【摘 要】
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自噬及自噬相关基因在免疫细胞发育及免疫应答过程中发挥着重要作用。Autophagy-related gene 7(ATG7)、Autophagy-related gene 10(ATG10)是自噬小体形成和延伸过程中的重要组分。正常状态下,体内需要基础水平的自噬来维持正常的细胞功能。应激状态下,自噬循环利用大分子进而为细胞存活提供能量和物质来源。越来越多的研究表明自噬相关基因也可在自噬途径以外发挥
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自噬及自噬相关基因在免疫细胞发育及免疫应答过程中发挥着重要作用。Autophagy-related gene 7(ATG7)、Autophagy-related gene 10(ATG10)是自噬小体形成和延伸过程中的重要组分。正常状态下,体内需要基础水平的自噬来维持正常的细胞功能。应激状态下,自噬循环利用大分子进而为细胞存活提供能量和物质来源。越来越多的研究表明自噬相关基因也可在自噬途径以外发挥重要功能。高效的体液免疫反应依赖于生发中心(Germinal center,GC)的形成。生发中心内部,持续增殖的B细胞经历体细胞高频突变及类别转换后,产生不同类型高亲和力抗体,同时分化产生长期存在的抗体分泌细胞和记忆B细胞。自噬基因ATG7、ATG10在B细胞发育及B细胞介导的生发中心反应中扮演什么角色,值得我们去深入探讨。首先,通过对人和小鼠不同B细胞亚群的分析,我们发现尽管自噬基因ATG7、ATG10在各种B细胞亚群中组成性表达,但它们在GC B中表达更高。其次,为了更好研究ATG7、ATG10在B细胞发育过程中的作用,在抗原非依赖时期,我们采用Pro-B后期开始缺失ATG7或ATG10的小鼠作为实验材料,利用流式细胞术检测不同阶段各B细胞亚群的变化,结果发现ATG7、ATG10缺失后骨髓及外周各成熟B细胞比例严重下降,脾脏滤泡B细胞比例下降。另外,我们还发现ATG7、ATG10缺失后,腹腔B1a B细胞比例急剧下降。这表明B细胞发育过程中,ATG7、ATG10及自噬过程对于维持外周成熟B细胞亚群稳态及B1a B细胞存活是必要的。此外,在BCR信号刺激下,我们发现不同于ATG7,ATG10缺失之后,B细胞的增殖及存活受损。这说明ATG10对BCR信号介导的B细胞的增殖及存活是必要的。随后在GC反应阶段,通过分析GC B时期开始缺失ATG7或ATG10小鼠的TD(T cell-dependent)抗原免疫反应,我们发现ATG7、ATG10的缺失均不影响生发中心的形成和体细胞高频突变过程。另外,与ATG7缺陷型小鼠及自噬抑制剂3-MA作用下野生型小鼠不同,TD抗原免疫作用下,ATG10缺陷型小鼠的类别转换和抗体亲和力成熟过程受损。体外结果发现ATG10缺失的B细胞中关键蛋白IRF4及PAX5表达下调进而影响抗体的类别转换过程。以上研究揭示ATG10在首次免疫生发中心反应中发挥重要作用,并通过经典自噬以外的途径参与亲和力抗体的生成。在Post-GC阶段,我们发现ATG7、ATG10缺失小鼠的再次免疫反应受损,长期存在的抗体分泌细胞的数目下降。这表明ATG7、ATG10均参与再次免疫应答过程,并且通过影响长期存在的抗体分泌细胞的存活影响机体的免疫记忆反应。除此之外,我们利用ATG7条件性敲除小鼠建立胶原诱导性关节炎(CIA)模型,结果发现在病理条件下,GC B特异性缺失ATG7可以降低小鼠自身抗体水平,减轻CIA发病,推测ATG7在B细胞驱动的自身免疫疾病中扮演重要作用。本研究首次发现经典自噬途径关键蛋白ATG10通过自噬以外的途径在体液免疫反应中发挥重要作用。与此同时,研究为自噬及自噬基因ATG7在体液免疫反应中的重要性提供新证据。这为以自噬及自噬基因为靶向的临床疗法提供了更多的理论依据。未来调节B细胞自噬水平来抑制自身抗体相关的免疫性疾病,可能会成为一个良好的选择。
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