B細胞活性化における牽引力の起源、ダイナミクス、機能をプロファイリングする

Sci. Signal. 07 Aug 2018:
Vol. 11, Issue 542, eaai9192
DOI: 10.1126/scisignal.aai9192

Junyi Wang^1,*, Feng Lin^2,*, Zhengpeng Wan¹, Xiaolin Sun³, Yun Lu⁴, Jianyong Huang², Fei Wang⁵, Yingyue Zeng⁶, Ying-Hua Chen¹, Yan Shi⁷, Wenjie Zheng⁸, Zhanguo Li³, Chunyang Xiong^2,9,†, and Wanli Liu^1,10,†

¹ China Ministry of Education Key Laboratory of Protein Sciences, Collaborative Innovation Center for Diagnosis and Treatment of Infectious Diseases, School of Life Sciences, Institute for Immunology, Tsinghua University, Beijing 100084, China.
² Department of Mechanics and Engineering Science, College of Engineering, Peking University, Beijing 100871, China.
³ Department of Rheumatology and Immunology, Clinical Immunology Center, Peking University People's Hospital, Beijing, China.
⁴ State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control, School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, China.
⁵ Chengdu Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences, No. 9 Section 4, Renmin South Road, Chengdu 610041, China.
⁶ School of Life Science, Liaoning University, Shenyang 110036, China.
⁷ Center for Life Sciences, Department of Basic Medical Sciences, Institute for Immunology, Tsinghua University, Beijing 100084, China.
⁸ Department of Rheumatology and Clinical Immunology, Peking Union Medical College Hospital, Peking Union Medical College and Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing 100730, China.
⁹ Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Peking University, Beijing 100871, China.
¹⁰ Beijing Key Lab for Immunological Research on Chronic Diseases, Beijing 100084, China.

† Corresponding author. Email: liulab@tsinghua.edu.cn (W.L.); cyxiong@pku.edu.cn (C.X.)

* These authors contributed equally to this work.

要約

Bリンパ球は、B細胞受容体（BCR）を用いて膜結合型抗原を認識し、B細胞活性化時の細胞の伸展・収縮反応をさらに引き起こす。われわれは、牽引力顕微鏡法と生細胞イメージングを併用して、これらの反応における牽引力発生の起源、ダイナミクス、機能をプロファイリングした。in vivoの抗原提示細胞の剛性を再現する剛性値0.5〜1 kPaの基質によって提示される抗原に、B細胞が遭遇した際、その活性化には10〜20 nNの牽引力の発生が必要であった。摂動実験により、F-アクチンリモデリングとミオシンおよびダイニンを介する収縮力が、牽引力発生とB細胞活性化に寄与することが明らかになった。さらに、膜近位のBCRシグナル伝達分子（Lyn、Syk、Btk、PLC-γ2、BLNK、Vav3など）と、BCRマイクロクラスターとモータータンパク質をつなぐアダプター分子（Grb2、Cbl、Dok-3）も、これらの牽引力の持続的発生に必要であった。牽引力の強さと、BCRマイクロクラスターの平均蛍光強度のあいだに、正の相関が認められた。さらに、免疫グロブリンG（IgG）-BCRを発現するアイソタイプスイッチ型メモリーB細胞では、B細胞活性化時に、IgM-BCRを発現する成熟ナイーブB細胞よりも大きな牽引力が発生した。最後に、関節リウマチ患者の初代培養B細胞では、健常ドナーのB細胞と比べて、抗原刺激に反応してより大きな牽引力が発生することが観察された。これらのデータを総合すると、B細胞活性化における牽引力の起源、ダイナミクス、機能が説明される。

Citation: J. Wang, F. Lin, Z. Wan, X. Sun, Y. Lu, J. Huang, F. Wang, Y. Zeng, Y.-H. Chen, Y. Shi, W. Zheng, Z. Li, C. Xiong, W. Liu, Profiling the origin, dynamics, and function of traction force in B cell activation. Sci. Signal. 11, eaai9192 (2018).