Информације

Како се плазма ћелије мењају лучећи различите класе Иг?

Како се плазма ћелије мењају лучећи различите класе Иг?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Како код преосетљивости типа 1 Б лимфоцити мењају Иг класе, са синтетизованих ИгГ на ИгЕ? Који је механизам? Проучио сам више књига о патологији, пише исто као и за пут лучења ИгГ. Па како тело зна како да промени Иг секрецију као одговор на алергене?


У Т-зависном препознавању антигена, Б ћелија може да промени изотип тако што ће прво променити ген тешког ланца. Ово покрећу Тфх ћелије. Специфични цитокин који стимулише промену класе одређује изотип тешког ланца који треба да се синтетише. За ваш пример, интерлеукин 4 (ИЛ-4) покреће пребацивање класе на ИгЕ. Такође вам је потребан костимулаторни сигнал из интеракције ЦД40/ЦД40Л између Б ћелије и Тфх ћелије. Ово индукује деаминазу изазвану активацијом (АИД), погледајте доњи пасус о томе.

Постоје преклопни региони (означени С) у интронима између Ј и Ц сегмената на 5' крају сваког ЦХ локус, а узводно од тога је И егзон (регион означен И) са сопственим промотером. Индукција помоћу ЦД40 и било ког цитокина који је присутан покреће транскрипцију ексона И, региона прекидача и ЦХ ланац Х-ланца на који Б ћелија треба да се пребаци. Ово транскрипт заметне линије олакшава прекиде дсДНК у регионима прекидача Сµ за ИгМ (промени регион му) и регион пребацивања за класу на коју ће се пребацити, Сε у нашем случају за ИгЕ. Интервенирајућа ДНК се брише и кодирајући регион Цµ замењује се Цε кодирање за ИгЕ тешки ланац АЛИ, завршава са истим В доменом који је првобитно имала Б ћелија!

Неки укључени ензими су АИД, који деаминира цитозине и омогућава транскрипту заметне линије да се хибридизује у преклопном региону, Урацил Н гликоилаза УНГ која уклања урациле из ДНК, и АПЕ И ендонуклеаза која генерише урез на абазичним местима која се стварају. Ови урези доводе до ломљења дсДНК у регионима прекидача. Текст показује да је ДНК преклопног региона богата Г-Ц и може да формира стабилне хибриде РНК:ДНК са кодирајућим ланцем региона прекидача и транскриптом заметне линије. То је оно што ослобађа некодирајући ланац за измену од стране УНГ-а и пресецање од стране АПЕ. Резултат је да В регион постаје повезан са новим константним регионом.

Такође бих био опрезан са терминологијом плазма ћелија како се користи у наслову јер још нисмо у фази секреције високог афинитета када говоримо о промени класа. Ово је посредовано при активацији стварне Б ћелије од стране Тфх ћелија.

Све горе наведене информације су сажете из Ћелијска и молекуларна имунологија, 8. ЕД


Биологија 151 - Поглавље 21

Протеини се разбијају на фрагменте, транспортују до грубог ендоплазматског ретикулума, спајају се са Голгијевом везикулом која садржи МХЦ класе ИИ, и овај комплекс се транспортује до плазма мембране.

Протеини се разбијају на фрагменте унутар везикуле, која се спаја са Голгијевом везикулом која садржи МХЦ класе И, и овај комплекс се транспортује до плазма мембране.

Протеини се разбијају на фрагменте унутар везикуле, која се спаја са Голгијевом везикулом која садржи МХЦ класе ИИ, и овај комплекс се транспортује до плазма мембране.

Протеини се разбијају на фрагменте, транспортују до грубог ендоплазматског ретикулума, комбиновани са МХЦ класе ИИ, прелазе у Голгијев апарат, затим на плазма мембрану.

Протеини се разбијају на фрагменте, транспортују до грубог ендоплазматског ретикулума, спајају се са Голгијевим везикулом који садржи МХЦ класе ИИ, и овај комплекс се транспортује до плазма мембране.

Протеини се разбијају на фрагменте унутар везикуле, која се спаја са Голгијевом везикулом која садржи МХЦ класе И, и овај комплекс се транспортује до плазма мембране.

Протеини се разбијају на фрагменте унутар везикуле, која се спаја са Голгијевом везикулом која садржи МХЦ класе ИИ, и овај комплекс се транспортује до плазма мембране.

Протеини се разбијају на фрагменте, транспортују до грубог ендоплазматског ретикулума, комбиновани са МХЦ класе ИИ, прелазе до Голгијевог апарата, затим до плазма мембране.


Увод

Производња антитела (Абс) је од суштинског значаја за људско здравље и подржава заштиту коју пружају практично све актуелне вакцине. Ћелије које луче антитела (АСЦ) су специјализовани тип ћелија који представља завршну фазу програма диференцијације Б-ћелија. У здравом стању, АСЦ су широко распрострањене по целом телу, заузимајући примарне и секундарне лимфоидне органе (СЛО), гастроинтестинални тракт и места на слузокожи. АСЦ се такође могу приметити у нелимфоидним органима у аутоимуним условима, као што је пљувачна жлезда код Сјогреновог синдрома 1 или током одбацивања трансплантираног ткива 2 . Ова широка анатомска дистрибуција омогућава АСЦ-има да покажу специјализацију која је резултат њиховог окружења и онтогеније, при чему се многи АСЦ-ови који луче ИгА налазе у лимфоидним ткивима повезаним са цревима, док је перитонеум, барем код миша, извор АСЦ-а који луче ИгМ.

