TLR4信号对B淋巴细胞发育的影响及其生理与病理意义

从造血干细胞到成熟B淋巴细胞发育是一个有序的、多步骤的过程，受到外源和内源信号的严密调控。一些病理状况，如重症感染常伴有B细胞发育异常。本研究旨在阐明TLR信号，尤其是LPS刺激对B细胞发育的影响，并揭示它在感染引起的B细胞减少中可能发挥的作用。具体内容包括：1）通过分析C3H/HeJ小鼠B细胞发育缺陷，揭示生理条件下TLR4信号在B细胞发育中的作用；2）利用多种体外培养体系，测试 TLR4信号对B细胞发育过程一些关键性节点的影响及其机制；3）以鲍曼不动杆菌感染为模型，借助基因缺陷鼠和嵌合小鼠，分析TLR4信号在重症感染引起的B淋巴细胞减少中所发挥的病理作用。以上研究将有助于从一个新的侧面认识TLR信号的生理与病理功能，并深化我们对病原体入侵后宿主反应的认识。

我们基本完成了项目申报时列的研究内容，因在课题研究过程中发现了HK-1对preB细胞分化的促进作用，我们将后期研究重点从细菌感染模型的制作转向了研究HK-1在不同发育阶段B细胞发育中的作用及其在LPS刺激B细胞发育成熟中的潜在作用。所获研究成果概括如下：. TLR4在成熟B细胞活化中的作用已明确。但有关TLR4在B细胞发育中的作用知之甚少。在此项目中，我们通过体内、外实验分析了TLR4激动剂在B细胞发育中的作用，比较了C3H/HeJ和C3H/He小鼠骨髓中B细胞亚群的的组成。结果表明，C3H/HeJ小鼠骨髓中B细胞总数增加，但增加的主要是proB和preB细胞亚群，immature B和mature B 细胞亚群数量无显著性改变；LPS刺激C57BL/6小鼠后，骨髓中B细胞的组成也与对照组不同。PCR和realtime PCR实验分析结果表明，TLR4在不同发育阶段的B细胞中都有表达，其表达水平随着immature B细胞发育成mature B 细胞，特别是在immature B 细胞从骨髓迁出至脾脏,发育成mature B细胞过程中显著性升高。我们进一步分别分选纯化了C57BL/6小鼠不同发育阶段的B细胞：pre B, immature B, T1 和 FM细胞，分别在有/无LPS, anti—μ，HK-1的环境中培养，在分别通过检测IgM, IgD, CD21, CD23或CD86等细胞分化指标、CFSE标记、Annexin V和PI染色等手段，观察了这些因素单独或协同对不同阶段B细胞分化、增殖、存活稳定性和凋亡的影响。结果表明，LPS能抑制preB细胞增殖，通过抑制preB细胞及immatureB细胞的凋亡、促进preB细胞及immatureB细胞的分化来促进B细胞的发育，并且LPS可逆转anti—μ对preB细胞及immatureB细胞的促凋亡及抑制分化作用；LPS能促进immature B和T1细胞的分化能力，并促进immature B, T1和FM细胞, 特别是FM细胞的存活和增殖能力；HK-1能促进mature B细胞的存活和增殖能力，此促进效应与LPS有显著性协同作用，并且HK-1和LPS单独或协同对B细胞的增殖促进作用与TLR4密切相关。综上所述，我们的研究结果表明：TLR4信号通路在生理和病理状态下B细胞的发育中都起着重要的促进作用。