經(jīng)典樹(shù)突細(xì)胞(cDC)對(duì)抗原的捕獲和呈遞對(duì)適應(yīng)性免疫反應(yīng)的啟動(dòng)至關(guān)重要。這些適應(yīng)性免疫反應(yīng)通常發(fā)生在次級(jí)淋巴器官內(nèi)。脾臟是最大的次級(jí)淋巴器官,具有開(kāi)放的血液循環(huán),促進(jìn)了針對(duì)血源性病原體的T細(xì)胞反應(yīng)和抗體反應(yīng)。作為脾臟內(nèi)的一個(gè)主要的cDC群體, cDC2位于白髓(white pulp)和紅髓(red pulp)界面的血液暴露位置,被稱為橋接通道(bridging channel)。這些cDC2能非常有效地從血液中捕捉抗原并將它們呈遞給T細(xì)胞,但使cDC2能感知它們相對(duì)于血流的位置的因素并不十分清楚。
通過(guò)含Gα13的異源三聚體G蛋白發(fā)出信號(hào)的G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)可以引起化學(xué)排斥(chemorepulsion),從而有助于將細(xì)胞限制在組織微環(huán)境(tissue niche,也譯作組織壁龕)內(nèi)。這些G蛋白和相關(guān)的GPCR是否參與了cDC的定位和功能,目前還不清楚。
Gα13和下游效應(yīng)物ArhGEF1是cDC2定位在小鼠脾臟血液暴露區(qū)域所必需的。在一項(xiàng)新的研究中,來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的研究人員通過(guò)體內(nèi)CRISPR篩選,發(fā)現(xiàn)粘附性GPCR家族成員E5(Adgre5,也稱為CD97)是脾臟cDC2定位所需的Gα13偶聯(lián)受體。在缺乏Gα13、ArhGEF1或CD97的情況下,脾臟cDC2缺乏,但是脾臟cDC1不受影響。活體雙光子顯微鏡和脾臟移植實(shí)驗(yàn)表明,這種缺乏反映了進(jìn)入血液循環(huán)的脾臟cDC2的缺乏。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Science期刊上,論文標(biāo)題為“CD97 promotes spleen dendritic cell homeostasis through the mechanosensing of red blood cells”。
作為粘附性GPCR家族的一員,CD97有一個(gè)大的胞外結(jié)構(gòu)域,并以胞外N端片段(N-terminal fragment, NTF)和GPCR結(jié)構(gòu)域的非共價(jià)異源二聚體的形式表達(dá)。CD97 NTF與其他細(xì)胞表面上的CD55結(jié)合。在遭受剪應(yīng)力的條件下,CD97被紅細(xì)胞(RBC)表面上的CD55結(jié)合,導(dǎo)致CD97 NTF的移除和CD97 GPCR結(jié)構(gòu)域的激活。一種不能進(jìn)行自我蛋白酶解或NTF移除的CD97突變形式不能恢復(fù)缺乏CD97的小鼠(下稱CD97缺乏小鼠)的cDC2區(qū)室。CD55-CD97-Gα13途徑的缺陷與對(duì)血源性細(xì)菌和經(jīng)過(guò)修飾的紅細(xì)胞的濾泡輔助T細(xì)胞(Tfh)反應(yīng)和抗體反應(yīng)能力的降低有關(guān)。
CD97缺乏的脾臟cDC2具有增加的F-肌動(dòng)蛋白(F-actin)含量和顯著改變的基因表達(dá)?;蚣患治霰砻?,這種改變的基因表達(dá)譜部分上是由于受到G-肌動(dòng)蛋白(G-actin)抑制的Mrtf轉(zhuǎn)錄因子的活性增加所致。轉(zhuǎn)錄因子IRF4對(duì)cDC2穩(wěn)態(tài)很重要,可促進(jìn)CD97在cDC2中的表達(dá)。過(guò)度表達(dá)CD97可以部分恢復(fù)IRF4缺乏小鼠體內(nèi)的脾臟cDC2。
綜上所述,脾臟內(nèi)的cDC2穩(wěn)態(tài)取決于CD97對(duì)循環(huán)CD55陽(yáng)性紅細(xì)胞的機(jī)械感應(yīng)。這一途徑使cDC2能夠感知到血流暴露,從而避免血液循環(huán)中的cDC2缺乏。這些作者推測(cè),通過(guò)導(dǎo)致Rho激活,CD97信號(hào)導(dǎo)致細(xì)胞從暴露于血流的位置收回膜過(guò)程。Rho信號(hào)傳導(dǎo)也可能增強(qiáng)脾臟內(nèi)整合素介導(dǎo)的cDC2粘附。CD97信號(hào)使cDC2在組織-血液界面上定位,這個(gè)位置可以優(yōu)化抗原捕獲,并能對(duì)全身性病原體作出非??焖俚拿庖叻磻?yīng)。CD97在免疫系統(tǒng)和其他組織(包括一些腫瘤和發(fā)炎組織)中廣泛表達(dá),并可能允許其他類型的細(xì)胞在流體流動(dòng)的條件下根據(jù)與CD55陽(yáng)性細(xì)胞的相互作用來(lái)感知它們的位置。
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