Сви АСЦ потичу од активираних Б ћелија, које долазе у три главна типа фоликуларних Б ћелија, Б ћелија маргиналне зоне и Б1 ћелија 3 . Линија Б ћелија утиче на анатомску локацију, разноликост експримираних рецептора Б-ћелија и тип антигена који се типично среће. АСЦ се конвенционално класификују или као плазмабласти или плазма ћелије. Плазмабласти су краткотрајне, цикличне ћелије које се производе у великом броју у раној фази имуног одговора. Плазмабласти се могу добити из сва три типа зрелих Б ћелија путем екстрафоликуларне диференцијације. Према томе, у примарном одговору, плазмабластима генерално недостаје соматска хипермутација и производе релативно ниско афинитетне Абс. Плазмабласте могу изазвати или протеински (зависни од Т-ћелија) или не-протеински антигени (независни од Т-ћелија, нпр. полисахариди), при чему је последњи одговор обогаћен за маргиналну зону и АСЦ изведене из Б1 ћелија. Плазмабласти такође бројчано доминирају секундарним одговорима на инфекцију, вакцинацију или аутоантиген током активне аутоимуне патологије. Ови плазмабласти потичу из меморијских Б ћелија које су претходно биле подвргнуте сазревању афинитета у реакцији герминалног центра и производе Абс са много већим афинитетом за своје мете 3 .

Плазма ћелије се генерално сматрају постмитотским, или се бар верује да се врло ретко деле 4 , а подскуп плазма ћелија има капацитет да буде изузетно дуговечан 5-7 (Слика 1). Канонска плазма ћелија потиче од фоликуларних Б ћелија преко герминалног центра, иако све зреле подскупине Б-ћелија и путеви активације (зависне или независне од Т-ћелија) могу произвести плазма ћелије. Плазма ћелије се налазе у слезини, ламини проприа црева и коштаној сржи (БМ), при чему је популација БМ високо обогаћена за дуговечне плазма ћелије. Како дуговечне плазма ћелије представљају крај лозе Б-ћелија, оне показују најизраженију специјализацију, имају карактеристичну ћелијску морфологију, која је видљива под светлосним и електронским микроскопијом, посебан програм експресије гена и способност одржавања изузетно високе стопе производње Аб током целог живота домаћина 3 .

Делимично због њихове реткости (садржи &лт1% укупне целуларности примарних и секундарних лимфоидних органа и крви) и њиховог одсуства маркера Б ћелија, укључујући ЦД20, АСЦ су често били проблематични за идентификацију и даљу карактеризацију. АСЦ су класично дефинисани код људи повећаном експресијом ЦД38, ЦД27 и ЦД138, док се код мишева ЦД138 рутински користи у спрези са смањењем регулације Б220 или код трансгених мишева са експресијом Блимп-1-ГФП репортер алела 8 . Недавно су развијене бројне алтернативне стратегије за идентификацију мишјих АСЦ користећи протеине ћелијске површине, Сца-1, ТАЦИ или ЦД98 у комбинацији са ЦД138 9-12, што заједно нуди обећање прецизније идентификације АСЦ у различитим ткивима. и имунолошке поставке.

У овом прегледу ћемо се фокусирати на ћелијске и генетске процесе помоћу којих АСЦ могу покренути и одржати свој изузетан подвиг производње Аб. Разговараћемо о процесима хоминга и адхезије који омогућавају АСЦ-има да заузму одговарајуће нише у метаболичкој реорганизацији којој се АСЦ подвргавају како би се олакшала и одржала производња Аб на дужи рок и механизмима преживљавања који омогућавају ову дуговечност. Током прегледа покушаћемо да повежемо ове важне ћелијске процесе са јединственом регулаторном мрежом гена која контролише АСЦ програм.


Преглед опција лечења за неоплазме плазма ћелија

Највећи изазов у ​​лечењу неоплазми плазма ћелија је одвајање стабилне асимптоматске групе пацијената којима није потребно хитно лечење од пацијената са прогресивним симптоматским мијеломом који ће можда требати одмах да се лече.[1-3] Моноклонална гамопатија неутврђеног значаја или тињајући мијелом мора да се лечи. разликовати од прогресивног мијелома.

Асимптоматске неоплазме плазма ћелија (вишеструки мијелом који тиња)

Асимптоматски пацијенти са мултиплим мијеломом који немају литичке лезије костију и нормалну функцију бубрега могу се у почетку безбедно посматрати ван контекста клиничког испитивања.[1,4,5] Повећана анемија је најпоузданији показатељ прогресије.[5] Следећи критеријуми представљају нову дефиницију тињајућег мијелома:[3]

  • Серумски моноклонски протеин имуноглобулин (Иг) Г или ИгА од најмање 30 г/Л или моноклонски протеин у урину од најмање 500 мг на 24 сата.
  • Плазма ћелије клонске коштане сржи 10% до 60% (&гт60% представља отворени мијелом).
  • Одсуство амилоидозе или догађаја који дефинишу мијелом као што следи:
  • Хиперкалцемија већа од 1 мг/дЛ већа од нормалне.
  • Креатинин већи од 2 мг/дЛ или клиренс креатинина мањи од 40 мЛ/мин.
  • Анемија са хемоглобином мањим од 10,0 г/дЛ.
  • Лезије костију (једна или више) на радиографији скелета, компјутеризованој томографији (ЦТ) или позитронској емисионој томографији (ПЕТ)-ЦТ.
  • Проценат клонских плазма ћелија у сржи 60% или више.
  • Однос укљученог:неукљученог лаког ланца без серума (ФЛЦ) на 100 или више.
  • Више од једне жаришне лезије од најмање 5 мм на магнетној резонанцији (МРИ) кичме.

Проспективно рандомизовано клиничко испитивање истраживало је улогу непосредне терапије за пацијенте са тињајућим мултиплим мијеломом тако што су навели високоризичне пацијенте са 10% или више плазма ћелија сржи и серумским моноклонским (или мијелома) протеином (М протеином) од најмање 3 г /дЛ.[6] Испитивање је насумично доделило 125 пацијената који примају леналидомид плус дексаметазон или посматрање.

  • Са средњим праћењем од 75 месеци, леналидомид плус дексаметазон је дао предност у времену до прогресије у поређењу са посматрањем, при чему средње време није достигнуто (95% интервал поверења [ЦИ], 47 месеци до недостизања) у поређењу са 23 месеца (95 % ЦИ, 16󈜧 месеци) (однос опасности, 0,24 95% ЦИ, 0,14𔂴,41).[6][Ниво доказа: 1ииДиии]
  • Није било разлике у укупном преживљавању (ОС) при средњем праћењу од 75 месеци.
  • На почетку овог испитивања, неки од пацијената су имали оно што би се сада сматрало отвореним мијеломом, на основу ажурираних критеријума наведених горе. Ово може утицати на тумачење студије јер пацијенти са отвореним мијеломом могу бити одговорни за неке од предности које се виде током терапије.

