Пластичность зрелых B-клеток в процессе развития
Возникновение плазматических клеток обычно считается конечной стадией развития В-клетки, так как экспрессия генов иммуноглобулина - это необходимая функция как В-клеток, так и плазматических клеток. Интересно, что в клетках обоих типов гены иммуноглобулина экспрессируются под комбинированным контролем убиквитных транскрипционных факторов, а не В-лимфоидных транскрипционных факторов. Однако, помимо генов иммуноглобулина, В-клетки и плазматические клетки радикально различаются по своим паттернам генной экспрессии ( Shaffer et al., 2002 , Shaffer et al., 2004 ). Что касается функции Рах5 , плазматические клетки даже как бы дают "задний ход", так как специфический для плазматических клеток сайленсинг экспрессии Рах5 ведет к реактивации генов, нехарактерных для В-линии, которые в норме репрессированы при помощи Рах5 в начале развития В-клеток ( Delogu et al., 2006 ). Эти данные по генной экспрессии поддерживают, таким образом, альтернативный взгляд, что дифференцировка В-клеток, простимулированных антигеном, в плазматические клетки - это действительно "линейный" переключатель. Эта гипотеза предсказывает, что потенциал развития зрелой В-клетки не должен быть ограничен судьбой В-лимфоцита, но должен быть более пластичным, что подтверждается следующими данными.
Эктопическая экспрессия транскрипционного фактора Вс16 В-клетки и его корепрессора MTA3 в установившихся линиях плазматических клеток ведет к репрессии генов, специфических для плазматических клеток, в том числе регуляторных генов Blimp 1 и ХВР1 ( Fujita et al., 2004 ). В то же время реактивируются множественные гены, специфичные для В-клеток, включая гены-мишени для Рах5 ( CIITA и BLNK ), и сам ген Pax5 ( Fujita et al., 2004 ). Следовательно, белка Всl6 и его партнера - белка MTA3 достаточно, чтобы перепрограммировать плазматические клетки в клетки с судьбой В-клеток, по меньшей мере в проанализированных условиях культивирования in vitro ( рис. 21.11 ).
Транскрипционный фактор С/ЕВРа , который необходим для развития гранулоцитов, экспрессируется исключительно в миелоидных прогениторах и их дифференцированных потомках ( Akashi et al., 2000 ). Принудительная экспрессия С/ЕВРа в В-лимфоцитах из костного мозга или селезенки ведет к эффективной трансдифференцировке инфицированных В-клеток в функциональные макрофаги в течение 5 дней ( Xie et al., 2004 ). Таким образом, С/ЕВРа активирует миелоидную генную программу и параллельно репрессирует гены, специфичные для В-клеток, интерферируя с транскрипционной активностью Рах5 ( Xie et al., 2004 ). Следовательно, потеря функции Рах5, по-видимому, облегчает превращение В-клеток, присущее миелоидной клеточной линии в ответ на эктопическую экспрессию С/ЕВРа ( рис. 21.11 ).
Условная инактивация гена однозначно указывает на решающую роль Рах5 в контроле идентичности В-клеток в процессе В-лимфопоэза . Cre- опосредованная генная делеция в коммитированных про-В-клетках показывает, что Рах5 необходим не только для того, чтобы инициировать свою В-лимфоидную программу транскрипции, но и для поддержания ее на ранних этапах развития В-клетки ( Mikkola et al., 2002 ). Как следствие инактивации Рах5, ранее коммитированые про-В-клетки восстанавливают способность дифференцироваться в макрофаги in vitro и возрождать развитие Т-клеток in vivo ( рис. 21.11 ) ( Mikkola et al., 2002 ). Условная делеция Рах5 в зрелых В-клетках также ведет к утрате Рах5-зависимой программы экспрессии гена ( Horcher et al., 2001 ; Delogu et al., 2006 ). Однако более удивительно то, что зрелые В-клетки с делецией Рах5 все время ретродифференцируются in vivo в мутантные по Рах5 прогениторы (предшественники) после того, как их инъецируют в мышей, дефектных по RAG2 . Эти мутантные по Рах5 прогениторы возвращаются в костный мозг, из которого они заселяют тимус и полностью восстанавливают развитие Т-клеток в RAC2-дефицитном хозяине ( рис. 21.11 )
Тот факт, что соответствующие дважды-позитивные тимоциты CD4+CD8+ несут IgH и Igкаппа и перестройки TCRальфа and TCRfi , однозначно демонстрирует, что зрелые В-клетки после потери Рах5 могут быть превращены в Т-клетки через ретродифференцировку в стадию некоммитированной клетки-прогенитора (С. Cobaleda and М. Busslinger, неопубл.). Следовательно, экспрессия Рах5 постоянно требуется для поддержания идентичности В-лимфоцитов от стадии про-В-клетки до стадии зрелой В-клетки. На основании анализа других систем развития у мух и позвоночных животных, предполагается, что транскрипционные факторы инициируют "решение" о той или иной судьбе клетки посредством изменения паттернов экспрессии генов, тогда как транскрипционное состояние коммутированных клеток впоследствии поддерживается эпигенетическими факторами, кодируемыми группами генов Polycomb и Trithorax ( Ringrose and Paro, 2004 ; обсуждается подробнее в главах " Транскрипционный сайленсинг, осуществляемый белками группы Polycomb " и " Регуляция транскрипции белками группы Trithorax "). Постоянная потребность в транскрипционном факторе Рах5 могла бы свидетельствовать против важной роли этих систем эпигенетической памяти в развитии В-клеток. Однако более вероятно, что Рах5 может поддерживать идентичность В-клеток, выступая ключевым фактором рекрутирования, чтобы нацелить белковые комплексы Polycomb или Trithorax на регуляторные элементы генов.
Смотрите также:
