1-磷酸鞘氨醇受体S1P₂维持生发中心B细胞稳态并促进生态位限制

The sphingosine 1-phosphate receptor S1P₂ maintains the homeostasis of germinal center B cells and promotes niche confinement.

作者信息Jesse A Green, Kazuhiro Suzuki, Bryan Cho, L David Willison, Daniel Palmer, Christopher D C Allen, Timothy H Schmidt, Ying Xu, Richard L Proia, Shaun R Coughlin, Jason G Cyster
PMID21642988
发布时间2011-06-05
DOI10.1038/ni.2047

实验完整度

高

包含体外细胞系、混合骨髓嵌合体、基因缺陷小鼠及双光子成像等多种证据层级,并有功能与机制验证

主要模型

S1pr2−/−与野生型混合骨髓嵌合体小鼠 S1pr2−/−、G12–G13缺陷或p115RhoGEF缺陷小鼠 Ramos人GC B细胞系 Bcl2转基因GC B细胞

重点核对

混合骨髓嵌合体中CD45.1与CD45.2供体比例及重建时间(至少8周) 免疫方式:SRBC腹腔注射2.5×10⁸个,免疫后6–8天分析 JTE-013使用浓度10 µM,孵育30分钟(Akt激活检测) S1P使用浓度10 nM,处理5分钟(Ramos细胞pAkt检测) Transwell迁移实验:CXCL12 0.3 µg/ml或CXCL13 1 µg/ml

摘要

1-磷酸鞘氨醇受体-2(S1P2)缺陷小鼠会发展为弥漫性大B细胞淋巴瘤。然而,S1P2在正常生发中心(GC)生理学中的作用尚不清楚。本研究表明,在慢性建立的GC中,S1P2缺陷的GC B细胞比其野生型对应细胞过度生长。我们发现,S1P2、G12–G13和p115RhoGEF介导的对Akt的拮抗作用调节细胞活力,并且是慢性增殖GC中生长控制所必需的。我们还发现,S1P2抑制GC B细胞对滤泡趋化因子的反应,并有助于将细胞限制在GC内。此外,S1P2过表达促进活化B细胞在滤泡内的居中定位。我们提出,通过抑制Akt活化和迁移,S1P2有助于将GC B细胞的存活和定位限制在滤泡中心的S1P低生态位。

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
S1P2在正常生发中心B细胞生理中是否发挥作用,以及其如何调控GC大小和GC B细胞聚集。
核心机制
S1P2通过G12–G13和p115RhoGEF激活Rho/ROCK,拮抗Akt活化,从而降低4E-BP1磷酸化和帽依赖性翻译,并抑制GC B细胞对滤泡趋化因子的迁移,促进细胞限制在滤泡中心低S1P生态位。
主要证据
混合骨髓嵌合体显示S1pr2−/− GC B细胞在慢性GC中过度生长;流式检测显示S1pr2−/−、G12–G13缺陷和p115RhoGEF缺陷GC B细胞中活性caspase-3和DNA片段化减少、pAkt T308升高;Ramos细胞中S1P通过S1P2和ROCK依赖方式降低pAkt;Transwell实验显示S1P通过S1P2抑制GC B细胞迁移;双光子显微镜显示S1P2缺陷GC B细胞速度更快、转向更少且更易移出GC边界。
研究意义
提出S1P2通过双重调控GC B细胞存活和定位来维持GC稳态,并可能解释S1P2缺陷小鼠易发弥漫性大B细胞淋巴瘤的机制。

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

S1P2在GC B细胞中的表达验证

确认S1P2在生发中心B细胞中相对滤泡B细胞高表达。

通过qRT-PCR比较滤泡B细胞和GC B细胞中S1pr1与S1pr2转录本丰度。

2

S1P2缺陷对GC B细胞生长的作用

验证S1P2缺失是否导致GC B细胞在慢性GC中过度生长。

构建S1pr2−/−与野生型混合骨髓嵌合体,免疫后分析GC B细胞比例;并分析老年S1pr2−/−小鼠的GC B细胞数量。

3

S1P2下游G12–G13和p115RhoGEF的验证

验证G12–G13和p115RhoGEF是否介导S1P2对GC B细胞生长的调控。

构建G12–G13双缺陷或p115RhoGEF缺陷与野生型混合骨髓嵌合体,免疫后分析GC B细胞竞争性生长。

4

S1P2对GC B细胞凋亡和Akt活化的调控

验证S1P2是否通过Akt调控GC B细胞存活。

检测S1pr2−/−、G12–G13缺陷和p115RhoGEF缺陷GC B细胞中活性caspase-3、DNA片段化和pAkt T308水平;用JTE-013和wortmannin处理野生型GC B细胞。