Симптоматске неоплазме плазма ћелија

Пацијенти са симптоматском узнапредовалом болешћу захтевају лечење.

Лечење је најчешће усмерено на смањење оптерећења туморским ћелијама и преокретање свих компликација болести, као што су затајење бубрега, инфекција, хипервискозност или хиперкалцемија, уз одговарајући медицински третман. Међународна радна група за мијелом (ИМВГ) објавила је нове критеријуме за идентификацију пацијената са активним мијеломом којима је потребна терапија.[3] Ови критеријуми укључују следеће:

  • Амилоидоза.
  • Хиперкалцемија већа од 1 мг/дЛ већа од нормалне.
  • Креатинин већи од 2 мг/дЛ или клиренс креатинина мањи од 40 мЛ/мин. Мијелом може изазвати дисфункцију бубрега преко хиперкалцемије, амилоидозе или болести таложења лаког ланца.[7]
  • Анемија са хемоглобином мањим од 10,0 г/дЛ.
  • Лезије костију (једна или више) на радиографији скелета, МРИ целог тела или МРИ кичме и карлице, или ПЕТ-ЦТ скенирању.[8]
  • Проценат клонских плазма ћелија у сржи 60% или више.
  • Укључено: неукључени серумски однос ФЛЦ на 100 или више.
  • Више од једне фокалне лезије од најмање 5 мм на прегледу костију скелета, или ако је негативан, МРИ целог тела, или МРИ кичме и карлице, или ПЕТ-ЦТ скенирање.

Критеријуми одговора су развијени за пацијенте на клиничким испитивањима од стране ИМВГ.[9] Веома добар делимични одговор (ВГПР) се дефинише као смањење од 90% или више моноклонског протеина у серуму и 24-часовног моноклонског протеина у урину мање од 100 мг. Иако нису укључени у критеријуме ИМВГ, многа испитивања извештавају скоро потпуни одговор (нЦР) када пацијенти имају мање од 5% плазма ћелија коштане сржи и немерљиве серумске моноклонске протеине, али и даље имају позитивну имунофиксацију серума и/или урина. Имајте на уму да су ови пацијенти са нЦР укључени у ВГПР групу од стране ИМВГ. За пацијенте који постигну ЦР према ИМВГ критеријумима (са негативном имунофиксацијом заједно са бистром сржи и немерљивим моноклонским протеинима у серуму) се често каже да су постигли строги ЦР ако такође нормализују нивое и однос слободног капа/ламбда светлости–ланца. Клиничка корисност ових различитих категорија мора бити потврђена у клиничким испитивањима.

Тренутна терапија за пацијенте са симптоматским мијеломом може се поделити у следеће категорије:

  • Индукционе терапије.
  • Терапије консолидације, које су мање применљиве за веома старије особе.
  • Терапије одржавања.
  • Нега подршке, као што су бисфосфонати. (Погледајте одељак Фармаколошке терапије за контролу бола у резимеу ПДК о болу од рака за више информација.)
Референце
  1. Хе И, Вхеатлеи К, Цларк О, ет ал.: Рани и одложени третман за рану фазу мултиплог мијелома. Цоцхране Датабасе Сист Рев (1): ЦД004023, 2003. [ПУБМЕД Абстрацт]
  2. Киле РА, Ремстеин ЕД, Тхернеау ТМ, ет ал.: Клинички ток и прогноза тињајућег (асимптоматског) мултиплог мијелома. Н Енгл Ј Мед 356 (25): 2582-90, 2007. [ПУБМЕД Абстрацт]
  3. Рајкумар СВ, Димопоулос МА, Палумбо А, ет ал.: Међународна радна група за мијелом ажурира критеријуме за дијагнозу мултиплог мијелома. Ланцет Онцол 15 (12): е538-48, 2014. [ПУБМЕД Абстрацт]
  4. Риццарди А, Мора О, Тинелли Ц, ет ал.: Дуготрајно преживљавање стадијума И мултиплог мијелома датог хемотерапијом непосредно након дијагнозе или прогресије болести: мултицентрична рандомизована студија. Кооперативна група за проучавање и лечење вишеструког мијелома. Бр Ј Цанцер 82 (7): 1254-60, 2000. [ПУБМЕД Абстрацт]
  5. Бладé Ј, Димопоулос М, Росиñол Л, ет ал.: Тињајући (асимптоматски) мултипли мијелом: тренутни дијагностички критеријуми, нови предиктори исхода и препоруке за праћење. Ј Цлин Онцол 28 (4): 690-7, 2010. [ПУБМЕД Абстрацт]
  6. Матеос МВ, Хернáндез МТ, Гиралдо П, ет ал.: Леналидомид плус дексаметазон наспрам посматрања код пацијената са високоризичним тињајућим мултиплим мијеломом (КуиРедек): дуготрајно праћење рандомизованог, контролисаног испитивања фазе 3. Ланцет Онцол 17 (8): 1127-36, 2016. [ПУБМЕД Абстрацт]
  7. Саиед РХ, Вецхалекар АД, Гилбертсон ЈА, ет ал.: Природна историја и исход болести таложења лаких ланаца. Блоод 126 (26): 2805-10, 2015. [ПУБМЕД Абстрацт]
  8. Димопоулос МА, Хилленгасс Ј, Усмани С, ет ал.: Улога магнетне резонанце у лечењу пацијената са мултиплим мијеломом: изјава консензуса. Ј Цлин Онцол 33 (6): 657-64, 2015. [ПУБМЕД Абстрацт]
  9. Дурие БГ, Хароуссеау ЈЛ, Мигуел ЈС, ет ал.: Међународни јединствени критеријуми одговора за мултипли мијелом. Леукемиа 20 (9): 1467-73, 2006. [ПУБМЕД Абстрацт]

Некохерентна регулаторна мрежна архитектура која оркестрира диверзификацију Б ћелија као одговор на сигнализацију антигена

