第一张人体B细胞克隆图谱

宾夕法尼亚大学佩雷​​尔曼医学院的研究人员绘制了一个关于B细胞 - 免疫系统的抗体生产者 - 如何形成网络的新“解剖学图谱”。该地图将成为研究传染病，微生物组，疫苗反应和组织特异性免疫的研究人员和临床医生的重要资源。

“我们的身体充满了B细胞克隆，”资深作者Nina Luning Prak博士说，他是病理学和检验医学副教授。B细胞的基因可以编码的不同抗体的数量不同。免疫学家估计每人大约有1000亿种不同类型的抗体。

“当我们开始看到B细胞克隆群体分成两个广泛的网络时，我们将我们的研究称为'Blood&Guts'，”Prak说。“肠道(空肠，回肠和结肠)中有大型网络，血液，骨髓，脾脏和肺部等血液丰富的区域有不同的网络。我们基本上发现并绘制了人体的B细胞克隆地理。“他们在同意的人体器官捐献者的帮助下做到了这一点，除了移植之外，他们允许他们的组织用于研究目的。

当B细胞处于响应入侵者模式时，它们经历所谓的“克隆扩增”，其可以在各种组织中发生。这些群体只是细胞集合，可以全部追溯到相同的父B细胞。

B细胞局部对抗感染，激活特定T细胞和影响特定组织内附近免疫细胞的分子。总的来说，B细胞克隆的分布和运动会影响整个身体的感染控制方式。过去的动物研究发现，这些通过组织使组织不同的细节对于建立保护性免疫和保持微生物组中有用的细菌物种是快乐的是重要的。然而，研究人员直到现在才知道B细胞景观的存在。

该团队还在肠道网络组中发现了更多记忆B细胞及其相关的超级多样抗体。与富含血液的组织组相比，这些胃肠道群体在遗传上更相关。

“据推测，这是因为肠道是不断被来自环境的刺激物轰击的器官之一 - 驱动这些B细胞克隆的刺激是否来自微生物组或其他病原体尚不清楚，”Prak说。她建议，在肠道内共享相似抗体的B细胞之间更大的相互联系可能是身体协调沿胃肠道远距离的免疫反应的方式。

为了制作该图谱，研究人员对B细胞基因的一个区域进行了测序，该区域编码称为重链可变区的抗体组分。这部分抗体是由基因中的多个重排产生的，并且有助于人类在一生中产生的大量多样的抗体。使用来自七种组织类型的DNA和来自器官供体的血液分析这些抗体基因改组。

B细胞谱系的计算分析，超过3800万个基因重排，需要开发新的数据分析和可视化工具。普拉克说，这个小组，其中包括她的实验室成员和由Drexel大学的Uri Hershberg领导的计算生物学家团队，花了两年半时间完成细致的测序和数据分析以绘制地图。

来自哥伦比亚大学的共同作者Donna Farber指导器官捐赠组织计划获取组织样本。“捐赠者，进行组织采集的研究外科医生和器官采购组织LiveOnNY对于能够开展这项工作都至关重要，”Prak说。

她将每一行B细胞通过身体追踪到商业中的Verizon家伙，从一个地点到另一个地方询问，“你现在能听见我吗?”在这个类比中，Verizon家伙站在一个特定的组织中询问是否有一个细胞来自存在给定的相关B细胞集合。每个B细胞克隆谱系就像一个手机网络。每个网络覆盖的地理区域是组织，整个地球是一个人的身体。

Prak的团队追踪了超过933,000个B细胞谱系，并使用来自六个器官捐献者的组织复制了他们的结果。“就我们的研究而言，我们拥有相当于六个不同地球的数据，”她说。

“这是很多测试 - 数百万的Verizon商业广告的价值。我们对未来的幻想是创建器官特异性免疫监测分析。如果我们可以定义特定组织特有的抗体库的特征，我们可以使用基于血液的临床实验室测试来监测组织特异性免疫反应。“

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