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刘万里研究组在《eLife》发表论文报道机械力调控B淋巴细胞免疫活化的新进展

2017731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《蛋白激酶PKCβ)和黏着斑激酶协同调控B淋巴细胞的免疫活化对呈递抗原的基质硬度的敏感性》(Substrate stiffness governs the initiation of B cell activation by the concerted signaling of PKCβ and focal adhesion kinase)的研究论文,报道了机械力感知能力调控B淋巴细胞免疫活化的精细分子机制。清华大学生命学院巴基斯坦籍博士生萨明娜(Samina Shaheen),北京大学、清华大学和北京生命科学研究所联合培养博士研究生项目博士生万政鹏和生命科学学院本科生李宗昱是本文的共同第一作者,刘万里研究员为本文的通讯作者。

本研究需要大力整合分子免疫学、细胞生物学、生物化学、新型材料科学、高精度活细胞成像和生物物理学等不同学科的交叉优势,涉及基因修饰小鼠脾脏B细胞和自身免疫疾病病人外周血B细胞等实验材料的广泛使用,在研究过程中得到了国内外同行的大力支持。

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B细胞受体(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B细胞受体(BCR)来精确地识别抗原的理化性状。该论文结合不同刚性抗原呈递基质系统和基于全内反射、共聚焦荧光显微镜的高速高分辨率成像系统,对机械力感知调控B淋巴细胞免疫活化的分子机制进行系统而全面的研究。该论文发现B淋巴细胞感受机械力调控其活化依赖于B细胞受体(BCR)下游信号分子。由佛波酯(PMA)诱导的蛋白激酶PKCβ)激活可以绕过B细胞通常需要的酪氨酸激酶(Btk)和磷脂酶Cγ2PLCγ2)信号分子来区分底物刚度。然而,这一过程依赖于由蛋白激酶PKCβ)介导的黏着斑激酶(FAK)激活,进而表现出黏着斑激酶(FAK)介导的B细胞扩散和粘附反应的增强。黏着斑激酶(FAK)失活或缺陷将导致B细胞丧失鉴别基底刚性的能力,而粘附分子可以大大增强B细胞的这种能力。最后,该研究利用类风湿性关节炎患者的样品进行研究,发现与健康人相比,类风湿性关节炎患者的B细胞对基底刚度表现出不同的活化反应。这些发现更系统的提供了B细胞如何通过蛋白激酶PKCβ)介导黏着斑激酶(FAK)激活的方式区分底物刚度并作出不同活化反应的分子解释。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自身免疫疾病,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分子免疫学、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)2015年在《欧洲免疫学杂志》(European Journal of Immunology)和《eLife》上发表B淋巴细胞的免疫活化受到机械力调控的相关论文后,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、科技部和青年千人计划提供经费支持。萨明娜(Samina Shaheen)受到中国政府奖学金项目的支持。

论文链接:https://elifesciences.org/articles/23060

. 蛋白激酶PKCβ)和黏着斑激酶(FAK)协同调控B淋巴细胞的免疫活化对呈递抗原基质硬度的敏感性

 

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