*Аутори за дописивање. Департман за хемију, Универзитет у Чикагу, Чикаго, ИЛ 60637, САД. Тел.: +1 773 702 2330 Факс: +1 773 702 4180 Е-маил: [емаил протецтед] за молекуларну генетику и биологију ћелије, Универзитет у Чикагу, 929 Е. 57тх Стреет ГЦИС В522, САД Чикаго, ИЛ . Тел.: +1 773 702 3607 Факс: +1 773 702 3611 Е-маил: [емаил протецтед]

Садашња адреса: Одељење за хирургију, Универзитет у Чикагу, Чикаго, ИЛ 60637, САД

Садашња адреса: Центар за студије физике и биологије, Универзитет Рокфелер, Њујорк, Њујорк 10021, САД

Линија Б-лимфоцита је водећи систем за анализу регулаторних мрежа гена (ГРН) које оркестрирају различите прелазе судбине ћелија. Након препознавања антигена, Б ћелије могу да диверзификују свој репертоар имуноглобулина (Иг) путем соматске хипермутације (СХМ) и/или рекомбинације ДНК са променом класе (ЦСР) пре диференцијације у плазма ћелије које луче антитела. Конструишемо математички модел за ГРН који лежи у основи ове развојне динамике. Показано је да интензитет сигнализације преко Иг рецептора контролише бимодалну експресију кључног транскрипционог фактора, ИРФ-4, који диктира исходе судбине Б ћелија. Рачунарско моделирање заједно са експерименталном анализом подржава модел „кинетичке контроле“, у коме развојне путање Б ћелија пролазе кроз обавезно пролазно стање променљивог трајања које промовише диверсификацију репертоара антитела помоћу СХМ/ЦСР у директном одговору на антигене. Уопштеније, овај мрежни мотив би се могао користити за превођење градијента морфогена у развојне индуктивне догађаје различитог времена, чиме се омогућава спецификација различитих судбина ћелија.

Синопсис

Генерисање разноврсног скупа антитела специфичних за патогене, са различитим афинитетима и ефекторским функцијама, од стране Б лимфоцита је од суштинског значаја за ефикасну заштиту од многих микроорганизама. Диверзификација гена антитела у Б ћелијама је посредована двама молекуларним процесима који се називају рекомбинација класе-свитцх и соматска хипермутација (ЦСР/СХМ) (Ф1А). Први омогућава стварање антитела са истом специфичношћу везивања за антиген, али различитим ефекторским доменима, док други резултира репертоаром антитела са низом афинитета за дати антиген који садржи исти ефекторски домен. ЦСР/СХМ се јавља у Б ћелијама активираним антигеном пре њихове терминалне диференцијације у плазма ћелије. Транскрипциони фактор ИРФ-4 је неопходан за ЦСР/СХМ, као и за диференцијацију плазма ћелија, при чему су његови највиши нивои експресије неопходни за ову другу. ИРФ-4 делује у контексту мреже регулатора која укључује Блимп-1, Пак5, Бацх2 и Бцл-6 (Ф1Б). Упркос опсежној карактеризацији ових појединачних фактора, остаје да се позабави како мрежа реагује на сенсинг антигена од стране рецептора антигена Б ћелија (БЦР, молекул антитела изражен на површини ћелије) да би се регулисао степен диверсификације гена антитела и диференцијације плазма ћелија.

Да бисмо решили овај проблем, састављамо рачунарски модел. Модел открива два контрастна сценарија који могу бити у основи динамике судбине Б ћелија. У једном случају, почетна стопа производње ИРФ-4 контролише избор судбине бинарне ћелије који укључује или прелазак у стање ЦСР/СХМ или у стање плазма ћелије, а време проведено у стању ЦСР је релативно неосетљиво на почетну брзину Производња ИРФ-4 (овде се назива 'основна бистабилност'). У другом случају, ИРФ-4 покреће све ћелије кроз пролазно стање ЦСР/СХМ, али почетна стопа производње ИРФ-4 одређује његово трајање („кинетичка контрола“). Оба сценарија предвиђају да повећање почетне стопе производње ИРФ-4 фаворизује стварање плазма ћелија на рачун ЦСР/СХМ, али се суштински разликују у односу на основне обрасце експресије гена.

Да бисмо експериментално разликовали ова два сценарија, користимо два различита генетска модела. Први укључује Б1-8и трансгеног миша чије Б ћелије експримирају преуређени В187.2 ВДЈ Иг генски сегмент тешког ланца који је специфичан за хаптен нитрофенол (НП). Други је новоразвијени модел миша који омогућава егзогену контролу експресије ИРФ-4 у наивним примарним Б ћелијама користећи тет-индуцибилни алел. Користећи ове моделе, показујемо да (и) јачина БЦР сигнала поставља почетну брзину акумулације ИРФ-4 и (ии) да се концентрација ИРФ-4 осећа некохерентном архитектуром регулаторне мреже гена за регулисање обима ЦСР/СХМ пре до диференцијације плазма ћелија. Наши резултати су у складу са „моделом кинетичке контроле“ у којем нивои експресије ИРФ-4 изазване БЦР-ом контролишу трајање обавезног ЦСР/СХМ стања које омогућава диверсификацију Б ћелија пре терминалне диференцијације у плазма ћелије. Докази за пролазно стање ЦСР/СХМ поткрепљени су и обрасцима експресије гена и присуством мутација зависних од АИД-а у појединачним плазмабластима без пребацивања.

Наши резултати пружају молекуларни оквир за разумевање како Б ћелије уравнотежују конкурентске захтеве за Иг ЦСР и СХМ са лучењем антитела током хуморалних имуних одговора. Кључна карактеристика мрежне архитектуре која омогућава ИРФ-4 да координира два конкурентна стања експресије гена на временски начин је да истовремено, али асиметрично активира обе стране бистабилног кола узајамне репресије. Пошто се два ефекта примарног регулатора међусобно супротстављају, ми описујемо коло као засновано на 'некохерентном' регулаторном мотиву. Други некохерентни регулаторни мотиви у различитим биолошким системима су такође повезани са стицањем пролазних стања ћелије, и ми разматрамо како механизам кинетичке контроле који смо ми предложили може уопштеније да послужи за превођење развојних знакова у разрађене морфогенетске обрасце.


