艾沐蒽助力发表|TCR测序为开发新型疫苗提供了理论基础

轮状病毒(RV)是一种全球性传播的人畜共患病病毒,主要引发 5 岁以下儿童及幼龄哺乳动物的急性胃肠炎和腹泻,在中低收入国家死亡率较高,作为一种严重的传染病,研究其对免疫系统的反应尤为重要。


近日吉林农业大学兽医医学院的专家团队在Veterinary Microbiology杂志发表题为“Rotavirus induces mucosal B-cell responses through the TLR3/TRIF and MAVS pathways”的文章,揭示了轮状病毒通过TLR3/TRIF和RIG-I/MAVS信号通路诱导B细胞免疫应答的分子机制。该研究采用了艾沐蒽的ImmuHub® TCR测序分析技术平台,揭示了TRIF通路会影响CD4+T细胞对B细胞的辅助功能,从而调节B细胞免疫。该研究结果为开发广谱、长效的RV疫苗提供了理论依据。





研究方法



该研究以C57BL/6J背景的野生型(WT)、TLR3⁻/⁻、TRIF⁻/

、MAVS⁻/⁻及TLR3⁻/⁻MAVS⁻/⁻双敲除小鼠为研究对象,采用RV病毒感染的雌性小鼠,感染后10天收集脾脏、肠系膜淋巴结(MLNs)、派尔集合淋巴结(PPs)等样本。

通过TCRβ链高通量测序分析CD4+T细胞受体的克隆多样性及V/J基因使用频率;采用流式细胞术检测不同类型B细胞比例;通过Elisa定量血清抗体水平;免疫荧光观察小肠CD138+IgA+细胞分布;通过骨髓移植实验验证TRIF通路的细胞内在作用。

研究结果
01

TRIF 缺失损害 CD4⁺T 细胞的辅助功能

对RV感染后的小鼠CD4+T细胞进行TCR测序。蜗牛图显示,与WT小鼠相比,TRIF⁻/⁻小鼠的“1”环层比例(单克隆T细胞比例)减少,表明TRIF敲除后的CD4+T细胞发生变化(见图1A)。CDR3氨基酸长度分布如图1B所示,主要集中在10-18个AA之间。TRIF⁻/⁻小鼠 CD4+T细胞的CDR3克隆频率显著改变(图1C),TRBV13-2、TRBJ1-2 等V/J基因片段的使用频率降低(图1D-F)。


同时,在RV感染后测定了WT和TRIF⁻/⁻小鼠PPs和脾脏中滤泡辅助性T细胞(Tfh细胞,B细胞激活的关键辅助细胞)的频率。PPs中Tfh细胞比例显著低于WT小鼠(图1E-F)。以上结果提示TRIF通路缺失会影响CD4+T细胞对B细胞的辅助功能。

图1

02

TLR3/TRIF 通路调控GC B细胞激活与抗体分泌

RV感染后,TLR3⁻/⁻和TRIF⁻/⁻小鼠的脾脏、MLNs、PPs中,生发中心(GC)激活型B细胞比例显著下降(图2);血清中总IgA、IgG1、IgG2a(TRIF⁻/⁻)及 IgG、IgG1(TLR3⁻/⁻)抗体水平显著降低,小肠十二指肠、空肠、回肠的CD138+IgA+浆细胞数量减少(图3)。表明TLR3/TRIF通路是B细胞分化为浆细胞并分泌抗体的关键,该通路的缺失会削弱B细胞分泌抗体的能力。

图2


图3

03

TRIF 通路对RV特异性B细胞积累至关重要

骨髓移植实验显示,接受TRIF⁻/⁻供体骨髓的受体小鼠,感染RV后 MLNs中GC B细胞的绝对数量显著低于WT供体组(图4),虽频率无差异,但证实TRIF通路对于RV特异性B细胞的积累至关重要。

图4

04

MAVS通路参与RV诱导的B细胞免疫应答

MAVS⁻/⁻小鼠感染后,MLNs和PPs中GC激活型B细胞比例、PPs 中B220⁺IgA⁺细胞比例,以及脾脏、MLNs中CD138⁺IgA⁺浆细胞比例均显著降低(图5),提示MAVS通路与TLR3/TRIF通路类似,是B细胞免疫激活的重要调控因子。

图5

05

TLR3与MAVS通路协同维持B细胞增殖与抗体分泌

TLR3⁻/⁻MAVS⁻/⁻双敲除小鼠的PPs中GC B细胞、B220⁺IgA⁺、B220⁺IgG2a⁺细胞比例、血清IgG1水平、以及小肠各段 CD138⁺IgA⁺细胞数量均进一步下降;且脾脏和PPs中Ki67⁺增殖型B细胞比例显著低于WT小鼠(图6)。证实两条通路协同调控B细胞增殖能力,其缺失会导致 B 细胞免疫功能的叠加损伤。

图6







本研究证实了轮状病毒通过TLR3/TRIF和MAVS两条信号通路协同调控B细胞介导的体液免疫:一方面通过影响CD4+T细胞的V/J基因重排和Tfh细胞功能,为B细胞提供充足辅助信号;另一方面直接调控GC B细胞的激活、浆细胞分化及抗体分泌,同时维持B细胞的增殖能力,最终参与病毒清除和抗感染免疫。该研究为设计靶向这两条通路的免疫佐剂或新型RV疫苗提供了理论靶点。


文献来源

Rong-Rong Zhang,et,al.Rotavirus induces mucosal B-cell responses through the TLR3/TRIF and MAVS pathways. Veterinary Microbiology,Volume 314,2026,110910,ISSN 0378-1135.


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