5

S1P2下游Rho/ROCK和PTEN通路验证

确定S1P2通过Rho/ROCK而非PTEN抑制Akt。

在Ramos细胞中用S1P处理,并加入S1P2拮抗剂、ROCK抑制剂Y27632或PTEN抑制剂bpV(pic),检测pAkt水平。

6

Akt活化对GC B细胞生长优势的验证

验证Akt活化是否足以赋予GC B细胞生长优势。

用组成性活性myr-Akt逆转录病毒转导骨髓细胞,重建小鼠后分析GC B细胞比例和凋亡。

7

S1P2对GC B细胞迁移和定位的调控

验证S1P2是否抑制GC B细胞对趋化因子的迁移并促进GC限制。

Transwell迁移实验检测S1P对GC B细胞向CXCL12/CXCL13迁移的影响;免疫组化和双光子显微镜分析S1P2缺陷GC B细胞定位和迁移参数。

8

S1P2促进GC B细胞聚集的验证

验证S1P2在CXCL13或滤泡基质网络受损时对GC B细胞聚集的作用。

在CXCL13缺陷小鼠或LTβR-Fc预处理小鼠中重建S1pr2−/−骨髓,免疫后分析GC B细胞分布。

9

S1P2过表达对B细胞定位的调控

验证S1P2过表达是否足以引导活化B细胞向滤泡中心定位。

将S1P2或对照载体转导的MD4 B细胞过继转移至免疫或未免疫受体,分析其在滤泡中的定位。

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
FITC-DEVD-FMKBiovision--
APO-BRDU凋亡检测试剂盒BD Biosciences--
抗pAkt T308抗体Cell Signaling Technology9275
抗p4E-BP1 T37/46抗体Cell Signaling Technology2855
链霉亲和素-Qdot605Invitrogen--
链霉亲和素-APCInvitrogen--
JTE-013Tocris Biosciences--
渥曼青霉素Sigma--
Y-27632Sigma--
1-磷酸鞘氨醇Sigma--
兔抗磷酸化Akt S473抗体Cell Signaling Technology--
兔抗肌动蛋白抗体Sigma--
EasyTag Express35S标记混合物Perkin Elmer--
雷帕霉素MBL International--
EcoLume闪烁液MP Biomedicals--
抗CD43微珠Miltenyi Biotec--
抗B220微珠Miltenyi Biotec--
RNEasy微量试剂盒Qiagen--
Ovation RNA扩增系统V2NuGEN--
Encore生物素模块NuGEN--
Affymetrix小鼠基因ST芯片Affymetrix--
TSA生物素系统Perkin Elmer--
NP-CGGSolid Phase Sciences--
Alhydrogel佐剂Accurate Chemical and Scientific Corp.--
Sigma佐剂系统Sigma--
LTβR-Fc融合蛋白Biogen Idec--
5-氟尿嘧啶Sigma--
白细胞介素-3Peprotech--
白细胞介素-6Peprotech--
干细胞因子Peprotech--
兔抗PE抗体Rockland--
MaiTai钛蓝宝石激光器Spectra-Physics--
Chameleon激光器Coherent--

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
混合骨髓嵌合体与免疫
CD45.1与CD45.2骨髓细胞比例(60:40或90:10)、重建时间(至少8周)、SRBC免疫剂量(2.5×10⁸个)及免疫后分析时间(6–8天)
阅读提示:Methods 'Mice and immunizations'及Figure 1图注
Akt活化检测与抑制剂处理
JTE-013浓度(10 µM)、孵育时间(30分钟)、wortmannin浓度(200 nM)及S1P浓度(10 nM)和处理时间(5分钟)
阅读提示:Methods 'Cell culture, inhibitor treatments, metabolic labeling, and chemotaxis'及Figure 2图注
Transwell迁移实验
趋化因子浓度(CXCL12 0.3 µg/ml,CXCL13 1 µg/ml)、S1P浓度及细胞类型(Bcl2转基因GC B细胞)
阅读提示:Methods 'Cell culture, inhibitor treatments, metabolic labeling, and chemotaxis'及Figure 4图注
双光子显微镜活体成像
转移细胞数量(3000 GFP+和3000 CFP+ Hy10 B细胞)、DEL-OVA免疫后成像时间(第7天)、激发波长(910 nm)及荧光标记
阅读提示:Methods 'Two-photon microscopy'及Figure 4图注
LTβR-Fc处理与免疫
LTβR-Fc剂量(100 µg)、给药途径(静脉注射)、频率(每周一次,共4周)及SRBC免疫后分析时间(7天)
阅读提示:Methods 'Mice and immunizations'及Figure 5图注