock
NP-FicollBiosearch Technologies--
NP-CGGBiosearch Technologies--
Imject铝佐剂Thermo Fisher Scientific--
NP2-BSABiosearch Technologies--
NP25-BSABiosearch Technologies--
小牛胸腺DNACalbiochem--
磷酸酶底物MilliporeSigma--
1430多功能酶标仪PerkinElmer--
FACSAria流式分选仪BD--
FACSAria SORP流式分选仪BD--
BD LSR-II流式细胞仪BD--
Jess毛细管Western blot系统Protein Simple--
Indo-1 AM钙离子荧光探针Thermo Fisher Scientific--
Pluronic F-127表面活性剂Thermo Fisher Scientific--
RNeasy微量RNA提取试剂盒QIAGEN--
TaqMan预扩增预混液Thermo Fisher Scientific--
TaqMan快速高级预混液Thermo Fisher Scientific--
CFX Opus实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
Aurora光谱流式细胞仪Cytek--
磷酸化流式裂解/固定缓冲液BD--
磷酸化流式透化/洗涤液IBD--
细胞裂解缓冲液BD--
Halt蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物Thermo Fisher Scientific--
抗SHIP1抗体Cell Signaling Technology2728
抗p-SHIP1抗体Cell Signaling Technology3941
离子霉素MilliporeSigma--
RPMI培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
L-谷氨酰胺----
IMDM培养基----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
Fcgr2b-cKO、Notch2-cKO和dKO小鼠的基因型及MZ B细胞频率
阅读提示:Methods - Mice
自发自身抗体分析
小鼠年龄(10-12月龄),抗dsDNA IgG3 ELISA条件
阅读提示:Results (Figure 1) and Methods - ELISA
免疫反应
免疫原种类(NP-Ficoll或NP-CGG)、剂量、佐剂和检测时间点(第7天)
阅读提示:Results (Figure 2) and Methods - Mice
体外B细胞活化
anti-IgM或Fab'2 anti-IgM浓度、刺激时间、检测活化标志物(CD80, CD86, MHC II)
阅读提示:Results (Figure 3) and Methods - In vitro B cell activation
信号传导分析
刺激时间、抗体浓度(如3 μg/mL intact anti-IgM)、检测p-Erk, p-SHIP1和钙通量
阅读提示:Results (Figure 4) and Methods - B cell signaling
患者样本分析
PBMC分离和冷冻保存方法,CD32B/C表达和CD80+细胞频率分析
阅读提示:Methods - Patients and healthy donors, Spectral flow cytometry and clustering analysis