B-Proliferation

Die Zellproliferation ist eines der früheren Ereignisse der B-Zell-Aktivierung, die notwendig ist, um den Antigen-aktivierten B-Zell-Pool zu erweitern und eine ausreichende Immunantwort sicherzustellen. Die Proliferation von B-Zellen kann in vitro auf verschiedene Arten ausgelöst werden. Das Engagement von BCR dient als primärer Stimulus, aber zusätzlich können mehrere costimulatorische Moleküle oder akzessorische Rezeptoren wie CD38, CD40 und CD19 die B-Zellproliferation direkt stimulieren oder die Schwelle der B-Zellaktivierung durch Antigene verringern (Barrington et al., 2009; Chen und Ross, 2005, 2007). Die Toll-like Receptor (TLR) -Agonisten wie LPS- und CpG-DNA sind multipotente Mitogene, die die polyklonale B-Zellproliferation über TLRs 4 bzw. 9 stimulieren (Hoshino et al., 1999; Krieg et al., 1995). Kürzlich wurde gezeigt, dass eine Gruppe von Glycolipid-Antigenen die Proliferation von B-Zellen durch das MHC-Klasse-I-ähnliche Molekül CD1d stimulieren kann, das auf bestimmten B-Zellen vorhanden ist (Brigl und Brenner, 2010; Lang et al., 2008) sowie myeloische Zellen. Das prototypische und am häufigsten untersuchte Antigen für CD1d ist Alpha-Galactosylceramid, ein Lipid, das aus einem Meeresschwamm extrahiert wird; Endogene Glycolipidantigene von Säugetierzellen aktivieren jedoch auch CD1d (Zhou et al., 2004).RA spielt verschiedene Rollen, um die Aktivierung und Differenzierung von B-Zellen durch seine Einflüsse auf diese intrinsischen Signalsysteme zu regulieren. Mehrere Evidenzlinien haben gezeigt, dass die Regulation der B-Zellproliferation durch RA von der Art des angetroffenen Stimulus abhängt. Auf physiologischer Ebene (etwa 5-20 nM) hemmte RA die Proliferationsrate von gereinigten menschlichen peripheren Blut-B-Zellen, die durch Anti-μ-Antikörper stimuliert wurden (Blomhoff et al., 1992). In murinen naïven B-Zellen, die mit Anti-μ stimuliert wurden, um die BCR-Signalisierung zu initiieren, und mit Anti-CD38 zur Ligation des CD38-Moleküls auf der Oberfläche von B-Zellen, wurde die Proliferation in der Population als Ganzes reduziert, aber eine Gruppe von größeren, weniger zyklischen und differenzierteren B-Zellen entstand im Laufe der Zeit, und diese Zellen exprimierten mehr Oberflächen-Ig, was auf eine verstärkte Progression hin zu Antikörper-sekretierenden PCs hinweist (Chen und Ross, 2005). In einem In-vitro-Modell der T-Zell-abhängigen B-Zell-Aktivierung reduzierte RA die B-Zell-Proliferation, die durch Ligation der BCR und CD40 sowie durch LPS induziert wurde (Chen und Ross, 2005, 2007). Die Reduktion der B-Zell-Proliferation durch RA unter Bedingungen verschiedener Stimuli deutet auf die Beteiligung eines gemeinsamen Weges hin, der zur negativen Regulation des Zellzyklus und des Wachstums führt, wenn B-Zellen durch Vernetzung von BCR-verwandten Rezeptoren und TLR4 stimuliert werden. Naderi und Blomhoff (1999) zeigten, dass der Verringerung der B-Zellproliferation in normalen menschlichen peripheren B-Zellen ein Zellzyklusstillstand vorausging, wie die veränderte Expression mehrerer zellzyklusregulatorischer Faktoren belegt. Eine negative Regulation des NF-kB-Signalwegs kann auch zur inhibitorischen Wirkung von RA auf die Zellproliferation beitragen, da NF-kB-Familienmitglieder eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Entwicklung und Proliferation von B-Zellen spielen (Chen et al., 2002; Siebenlist et al., 2005). Studien einer B-lymphoiden Zelllinie in Kultur haben auch gezeigt, dass RA die Proliferation unterdrückt, indem es den ionisierten Calciumkanal blockiert, der die frühe Calciumreaktion nach BCR-Ligation vermittelt (Bosma und Sidell, 1988).

Im Gegensatz zu der oben diskutierten inhibitorischen Wirkung von RA auf die durch BCR-Ligation und LPS stimulierte B-Zellproliferation erhöhte RA die Proliferation von Speicher-B-Zellen, wenn B-Zellen mit CpG-DNA stimuliert wurden, was die Zellaktivierung durch TLR9 induziert (Ertesvag et al., 2007). Die erhöhte Rate der B-Zell-Proliferation wurde von einer erhöhten Sekretion von Antikörpern begleitet. In einer mechanistischen Studie haben Ertesvag et al. (2007) zeigten, dass die verstärkte Proliferation und Differenzierung durch RA der Aktivierung des p38 MAPK-Signalwegs entsprach, der zu einer Phosphorylierung des Retinoblastomproteins führte und das Niveau von Cyclin D erhöhte, Faktoren, die das Fortschreiten des Zellzyklus stimulieren. Wir haben auch beobachtet, dass RA die Proliferation von gereinigten murinen Milz-B-Zellen erhöht, die durch α-Galactosylceramid, einen Liganden für den CD1d-Rezeptor, stimuliert wurden, was mit der B-Zelldifferenzierung korrelierte, belegt durch sIgG1 und CD138 Expression (Q. Chen, unveröffentlichte Daten), während RA gleichzeitig die Proliferation von identischen B-Zellen reduzierte, die durch LPS stimuliert wurden.Diese kontrastierenden Ergebnisse implizieren, dass RA die B-Zell-Proliferation differentiell beeinflusst, in einer Weise, die sowohl von der B-Zell-Subpopulation als auch vom Stimulus abhängt. Während RA die reife B-Zellproliferation hemmt, was ihre Differenzierung der aktivierten B-Zellen gegenüber PCs erleichtern kann, fördert RA die Expansion einer Teilmenge von B-Zellen, die einer weiteren Differenzierung unterzogen werden (Chen und Ross, 2005), beide Prozesse, die zur Förderung der Antikörperproduktion führen. Während physiologische RA-Spiegel die B-Zellproliferation hemmten, verhinderte RA bei gleicher Konzentration auch die spontane Apoptose von B-Lymphozyten (Lomo et al., 1998), was darauf hindeutet, dass RA, obwohl es die reife B-Zellproliferation hemmt, den funktionellen B-Zellpool aufrechterhält, wie es für eine effektive Gedächtnisreaktion erforderlich ist. Weitere Studien sind erforderlich, um besser zu definieren, ob das Stadium der B-Zell-Aktivierung an sich (naïv oder Gedächtnis) oder der Stimulus selbst oder beides bestimmt, ob RA den B-Zell-Zyklus und die Proliferation fördert oder hemmt.