Улога ИгГ у имунолошком одговору

ИгГ је главни имуноглобулин у крви, лимфној течности, цереброспиналној течности и перитонеалној течности и кључни играч у хуморалном имунолошком одговору. Серум ИгГ код здравих људи представља приближно 15% укупног протеина поред албумина, ензима, других глобулина и многих других.

Фц део ИгГ, али не и Ф(аб´)2 или Фаб фрагменти, може проћи кроз плаценту мајке и ући у феталну циркулацију, обезбеђујући фетусу постпорођајну заштиту. ИгГ молекули су у стању да реагују са Фцγ рецепторима који су присутни на површини макрофага, неутрофила и природних ћелија убица и могу да активирају систем комплемента.

Везивање Фц дела ИгГ за рецептор присутан на фагоциту је критичан корак у опсонизацији. Фагоцитоза честица обложених ИгГ антителима је витални механизам који ћелије користе да се носе са микроорганизмима.

ИгГ се производи као одложени одговор на инфекцију и може се задржати у телу дуго времена. Дуговечност у серуму чини ИгГ најкориснијим за пасивну имунизацију преносом овог антитела. Откривање ИгГ обично указује на претходну инфекцију или вакцинацију.


Апстрактан

Када мали Б лимфоцити вежу антиген у контексту одговарајућих сигнала, активира се дубока гено-протеомска метаморфоза која генерише ћелије које луче антитела. Да бисмо проучавали метаболичке промене повезане са овим програмом диференцијације, упоредили смо егзометаболом диференцирајућих ћелија мишјег Б лимфома и примарних Б ћелија монодимензионалном протонском нуклеарном магнетном резонантном спектроскопијом и масеном спектрометријом у комбинацији са течном хроматографијом. Анализа главних компоненти, мултиваријантна статистичка анализа, истакла је метаболичке карактеристике узастопних фаза диференцијације дискриминирајући између фаза пролиферације и секреције антитела и откривајући нове метаболичке путеве. Током пролиферације, производња лактата се повећавала заједно са потрошњом есенцијалних аминокиселина, масивно лучење Иг је било упоредо са производњом аланина и глутамата, при чему се глутамин користио као угљеник и извор енергије. Значајно је да су етанол и 5′-метилтиоаденозин произведени током последње фазе секреције протеина и пролиферативног праска, респективно. Наши резултати метаболомике су у сагласности са претходним студијама генопротеомике. Дакле, метаболичко профилисање екстрацелуларног медијума је користан алат за карактеризацију функционалног стања диференцирајућих Б ћелија и за идентификацију нових метаболичких путева у основи.


Резултати

Карактеристике Иг гена људских ИгГ-позитивних плазма ћелија коштане сржи.

Да бисмо окарактерисали репертоар гена за антитела плазма ћелија коштане сржи које експримирају ИгГ, клонирали смо Игγ и ИгЛ ланчане гене од 238 пречишћених појединачних ЦД138 + ЦД27 + ЦД38 + мононуклеарних ћелија коштане сржи из четири ХДс (Слика С1 и Табела С1) (7 , 8). Подаци су упоређени са историјским подацима добијеним анализом ИгГ антитела експримираних циркулишућим меморијским Б ћелијама четири независна донора (5, 7). Анализа секвенце Иг гена није показала значајне разлике између плазма ћелија и меморијских Б ћелија у Иг тешком (ИгХ) ланцу В и употреби спојних (Ј) гена и карактеристика региона 3 (ЦДР3) које одређују комплементарност ИгХ, као што су дужина и број позитивних наелектрисања ( Фиг. 1А). Уочене су само мале разлике за употребу В гена ИгЛ ланца са повећаном употребом Вκ2, Вκ4 и Вλ1 од стране плазма ћелија (Слика 1Б). Дистрибуција ИгГ подкласе плазма ћелија коштане сржи одражава дистрибуцију Б ћелија меморије и серумских ИгГ антитела са ИгГ1 &гт ИгГ2 &гт ИгГ3 &гт ИгГ4, али ИгГ3 и ИгГ4 антитела су била ретка и нису откривена у свим узорцима (Слика 1Ц). Као што се и очекивало од ћелија које су прошле афинитетно сазревање у герминативном центру, плазма ћелије коштане сржи су показале јасне знаке антигеном посредоване селекције са већим односом замене (Р) до тихих (С) соматских мутација у ЦДР гена В него у оквирним регионима ( Р = 6,0 наспрам С = 3,6 за ВХ, Р = 2,9 наспрам С = 1,9 за Вκ и Р = 3,0 наспрам С = 1,8 за Вλ Слика С2). Све у свему, учесталост соматских мутација у ИгХ и ИгЛ В генима плазма ћелија коштане сржи била је значајно већа него у циркулишућим ИгГ-позитивним меморијским Б ћелијама (Сл. 1Д П &лт 0,0001). Укратко, репертоар Иг гена и карактеристике Иг гена антитела произведених плазма ћелијама коштане сржи које експримирају ИгГ су сличне циркулишућим меморијским Б ћелијама, али антитела плазма ћелија показују више укупне нивое соматске хипермутације.

Карактеристике Иг гена ИгГ-позитивних плазма ћелија. Репертоар Иг гена и карактеристике Иг гена антитела ИгГ плазма ћелија из четири ХДс (ХД15, ХД16, ХД20 и ХД21) приказани су у поређењу са историјским подацима из ИгГ меморијских Б ћелија антитела (5, 7). Употреба породице гена ВХ/ЈХ и ИгХ ЦДР3 позитивни набоји и дужина аминокиселина (А) и коришћење породице гена Вκ/Јκ и Вλ/Јλ (Б) и дистрибуција подкласа ИгГ (Ц) приказани. Тортни графикони приказују податке за појединачне ХД-ове са апсолутним бројем анализираних секвенци назначеним у центру кружног графикона. Ступасти графикони упоређују податке добијене од ИгГ антитела на плазма ћелије (н = 238 κ, н = 147 λ, н = 97) на историјске податке из ИгГ меморијских Б ћелија антитела (н = 254 κ, н = 172 λ, н = 83) (5, 7). Траке грешака означавају СД. (Д) Тачке представљају апсолутни број соматских мутација (размена нуклеотида у поређењу са најближим сегментом гена заметне линије) у појединачним ИгХ и ИгЛ Вκ и Вλ генима у ИгГ антителима плазма ћелија из сва четири ХД. Хоризонталне линије означавају просеке.

