病毒感染中肺局部的B细胞免疫反应及其调控机制研究

B cells perform their important immune function by producing antibodies in anti-viral immunity. Recent studies indicate that pulmonary inflammatory microenvironment contributes critically to the activation、chemotaxis and effector functions of B cells. Our pilot animal studies found that influenza infection induced early pulmonary infiltration of B-1 cells for producing natural antibodies against viral infection. Moreover, B-1 derived natural antibody production in respiratory tract was severely impaired in IL-17A deficient (Il17a-/-) mice,indicating a crtical role of IL-17A in modulating B-1 cell respone. To test this hypothesis, we will use Il17a-/- mice to characterize the function of IL-17A signaling in moduating B-1 cell differentiation and effector functions both in vivo and in vitro. Furthermore,we will generate chimeric mouse models with B-1 cell depletion and antibody-mediated γδT cell depletion to further investigate the role of IL-17A-producing γδT cell in modulating B-1 cell response. Together, this project will illucidate the molecular mechanisms underlying the interactions between pulmonary inflammatory microenvionment and innate response of B-1 cells during influenza infection, which may contribute to the development of potential therapeutic intervention for human influenza disease.

近期的研究提示肺部炎症微环境是B细胞激活、分化及发挥效应功能的重要外源机制。本课题组前期研究发现：流感病毒感染导致具有固有免疫特征的B-1细胞在肺组织浸润，并分泌天然抗体（natural antibody）参与早期抗病毒免疫反应，促进了呼吸道的病毒清除。我们尚发现IL-17A信号缺失导致B-1细胞的抗体分泌受损，提示流感病毒感染诱导的IL-17A调节了B-1细胞的抗病毒反应。为证实这一假说，我们拟进行如下研究：以IL-17A缺失小鼠为模型，通过离体和在体实验探讨IL-17A调控B-1细胞分化及功能的分子机制；以嵌合鼠和抗体介导的细胞清除手段进一步阐明IL-17A分泌型γδT细胞对B-1细胞的功能调节。本研究有助于深入理解B-1细胞在病毒感染中的保护作用及肺局部炎症微环境的调节机理，并为流感病毒感染中靶向B-1细胞的免疫治疗提供新的线索。

肺部炎症微环境是B细胞激活、分化及发挥效应功能的重要外源机制。本课题组前期研究发现，流感病毒感染导致具有固有免疫特征的B-1a细胞在肺组织浸润，并分泌天然抗体（natural antibody）参与早期抗病毒免疫反应，促进了呼吸道的病毒清除。我们尚发现interleukin 17A (IL-17A) 信号缺失导致B-1a细胞的抗体分泌受损，提示流感病毒感染诱导的IL-17A 调节了B-1细胞的抗病毒反应。利用小鼠感染模型，我们发现B-1a细胞分泌的IgM亚型天然抗体在抗病毒反应早期起了重要的保护作用。流感病毒感染后，胸腔来源的B-1a细胞迁移至肺组织，分化成浆细胞并上调IgM 的分泌。感染诱导的肺局部IL-17A在B-1a细胞的迁移及分化中起了重要的调节作用。IL-17A 直接活化B-1a细胞的NF-κB通路，并诱导与浆细胞分化直接相关的转录因子Blimp-1的表达。而IL-17A缺失小鼠上述信号通路明显受损，导致流感病毒感染后呼吸道天然抗体水平降低及早期病毒清除受损。过继回输B-1a细胞或者B-1a细胞来源的天然抗体可显著提高IL-17A缺失小鼠的存活率。进一步的研究发现，γδ T细胞是肺局部IL-17A的主要来源，γδ T 细胞清除导致感染后肺局部 B-1a 反应受损，而γδ T 细胞来源的IL-17A促进了感染后肺局部 B-1a 细胞分化和抗体分泌。本项目运用肺部感染动物模型深入研究了肺局部B细胞免疫反应与肺炎性疾病的发生及进程的关系。研究成果初步阐明流感病毒感染后肺局部微环境对B-1a 细胞固有免疫反应的调控，并为后续研究进一步解析肺组织的区域免疫学特性提供了重要的研究基础。本项目的成果有助于发现新的治疗靶标, 对肺部病毒感染的预防及治疗提供重要理论基础。