抗体分泌细胞研究演进:小鼠模型驱动的生物学探索

《Frontiers in Immunology》:The evolution of antibody-secreting cell biological exploration: one mouse model at a time

【字体: 时间:2026年02月06日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  本综述系统梳理了抗体分泌细胞(ASC)研究中小鼠模型的演进历程,从基础识别标志到可诱导时间戳记和靶向清除技术,揭示了ASC在发育、异质性、长寿性及功能调控方面的关键机制。文章重点探讨了Prdm1(BLIMP-1)和Jchain等核心靶点构建的荧光报告模型(如Prdm1-GFP/YFP、Jchain-CreERT2)如何推动对ASC动态(如B220+浆母细胞向B220-浆细胞分化)及组织特异性生存(如骨髓ASC半寿命达251.9天)的解析,为疫苗研发和自身免疫病治疗提供新视角。

  
1 引言
抗体分泌细胞(ASC)作为终末分化的B细胞,是体液免疫的核心执行者,其功能远超抗体分泌本身。早期研究通过淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒(LCMV)感染模型发现骨髓ASC可维持长达一年的抗体应答,而脾脏ASC在2个月内衰减,提示ASC存在异质性与长寿性差异。进一步研究证实ASC可根据表面标志(如B220、CD19、CD138)分为短寿命增殖性浆母细胞(B220+)和成熟浆细胞(B220-),其中CD19-表型与静息态相关。ASC分化受核心转录网络调控,如Irf4、Prdm1(BLIMP-1)、Xbp1上调促进ASC命运,而Pax5、Bcl6等B细胞基因下调。
2 构建性荧光报告模型用于ASC识别
BLIMP-1被证实为ASC分化的关键转录因子后,研究者开发了Prdm1荧光报告小鼠。2004年Kallies等构建的Prdm1-GFP模型首次通过GFP表达水平区分ASC成熟度:GFPHI细胞低表达CD19、B220,代表成熟ASC;GFPINT则对应高增殖性浆母细胞。2014年Fooksman等开发的Prdm1-YFP模型保留内源基因结构,广泛应用于ASC成像研究,如揭示衰老骨髓中ASC簇集化与运动性降低,以及肠道ASC中CD138表达受酶消化影响等局限性。该模型还助力发现脑膜ASC与肠道ASC克隆相关,且其清除会增加真菌感染死亡率。
3 可诱导荧光报告模型用于ASC时间戳记
为解析ASC长寿性机制,研究者开发了基于Prdm1或Jchain的CreERT2系统。BLTcre模型(tdTomato报告基因)显示,NP-KLH免疫后骨髓中高亲和力ASC逐渐替代早期ASC。Koike等发现ASC半寿命具组织与抗体类型特异性:骨髓IgM ASC半寿命达178.8天,而脾脏仅46.0天。Jchain-CreERT2模型进一步证实骨髓ASC半寿命为251.9天,且组织驻留ASC(TrPC)的转录组受诱导与效应位点共同塑造。此类模型也揭示时间戳记可能标记上游B细胞,需谨慎解读长寿性数据。
4 靶向ASC清除模型
ASC通过分泌抗体或细胞因子调控造血、炎症等过程。化学抑制剂(如硼替佐米)或抗体(如抗CD138)可清除ASC,但存在脱靶效应。基因工程模型如Jchain-DTR(J-DTR)和Cd138-DTR小鼠能时空特异性清除ASC:J-DTR模型显示稳态下ASC在7天内快速重建;Cd138-DTR模型证实浆母细胞(B220+MHC II+)分化为浆细胞(B220-MHC II-)的级联关系。BICREAD模型结合单细胞测序发现长效ASC标志(如EpCAMHI),为疫苗设计提供新靶点。
5 讨论
从无颌类脊椎动物到哺乳动物,ASC的进化保守性提示其功能复杂性。现有模型虽推动了对ASC发育、异质性及长寿性的理解,但仍存在局限性:如Prdm1与Jchain在非ASC中的表达可能干扰特异性;人类ASC标志(如CD138表达模式)与小鼠存在差异。未来需开发更精准的命运示踪模型(如Jchain-flippase系统),结合自然环境下研究(如微生物组影响),以揭示ASC在疾病中的可塑性及跨物种转化潜力。
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