Ниска учесталост самореактивних ИгГ-позитивних плазма ћелија коштане сржи.

ИгГ-позитивне меморијске Б ћелије се стварају као одговор на стране антигене укључујући микробе и вакцине (5, 9, 10). Међутим, значајан број циркулишућих меморијских Б ћелија експримира самореактивна ИгГ антитела која реагују са ћелијском линијом хуманог карцинома ларинкса ХЕп-2 помоћу ЕЛИСА, која се користи као клинички дијагностички тест за детекцију серумских ИгГ аутоантитела (5, 11 ). Ова антитела се такође могу детектовати на ниским нивоима у серуму ХДс (5, 6). Да бисмо одредили учесталост самореактивних антитела експримираних плазма ћелијама коштане сржи које луче ИгГ, клонирали смо и експримирали Иг гене 177 плазма ћелија коштане сржи ин витро и измерили њихову реактивност (8). Учесталост самореактивних ИгГ-позитивних плазма ћелија коштане сржи ХЕп-2 ћелија кретала се од 2% до 27% у ЕЛИСА тесту (Сл. 2А). Упркос овој великој варијацији међу појединцима, средња учесталост ћелија које експримирају самореактивна ИгГ антитела била је значајно нижа у плазма ћелијама него у циркулишућим ИгГ-позитивним меморијским Б ћелијама (13,6 ± 10,3% наспрам 36,3 ± 13,3%, Фишеров тачан П = 0,0001 медијана 13% наспрам 41,9%, Ман-Вхитнеи П = 0,057 Слика 2Б и Табела С1) (5, 7). Нису примећене очигледне разлике у учесталости самореактивних антитела у вези са узрастом или полом између плазма ћелија и меморијских Б ћелија. Антитела специфична за антигене вакцине или уобичајене патогене идентификована су у оба одељка (слика С3 и табела С1) (5).

Ниска учесталост самореактивних ИгГ-позитивних плазма ћелија у поређењу са меморијским Б ћелијама. ИгГ антитела плазма ћелија из четири ХД су тестирана на самореактивност са ХЕп-2 ћелијама. (А) ЕЛИСА лизата ХЕп-2 ћелија. Црне линије представљају појединачна антитела плазма ћелија. Хоризонталне линије означавају гранични ОД405 за позитивну реактивност утврђену поређењем са ниско позитивним контролним серумом (црвена линија). Подаци су репрезентативни за најмање два независна експеримента. (Б) Тачкасти графикони упоређују учесталост антитела плазма ћелија реактивних на ХЕп-2 лизат утврђених у А на учесталост ХЕп-2 лизат-реактивних ИгГ-позитивних меморијских Б ћелија у појединачним ХДс (5, 7). Хоризонталне линије представљају средње вредности реактивности за све ХДс сиве кутије означавају СД н означава број тестираних антитела. (Ц) Репрезентативни ИФА обрасци бојења ХЕп-2 ћелија антитела клонираних из ИгГ-позитивних плазма ћелија. (Трака скале, 50 μм.) (Д) Ступасти графикони упоређују учесталост нереактивних (белих) и ХЕп-2 самореактивних ИгГ антитела плазма ћелија и меморијских Б-ћелија антитела са нуклеарним (црним), нуклеарним плус цитоплазматским (тамно сивим) и цитоплазматским (светлосивим) ИФА бојењем шаре (5, 7). Траке грешака означавају СД н означава број тестираних антитела. П вредности су израчунате Фишеровим егзактним тестом.

Антитела са ЕЛИСА реактивношћу ХЕп-2 ћелија могу укључивати антинуклеарна антитела (АНА) која се експримирају у ∼10% циркулирајућих ИгГ-позитивних меморијских Б ћелија и ако се открију у серуму служе као дијагностички маркери у аутоимуности (5, 7). Да бисмо разликовали између АНА и антитела која се везују за цитосолне или нуклеарне и цитосолне антигене, извршили смо индиректни имунофлуоресцентни тест (ИФА) на фиксним ХЕп-2 ћелијама (слика 2 Ц и Д и табела С1). У складу са резултатима ХЕп-2 ЕЛИСА, учесталост ИФА-позитивних антитела била је значајно нижа у плазма ћелијама него у одељку Б ћелија које циркулишу са ИгГ позитивном меморијом (Фишерова тачна П &лт 0,0001). Надаље, неколико ИФА-позитивних антитела из плазма ћелија коштане сржи реаговало је углавном са екстрануклеарним аутоантигенима или нуклеарним плус цитоплазматским антигенима и била су скоро лишена правих АНА (Слика 2Д, средња учесталост АНА-позитивних ћелија: 0% за плазма ћелије и 8,9% за меморијске Б ћелије, Манн-Вхитнеи П = 0,026). Дакле, Б ћелије које производе ХЕп-2 ћелијско реактивна антитела укључујући АНА се бирају против у одељку плазма ћелија коштане сржи.

Low Frequency of Polyreactive IgG-Positive Bone Marrow Plasma Cells.

Production of antigen-specific IgG antibodies in response to infection can be associated with the development of self- and polyreactive antibodies (12 –15). In addition, 23% of circulating IgG-positive memory B cells normally express polyreactive antibodies, most of which arise by somatic mutations (5). To determine the frequency of polyreactivity in the IgG-secreting bone marrow plasma cell compartment, we tested all antibodies by ELISA for binding to a panel of self- and foreign antigens comprising single-stranded and double-stranded DNA (ssDNA and dsDNA), LPS, and insulin (Fig. 3 and Table S1). On average 9.3% of bone marrow plasma cells reacted with at least two structurally diverse antigens in these assays and were therefore polyreactive (range 2–16% Fig. 3А). Despite the high degree of variation among the individuals, this frequency was significantly lower than that observed for IgG-positive memory B cell antibodies (Fig. 3Б Fisher’s exact П = 0.0033 average 23% and range 22–23% for IgG memory B cell antibodies median 9.7% for IgG plasma cell antibodies vs. 22.5% for IgG memory B cell antibodies Mann–Whitney П = 0.0286). Again, no obvious association between age and frequency of polyreactive plasma cells was observed. Thus, we conclude that self- and polyreactivity is a less common feature of the IgG antibodies produced by bone marrow plasma cells than by circulating memory B cells.

