高親和力抗原特異性B細胞在體內產生於稱為生發中心的特殊結構內,其起源於次級淋巴器官的B細胞濾泡內,例如淋巴結、脾臟、扁桃體和派爾氏斑。在生發中心,濾泡樹突細胞 (FDC) 將其膜表面的抗原呈遞給同源 B 細胞,從而誘導 B 細胞快速增殖和分化為抗體分泌細胞。FDC 的流動性膜表面使得B 細胞得以將抗原聚集成簇並將它們內化。在體外重現生發中心的複雜反應有助於更好地了解其不同狀況下生物學機制,例如感染、自身免疫性疾病或疫苗等,從而促進B細胞免疫療法的研究或體外抗體的生產。為了離體研究這一過程,近日,來自美國佐治亞理工學院的Ankur Singh和Krishnendu Roy團隊在Advanced NanoBiomed Research上發表了研究文章,利用人工組裝的脂質體膜模擬FDC細胞表面,成功將抗原呈遞給B 細胞並激活其功能,在純合成的體外生發中心模型中實現了B細胞的快速抗原內化和細胞增殖。
在本工作中,研究團隊採用薄膜水合擠壓法製備了含67.5% DOPC、2.5%DSPE-PEG-biotin 30%膽固醇且粒徑在50~800nm的單層脂質體。之後,利用鏈霉親和素與生物素之間的特異性作用將anti-lgM抗體作為抗原模擬物結合到脂質體表面,用於模擬抗原刺激的B細胞活化。
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Fig.1 作為 FDC 膜模擬物的脂質體納米顆粒
生發中心 B 細胞活化的關鍵特性包括快速增殖、誘導 GC 表型 (GL7+Fas+) 和免疫球蛋白類別轉換;本研究中使用抗原呈遞脂質體在體外培養中成功引發了這些反應。BCR 的形成進一步支持了在脂質體條件下誘導的生發中心反應。當然,研究者也認為需要進一步對培養物中細胞的基因表達譜進行分析,以確認記憶 B 細胞或漿細胞前體的存在。
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Fig 2. 生發中心B細胞的增殖和生成
WILEY
論文信息:
Lipid Membrane-Based Antigen Presentation to B Cells Using a Fully Synthetic Ex Vivo Germinal Center Model
Liana Kramer, Hannah W. Song, Kaiya Mitchell, Mythili Kartik, Ritika Jain, Victoria Lozano Escarra, Enrique Quiros, Harrison Fu, Ankur Singh, Krishnendu Roy
Advanced NanoBiomed Research
DOI:10.1002/anbr.202100137
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Advanced
NanoBiomed
Research
期刊簡介
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Advanced NanoBiomed Research(ANBR)旨在為改善人類健康的納米醫學、生物工程和生物材料研究提供一個出版平台,着重關注這些領域在疾病診療中的應用,期望打造成為Advanced 系列在生物醫學領域的旗艦開放獲取期刊。
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