生物评论周报第141期:Nature : 肠道生发中心B细胞选择的可调动力学

 

1、Nature : 肠道生发中心B细胞选择的可调动力学

 

2020年10月28日,来自美国洛克菲勒大学Gabriel D. Victora和Daniel Mucida课题组合作的在《自然》杂志上发表了题为“Tunable dynamics of B cell selection in gut germinal centres.”的最新研究成果。他们揭示了肠道生发中心B细胞选择的可调动力学。

 

通过结合多色“Brainbow”细胞命运图谱和对单个细胞免疫球蛋白的基因测序数据,研究人员发现尽管生发中心B细胞快速更新,但在稳态无特定病原体(SPF)小鼠5-10%的肠道相关生发中心中包含主导性 “winner”B细胞克隆。与它们未突变的前体相比,由这些B细胞克隆产生的单克隆抗体具有更强的与共生细菌结合能力,这与抗原驱动的选择一致。

 

肠道生发中心B细胞选择的可调动力学

Fig 1 |稳态gaGC中克隆选择的动力学

 

无菌小鼠中高度选择性肠道相关生发中心的频率显著高于SPF小鼠,并且无菌小鼠生发中心中的winnerB细胞与在多个其他个体中发现的``公共''克隆型相似,这表明即使在没有微生物群的情况下仍存在频繁的B细胞抗原受体选择。用既定微生物群落(Oligo-MM12)对无菌小鼠进行定殖并不能消除与细菌相关的克隆型,但会诱发伴随抗原诱导选择的共生特异性B细胞反应。因此,可以在稳态肠道相关生发中心进行B细胞的阳性选择,其选择速率范围可通过调节微生物群的存在和组成来实现。

 

据了解,生发中心是B细胞产生对各种抗原具有高亲和力抗体的结构,通常在感染或免疫后的淋巴器官中短暂形成。然而,在肠道淋巴器官中生发中心长期存在。这些与肠道相关的生发中心可以提供针对肠道感染和免疫的靶向抗体反应。

 

(评论:但是,在稳态情况下,面对肠道中慢性多样性抗原的刺激是否进行B细胞选择和高亲和力抗体的成熟尚不清楚。)

 

文章来源:

Carla R. Nowosad, Luka Mesin et al,  Tunable dynamics of B cell selection in gut germinal centres. DOI: 10.1038/s41586-020-2865-9,Nature:最新IF:43.07

 

2、cell: 人类胚胎中利用Cas9切割可去除等位基因特异的染色体

 

2020年10月29日,来自美国哥伦比亚大学Dieter Egli小组的在《细胞》杂志上发表了题为“Allele-Specific Chromosome Removal after Cas9 Cleavage in Human Embryos.”的最新研究,发现在人类胚胎中利用Cas9切割可去除等位基因特异的染色体。

 

利用Cas9切割可去除等位基因特异的染色体

Fig 2| 来源cell

 

研究人员探究了在父系染色体EYS位点上引入Cas9诱导双链断裂(DSB)的修复结果,该染色体携带的移码突变可导致失明。研究显示最常见的修复结果是微同源介导的末端连接,这发生在胚胎的第一个细胞周期中,其诱导胚胎阅读框的非镶嵌式恢复。

 

值得注意的是,大约一半的双链断裂并未得到修复,这导致无法检测到父系等位基因,并且诱导有丝分裂后一个或两个染色体臂的丢失。相应地,由于Cas9切割两个等位基因,因此Cas9脱靶切割会引起染色体丢失和半合插入缺失。

 

这些结果说明了可以对染色体构成进行人为干预,但同时证明了对人胚胎突变校正具有一定挑战性。

 

(评论:纠正人胚胎中的致病突变可减轻遗传疾病的危害并改善对具有致病突变夫妇选择替代胚胎的潜力。)

 

文章来源:

Michael V. Zuccaro, Jia Xu et al. Allele-Specific Chromosome Removal after Cas9 Cleavage in Human Embryos. DOI: 10.1016/j.cell.2020.10.025 Cell:最新IF:36.216

 

3、Nature:揭示感知触摸和疼痛的脊髓通路

 

2020年10月28日,来自美国霍华德休斯医学研究所David D. Ginty及其研究组合作在学术期刊《自然》上发表了题为“Parallel ascending spinal pathways for affective touch and pain.”的研究成果,揭示感知触摸和疼痛的脊髓通路。

 

研究人员发现了两个表达结构相关的G蛋白偶联受体(GPCR)TACR1和GPR83的投射神经元形成平行上升回路模块,这些模块协作将热、触觉和有害的皮肤信号从脊髓传递至脑桥侧臂旁核。在此核内,表达Tacr1或Gpr83的SPB(spinoparabrachial )神经元轴突支配不同的亚核群体,并且强烈的光遗传学刺激轴突末端诱导了不同的逃避行为和自主反应。此外,表达Gpr83的SPB神经元对皮肤机械刺激高度敏感,并从高阈值和低阈值的原代机械感觉神经元中接收强大的突触输入。

 

感知触摸和疼痛的脊髓通路揭示

Fig 3 | Spinal PNs that express Tacr1 and Gpr83 are largely distinct neuronal populations that innervate multiple distinct but overlapping brain regions.

 

值得注意的是,取决于刺激强度,与表达Gpr83的SPB神经元激活相关的化合价可以是正值或负值。这些发现揭示了SPB的解剖、生理和功能上不同的细分,是触觉和疼痛的感知基础。

 

据悉,前外侧通路由上升的脊髓束组成,这些脊髓束将疼痛、温度和触觉信息从脊髓传递到大脑。前外侧通路的投射神经元是疼痛治疗的潜在目标,因为从周围散发的伤害感受信号通过这些脊柱投射神经元传导至大脑。

 

(评论:但是,前外侧通路的组织逻辑仍然知之甚少。)

 

文章来源:

Seungwon Choi, Junichi Hachisuka et al,  Parallel ascending spinal pathways for affective touch and pain. DOI: 10.1038/s41586-020-2860-1 Nature:最新IF:43.07

 

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