Science子刊：移植物的细胞外囊泡引发B细胞同种免疫反应

Johnny

Science子刊：移植物的细胞外囊泡引发B细胞同种免疫反应


B细胞同种免疫是移植排斥的主要驱动因素。暴露于供体抗原后，同种异体B细胞被激活，并开始产生引起排斥的供体特异性抗体（DSA）。尽管DSA在识别主要组织相容性复合体（MHC）抗原和介导移植排斥中起着作用，但尚不清楚淋巴组织中受体B细胞如何以及在何处遇到供体MHC抗原。来自美国匹兹堡大学的研究人员最近在Science Translational Medicine杂志（影响因子16.304）发表文章，研究了供体抗原激活同种反应性B细胞的机制。利用流式细胞仪和双光子显微镜观察发现，与教条的认识相反，皮肤或心脏移植物释放的细胞外囊泡转移到次级淋巴组织，并被淋巴结中的飞纸状被膜下淋巴窦巨噬细胞和脾脏类似巨噬细胞捕获。被膜下淋巴窦巨噬细胞又将抗原传递给同种反应性B细胞，后者被激活并产生供体特异性抗体。因此，靶向源自移植物的细胞外囊泡可能是对抗同种异体移植排斥的策略。

除了先天免疫和T细胞免疫在将同种异体移植物识别为非自身的作用外，B细胞由于其作为抗原呈递细胞（APC）和供体特异性抗体（DSA）的产生者的功能而成为移植排斥的关键。抗体（Ab）介导的排斥反应是由抗供体完整的人白细胞抗原（HLA）分子以及非HLA同种抗原和自身抗原引起的。DSA可以在移植前响应输血、怀孕或以前的移植而生成，也可以从头产生，特别是在小儿患者和没有药物治疗的成人接受者中。

尽管B细胞的同种增敏作用和DSA是降低长期移植物存活率的主要危险因素，但对同种反应性的幼稚的B细胞如何以及在何处识别完整或部分降解的供体HLA分子的认识尚不清楚。在非移植模型中，已经表明，幼稚的B细胞可以单独检测常规抗原，也可以检测特异性巨噬细胞、髓系谱系树突细胞（DC）或滤泡DC（FDC）上的免疫复合物。然而，在移植的情况下，源自移植的完整HLA分子在供体细胞表面上表达为完整的糖蛋白，经典研究表明它们也可以以与脂质颗粒相关的可溶形式释放。由于致病性DSA识别供体HLA分子暴露的多态域上连续或不连续氨基酸序列的三级构象，因此在可溶性HLA分子上形成免疫复合物可能会使同源B细胞受体（BCR）隐藏连续的表位和小片段。

移植中普遍存在的想法是，对供体完整HLA分子的敏化是由供体APC介导的，其作为过客白细胞从移植物转移至引流性次级淋巴组织（dSLTs）。然而，最近显示出，在将心脏、胰岛或皮肤同种异体移植到小鼠中后，在移植物-dSLT中无法检测到供者的过客白细胞或发现其数量非常少。相同的研究表明，与供体来源的细胞外囊泡（EV）交叉“穿着”的受体APC是将供体完整的HLA分子及其衍生的全肽呈现给移植物dSLT中的同种反应性T细胞的APC。相比之下，受体B细胞检测移植物dSLT中供体完整的主要组织相容性复合体（MHC）分子的机制以及供体衍生的EV起作用的机制仍然未知。EVs，特别是外泌体，已被证明可以在细胞之间水平传递蛋白质、脂质和RNA，并参与常规抗原的呈递。器官和组织移植物释放出EVs，携带自身抗原和同种抗原的体外纯化EVs的施用引发抗体形成。

该研究证明，与流行的教条相反，B细胞同种增敏作用和新生DSA的产生不需要从血管化（心脏）或非血管化（皮肤）同种异体移植动员供体过客白细胞。体内发现表明，供体MHC抗原是通过转运至dSLTs的EV从小鼠和人类移植物中无细胞释放的。超微结构分析和活体成像显示了供体EV到达移植物dSLT后如何处理。首先，供体EV被移植物引流淋巴结（dLNs）被膜下淋巴窦（SCS）专门的巨噬细胞和脾脏模拟巨噬细胞捕获。然后，将供体EV沿SCS巨噬细胞定向转运至下层B细胞滤泡，其中幼稚的B细胞会在电EV表面识别出供体完整的MHC分子。这种相互作用触发了同种反应性B细胞中的钙通量和CD86上调，它们动员至B细胞-T细胞边界以及DSA的诱发，这被SCS巨噬细胞耗竭所阻止。因此，小鼠心脏移植后小EV生物发生的药理学抑制作用减少了移植物dSLTs中受体APC的供体EV“装饰”，降低了血清中DSA的效价，并延长了移植物的存活时间。

尽管积累了关于针对模型和微生物抗原的体液免疫的EV生物学的知识，但是关于EV如何在体内向B细胞呈递抗原的信息非常有限。该发现表明，移植物来源的EV在B细胞同种免疫中具有相当意外的功能，并为控制Ab介导的排斥反应以及T细胞介导的排斥反应的治疗方法开发提供了新的机会，因为同种反应性T细胞需要由相同的同种异体抗原引发的B细胞提供的帮助。


同种异体移植物通过EVs向dLNs释放供体同种抗原

总之，该研究证明了供体白细胞从皮肤或心脏同种异体移植物中的迁移对于小鼠的B或T细胞同种异化没有必要。研究发现小鼠皮肤和心脏同种异体移植物和人类皮肤移植物通过细胞外囊泡（EVs）释放无细胞的供体MHC抗原，这些抗原被淋巴结中的被膜下淋巴窦（SCS）巨噬细胞或脾脏中的类似巨噬细胞捕获。供体EV跨SCS巨噬细胞运输，且同种反应性B细胞识别出EV上的供体MHC分子。这触发了B细胞活化和DSA产生，这两者均被SCS巨噬细胞耗竭所阻止。这些结果表明，移植物来源的EV具有意想不到的作用，可以通过干扰EV的生物发生、运输或功能来抑制同种异体反应性B细胞启动或重新激活。

B细胞识别SCS巨噬细胞上的同种异体EV

参考文献：
Graft-derived extracellular vesicles transported acrosssubcapsular sinus macrophages elicit B cell alloimmunity after transplantation.Science Translational Medicine  17 Mar 2021:Vol. 13, Issue 585, eabb0122附件已隐藏，回复该贴可查看附件  

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