系统性红斑狼疮(SLE)是以多种自身抗体、多系统受累为特征的自身免疫性疾病。SLE的发生是由于机体对自身抗原失去耐受,导致自身反应性B细胞的产生。这些B细胞分泌的自身抗体与自身抗原形成免疫复合物,引起炎症和组织损伤,最终导致器官功能障碍。SLE最常见的并发症是由免疫复合物介导的狼疮性肾炎。目前,针对B细胞的治疗策略对SLE患者有一定效果,但受限于分泌抗体的B细胞或浆细胞对消除治疗的抵抗。因此,SLE中自身反应性B细胞的分化和维持的信号机制还不清楚。
2023年4月4日,中山大学附属第一医院张辉教授、杨念生教授团队在Cell Metabolism上发表题为“Spleen
fibroblastic reticular cell-derived acetylcholine promotes lipid metabolism to
drive autoreactive B cell responses”的研究论文。
文章研究了脾脏网状纤维细胞在系统性红斑狼疮(SLE)中自身反应性B细胞在免疫应答中的作用。研究发现,脾脏网状纤维细胞分泌的乙酰胆碱能够通过CD36受体促进B细胞的脂质摄取,从而增强B细胞的线粒体氧化磷酸化,提高B细胞的能量产生和分化能力。
证明了抑制脂肪酸氧化或者敲除B细胞中的CD36受体能够减少自身反应性B细胞的产生和自身抗体的分泌,从而改善SLE小鼠的病情。本文揭示脾脏网状纤维细胞通过乙酰胆碱介导的脂质代谢调节B细胞分化的新机制,为SLE的发病原因和治疗靶点提供了新的线索。
实验部分
脾脏的生发中心是在次级淋巴器官中的B细胞区(滤泡)内短暂形成的结构,成熟的B细胞在其中被激活、增殖、分化并突变其抗体基因。生发中心由多种细胞构成,包括B细胞、T辅助细胞和巨噬细胞等。由于脾脏生发中心的细胞构成复杂,切片形态结构呈现多种形态,在原位研究中,如何通过软件算法精准定义其边界,对生发中心大小数量进行定量研究的基础。
本文使用TissueGnostics公司TissueFAXS Spectra全景多光谱组织扫描定量分析系统脾脏组织样本进行多色荧光图像采集。并且使用多重免疫荧光技术,通过AI Classifier技术获得大量组织形态学信息,还结合了Tissue Cytometry技术中精准的聚集单细胞识别技术,通过定义多种细胞的相互密度关系,精确的识别到了脾脏生发中心的轮廓,并对FRCs及其分泌的乙酰胆碱影响下,对生发中心的增值和分化水平进行了精准定量。
Panel信息:B220 小鼠B细胞,CD3 T细胞,GP38 淋巴管内皮细胞,PNA 淋巴细胞成熟度
脾脏纤维网状细胞(FRCs)通过胆碱能信号促进NZM2328小鼠的自身反应性B细胞。
为了进一步研究FRC来源的乙酰胆碱(Ach)在系统性红斑狼疮中的作用,对NZM2328小鼠进行了FRCs脾内注射(图1A)。多重染色荧光样本显示,发现FRCs能够增强生发中心(GC)反应,扩大GC的数量和大小,促进B细胞的分化和抗双链DNA抗体的产生。
Fig 1 成纤维细胞网状细胞通过乙酰胆碱促进NZM2328小鼠自身反应性B细胞
B:小鼠脾脏组织的MIF图像(Gp38,绿色;B220,红色;PNA,蓝色)。
ACh增强NZM2328小鼠脂代谢和自身反应性B细胞反应
在NZM2328狼疮小鼠的脾脏内注射了ACh,发现ACh能够增加生发中心(GC)B细胞的钙离子水平、脂质摄取和代谢、线粒体数量和氧耗率,从而促进GC B细胞和浆细胞(PCs)的分化。且发现ACh能够增加抗双链DNA抗体的产生,导致肾小球免疫复合物沉积、肾脏病理损伤和蛋白尿。
Fig 2 乙酰胆碱促进NZM2328小鼠脂肪酸代谢和自身反应性B细胞
(H)脾脏组织B220、CD3和PNA的MIF染色图像。