Low frequency of polyreactive IgG-positive plasma cells compared with memory B cells. (А) IgG plasma cell antibodies (black lines) from HDs were tested for polyreactivity by ELISA with ss/dsDNA, insulin, and LPS. Dotted lines represent the high-positive control antibody ED38 (35) horizontal lines show cutoff OD405 for positive reactivity determined by comparison with the negative control antibody mGO53 (green line) (2) and low-positive control eiJB40 (red line) (2). Pie charts summarize the frequency of polyreactive clones for individual HDs. The numbers of tested antibodies are indicated in the pie chart centers. Data are representative of at least two independent experiments. (Б) Dot plots compare the frequency of polyreactive plasma cell antibodies to the frequency of IgG-positive memory B cells in individual HDs (5, 7). Horizontal lines represent mean values of reactivity for all HDs gray boxes indicate SD н indicates the number of tested antibodies.


B-Cell Receptors

Figure 1. B-cell receptors are embedded in the membranes of B cells. The variable regions of all of the receptors on a single cell bind the same specific antigen.

Like T cells, B cells possess antigen-specific receptors with diverse specificities. Although they rely on T cells for optimum function, B cells can be activated without help from T cells. B-cell receptors (BCRs) for naïve mature B cells are membrane-bound monomeric forms of ИгД и ИгМ. They have two identical тешки ланци и два идентична лаки ланци connected by disulfide bonds into a basic “Y” shape (Figure 1). The trunk of the Y-shaped molecule, the constant region of the two heavy chains, spans the B cell membrane. Два antigen-binding sites exposed to the exterior of the B cell are involved in the binding of specific pathogen epitopes to initiate the activation process. It is estimated that each naïve mature B cell has upwards of 100,000 BCRs on its membrane, and each of these BCRs has an identical epitope-binding specificity.

In order to be prepared to react to a wide range of microbial epitopes, B cells, like T cells, use genetic rearrangement of hundreds of gene segments to provide the necessary diversity of receptor specificities. The variable region of the БЦР heavy chain is made up of V, D, and J segments, similar to the β chain of the TCR. The variable region of the BCR light chain is made up of V and J segments, similar to the α chain of the TCR. Genetic rearrangement of all possible combinations of V-J-D (heavy chain) and V-J (light chain) provides for millions of unique antigen-binding sites for the BCR and for the antibodies secreted after activation.

One important difference between BCRs and TCRs is the way they can interact with antigenic epitopes. Whereas TCRs can only interact with antigenic epitopes that are presented within the antigen-binding cleft of MHC I или MHC II, BCRs do not require antigen presentation with MHC they can interact with epitopes on free antigens or with epitopes displayed on the surface of intact pathogens. Another important difference is that TCRs only recognize protein epitopes, whereas BCRs can recognize epitopes associated with different molecular classes (e.g., proteins, polysaccharides, lipopolysaccharides).

Activation of B cells occurs through different mechanisms depending on the molecular class of the antigen. Activation of a B cell by a protein antigen requires the B cell to function as an APC, presenting the protein epitopes with MHC II to helper T cells. Because of their dependence on T cells for activation of B cells, protein antigens are classified as T-dependent antigens. In contrast, polysaccharides, lipopolysaccharides, and other nonprotein antigens are considered T-independent antigens because they can activate B cells without antigen processing and presentation to T cells.

Размисли о томе

  • What types of molecules serve as the BCR?
  • What are the differences between TCRs and BCRs with respect to antigen recognition?
  • Which molecule classes are T-dependent antigens and which are T-independent antigens?

T Cell-Independent Activation of B cells

Activation of B cells without the cooperation of helper T cells is referred to as T cell-independent activation and occurs when BCRs interact with T-independent antigens. T-independent antigens (e.g., polysaccharide capsules, lipopolysaccharide) have repetitive epitope units within their structure, and this repetition allows for the cross-linkage of multiple BCRs, providing the first signal for activation (Figure 2). Because T cells are not involved, the second signal has to come from other sources, such as interactions of toll-like receptors са PAMPs or interactions with factors from the complement system.

Once a B cell is activated, it undergoes clonal proliferation and daughter cells differentiate into plasma cells. Plasma cells are antibody factories that secrete large quantities of antibodies. After differentiation, the surface BCRs disappear and the plasma cell secretes pentameric IgM molecules that have the same antigen specificity as the BCRs (Figure 2).

The T cell-independent response is short-lived and does not result in the production of меморијске Б ћелије. Thus it will not result in a secondary response to subsequent exposures to T-independent antigens.

Figure 2. T-independent antigens have repeating epitopes that can induce B cell recognition and activation without involvement from T cells. A second signal, such as interaction of TLRs with PAMPs (not shown), is also required for activation of the B cell. Once activated, the B cell proliferates and differentiates into antibody-secreting plasma cells.

Размисли о томе

  • What are the two signals required for T cell-independent activation of B cells?
  • What is the function of a plasma cell?

T Cell-Dependent Activation of B cells

Figure 3. Click for a larger image. In T cell-dependent activation of B cells, the B cell recognizes and internalizes an antigen and presents it to a helper T cell that is specific to the same antigen. The helper T cell interacts with the antigen presented by the B cell, which activates the T cell and stimulates the release of cytokines that then activate the B cell. Activation of the B cell triggers proliferation and differentiation into B cells and plasma cells.

T cell-dependent activation of B cells is more complex than T cell-independent activation, but the resulting immune response is stronger and develops memory. T cell-dependent activation can occur either in response to free protein antigens or to protein antigens associated with an intact pathogen. Interaction between the BCRs on a naïve mature B cell and a free protein antigen stimulate internalization of the antigen, whereas interaction with antigens associated with an intact pathogen initiates the extraction of the antigen from the pathogen before internalization. Once internalized inside the B cell, the protein antigen is processed and presented with MHC II. The presented antigen is then recognized by helper T cells specific to the same antigen. The TCR of the helper T cell recognizes the foreign antigen, and the T cell’s CD4 molecule interacts with MHC II on the B cell. The coordination between B cells and helper T cells that are specific to the same antigen is referred to as linked recognition.

