纽约-斯坦福大学的研究人员已经开发出一种新的B细胞图谱，它将四种淋巴组织中的B细胞分离成12个独特的亚群。
在周二发表在《细胞出版社》杂志上的一篇新论文免疫力，研究人员注意到B细胞具有广泛的效应功能，包括抗体分泌、抗原呈递、细胞因子产生和免疫记忆的产生。然而，他们补充说，对人类B细胞进行分类需要一个一致的策略。
他们开发了一种高度复用的屏幕，以量化在数百万人B细胞表面的351个分子的共表达，识别差异表达的分子，并将其方差与同型使用、VDJ序列、代谢谱、生物合成活性和信号响应进行比对。基于这些数据，研究人员开发了一种分类结构，将来自外周血、骨髓、淋巴结和扁桃体的B细胞分离为12个群体，其中包括CD45RB+ CD27-早期记忆群体、类转换CD39+扁桃体常驻群体和CD19hiCD11c+记忆群体(对免疫激活有强烈反应)。
作者写道:“这个人类B细胞识别图谱将使进一步研究能够在内稳态、接种、感染、自身免疫和癌症的背景下询问功能B细胞亚群。”
对于他们的多重筛选，研究人员使用Fluidigm的CyTof2细胞术平台设计了12个大规模细胞术抗体面板，每个面板由9个保守分子和30个独特的可变分子组成。选择保守分子以方便门控进入四个典型的B细胞子集:过渡，幼稚，非开关记忆和开关记忆。他们鉴定了98个在人类B细胞上表达的表面分子。
尽管表达模式在很大程度上再现了已知的生物学，但研究人员也观察到一些新的机制。例如，他们发现CD73在幼稚和开关记忆细胞中富集，但在过渡和非开关记忆细胞中含量低甚至不存在——该分子已被用于小鼠记忆B细胞的子集，尽管它的表达主要与非开关记忆细胞有关，而在这个人类数据集中，它的表达在开关记忆细胞中相反。
在进行了进一步的分析后，研究人员对他们所识别的B细胞进行了分类，他们进一步研究了细胞的功能特性，询问这些细胞的表面轮廓是否表明了其他潜在功能细胞过程的差异。他们对来自其他供体的健康的人类外周血单个核细胞(PBMCs)进行了染色，用细胞计数仪检测B细胞代谢谱、生物合成活性和免疫信号。为了评估单细胞代谢谱，研究人员量化了与四种代谢途径相关的8种酶的表达:糖酵解或发酵、ATP传感、氧化磷酸化(ox-phos)和脂肪酸氧化。
他们发现，所有的亚群都表达了所有的酶，但表达水平因表现型而异。例如，幼稚细胞在所有亚群中表达最低，而RB+ CD27-记忆细胞在幼稚和记忆亚群之间有一个中间代谢谱。浆细胞中所有酶的中位表达量最高，并且在与氧磷和糖酵解相关的分子上显著高于其他B细胞亚群。在浆细胞外，RB+ CD27+ CD73-记忆细胞和CD19hiCD11c+记忆细胞中位酶表达量最高。
接下来，他们通过巨细胞术分析了一组新的健康捐献者的骨髓、扁桃体、淋巴结和其他外周血样本，发现与外周血和骨髓样本相比，扁桃体和淋巴结样本的B细胞高度富集。为了探究组织间B细胞表达的整体差异，研究人员评估了供体池组织的每对组合之间所有分子的表达差异，并确定了21个分子在至少一对组织之间的差异表达。
他们观察到，促进T细胞抗原呈递的HLA-DR在扁桃体和淋巴结中大量表达，而抑制性Fc受体CD32在扁桃体和淋巴结中低表达，这可能是在促进B细胞激活的微环境中所预期的。相反，一些抑制分子在淋巴结中富集，包括CD23、CD72、CD73和CD305。
在扁桃体中，研究人员发现了一个B细胞群，其特征是CD39的高表达。虽然这可能表明了调节功能，但更有可能的是，这种表达是一个更大的表达程序的一部分，以平衡免疫敏感性和激活。因为这些细胞只存在于扁桃体中，研究人员没有将它们标记为传统循环的记忆细胞。考虑到他们与CD95+记忆、RB-记忆和CD19hiCD11c+记忆共享表型特征，他们可能是这些群体的前驱体。
作者总结道:“在这里，我们对健康个体中大量单细胞功能读数的多组学整合的深度表型分析揭示了新的、更颗粒的群体的身份，全面映射了人类血液和淋巴组织中的B细胞身份。”“在多个细胞过程中，对表型与同型使用的贡献进行定量评估，强调了在理解人类B细胞免疫功能方面，需要进行除基因组测序和同型识别之外的分析。”