Once activated by linked recognition, ТХ2 cells produce and secrete цитокини that activate the B cell and cause proliferation into clonal daughter cells. After several rounds of proliferation, additional cytokines provided by the TХ2 cells stimulate the differentiation of activated B cell clones into меморијске Б ћелије, which will quickly respond to subsequent exposures to the same protein epitope, and plasma cells that lose their membrane BCRs and initially secrete pentameric IgM (Figure 3).

After initial secretion of IgM, цитокини secreted by TХ2 cells stimulate the plasma cells to switch from IgM production to production of ИгГ, ИгА, или ИгЕ. Овај процес, тзв class switching или isotype switching, allows plasma cells cloned from the same activated B cell to produce a variety of antibody classes with the same epitope specificity. Class switching is accomplished by genetic rearrangement of gene segments encoding the константан регион, which determines an antibody’s class. Тхе variable region is not changed, so the new class of antibody retains the original epitope specificity.

Размисли о томе

  • What steps are required for T cell-dependent activation of B cells?
  • What is antibody class switching and why is it important?

Clinical significance of five immunoglobulin tests

Clinically, some people often have repeated allergies, eczema and respiratory infections or other parts of the infection, in this case, in addition to some routine tests such as tests for white blood cells, immunoglobulin series, lymphocyte subsets, etc., the five immune immunoglobulin tests are also necessary. Although many people do these tests in the doctor’s advice, they do not know its role or clinical significance. Here you can find an explanation.

1. What is immunoglobulin?

Immunoglobulin (Ig) refers to a class of globulin with antibody activity or with chemical structure similar to antibody, and it is the main reaction substances of humoral immune response. With anti-bacterial, anti-viral effect and strengthening the phagocytosis of cells function, as well as killing or dissolving pathogenic microorganisms in the complement of the collaboration, it is an important component of disease resistance in the body.

Immunoglobulin is produced by plasma cells, widely found in blood, tissue fluid and exocrine fluid, accounting for about 20% of the total plasma protein. At present there are five classes of Ig found in the human body, namely IgA, IgG, IgM, IgE, IgD.

Five Immunoglobulin tests include IgA (immunoglobulin A), IgG (immunoglobulin G), IgM (immunoglobulin M), complement C3 and C4.

Immunoglobulin is produced by plasma cells, widely found in blood, tissue fluid and exocrine fluid, accounting for about 20% of the total plasma protein. At present there are five classes of Ig found in the human body, namely IgA, IgG, IgM, IgE, IgD.

Five Immunoglobulin tests include IgA (immunoglobulin A), IgG (immunoglobulin G), IgM (immunoglobulin M), complement C3 and C4.

2. Clinical significance of five immunoglobulin tests

IgG is synthesized from plasma cells and is the only antibody that can pass through the placenta barrier. It can be synthesized 3 months after birth. IgG is the most abundant in normal human serum, accounting for 3/4 of total serum Ig, which is the most important anti-pathogenic microorganism antibody (re-immune response antibody) in body fluids and the main category of autoantibody in autoimmune disease.

Increased: chronic liver disease, subacute or chronic infection, connective tissue disease, IgG myeloma, or asymptomatic monoclonal IgG disease.

Decreased: hereditary or acquired antibody deficiency, mixed immunodeficiency syndrome, selective IgG deficiency, protein loss enteropathy, nephrotic syndrome, ankylosing muscular dystrophy, or immunosuppressive therapy.

IgA is mainly distributed in various mucosal surfaces and saliva, colostrum, tear, sweat, nasal secretions, bronchial secretions and digestive tract secretion, participating in the body’s mucosal local anti-infective immune response. IgA can not pass through the placental barrier, thus newborn babies can only get IgA from breast milk, but 4 to 6 months after birth they can start their own synthesis, and the synthesis level up to 25% of adults in 1-year-old, 8-year-old can reach adult level.

Increased: chronic liver disease, subacute or chronic infectious diseases (such as tuberculosis, fungal infections, etc.), autoimmune diseases (such as SLE, rheumatoid arthritis), cystic fibrosis, familial neutropenia, breast cancer, IgA nephropathy, IgA myeloma, and etc.

Decreased: hereditary or acquired antibody deficiency, immunodeficiency disease, selective IgA deficiency, no gamma-globulinemia, protein loss of bowel disease, burns and so on.

IgM, also known as macroglobulin, mainly distribute in the blood, accounting for 1/10 total amount of serum Ig. IgM is the earliest synthetic antibody in individual development. When the body is infected, IgM antibodies are the first to produce the primary immune response to the antibody.

Increased: fetal intrauterine infection, neonatal TORCH group, chronic or subacute infection, malaria, infectious mononucleosis, mycoplasma pneumonia, liver disease, connective tissue disease, macroglobulinemia, asymptomatic monoclonal IgM Sick and so on.

Decreased: hereditary or acquired antibody deficiency, mixed immunodeficiency syndrome, selective IgM deficiency, protein loss enteropathy, burns, anti-Ig antibody syndrome (mixed cryoglobulinemia), immunosuppressive agents Treatment and so on.

Complement C3 and C4

Blood complement content and activity in many pathological conditions will change.

Increased: acute rheumatoid disease, acute hepatitis, pneumonia, thyroiditis and other diseases

Decreased: SLE patients, severe liver disease and malnutrition, other rheumatic diseases.

3. Under what circumstances need to do immunoglobulin five test?

— Children and adults with repeated sick

— Autoimmune or atopic reactive disease

— Immune deficiency disease

— Other chronic diseases that occur immunoglobulin abnormalities: such as chronic kidney disease, neurological diseases, blood diseases, tumors, etc.

In short, if someone encountered these conditions, especially repeated infections, he need not forget to do an immunoglobulin test, so as not to miss the best treatment time.


Погледајте видео: Установка зеркал SE (Август 2022).