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为解决浆细胞（PC）分化过程中 IgH 转录本合成和多聚腺苷酸化位点（PAS）使用的时间调控等问题，研究人员开展了浆母细胞分化过程中 mS 和 mM PAS 使用动态的研究。结果发现分级 mS PAS 使用现象等。该研究对理解 PC 分化和分泌途径有重要意义。
在免疫系统这个神秘的 “战场” 中，B 细胞就像一群训练有素的 “战士”，肩负着产生抗体抵御病原体的重任。浆细胞（PC）作为 B 细胞分化的终末阶段，更是拥有强大的 “武器”—— 每秒能分泌 10,000 个免疫球蛋白分子。然而，在这个看似高效有序的过程中，却隐藏着诸多谜团。尽管科学家们对 PC 分化过程中的一些关键机制有所了解，比如靶向体细胞超突变（SHM）、类别转换重组（CSR）等，但对于 IgH 转录本的 3' 端加工过程，尤其是多聚腺苷酸化位点（PAS）的使用调控，仍存在许多未知。这就好比在精密的战斗计划中，关键环节的信息缺失，使得我们无法全面了解这场 “免疫战争” 的全貌。为了填补这些知识空白，来自美国加利福尼亚大学戴维斯分校以及加利福尼亚大学欧文分校的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Cell Reports》上，为我们揭示了浆母细胞分化过程中 IgM 分泌转录本的重要调控机制，对理解免疫反应和相关疾病的发生发展具有重要意义。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。首先，构建了一种双荧光蛋白报告小鼠模型（mReporter mice，mR 小鼠），通过在 IgH μ 位点的近端（mS）和远端（mM）PAS 上游分别引入不同的荧光蛋白开放阅读框，实现对 PAS 使用情况的可视化和定量分析。其次，运用流式细胞术对不同细胞群体进行检测和分选，获取特定状态的细胞用于后续实验。最后，利用 RNA 测序（RNA-seq）技术分析细胞的转录组，探究基因表达的变化。
研究结果主要如下：
- mReporter 小鼠的开发与分析：构建的 mR 小鼠能够表达基于 mS 或 mM PAS 使用的荧光蛋白。研究发现，稳态下 mR 脾 B 细胞中 mS:mA 与 mM:mKO?存在共表达现象，这可能是由于 μ GLT 的持续翻译和 / 或 mS PAS 的随机使用以及 mA 荧光蛋白表达的持久性导致。此外，mR 小鼠的 B 细胞各亚群数量正常，且报告基因在 B 细胞中显著表达，在非 B 细胞中低表达12。
- 浆母细胞中 mS PAS 使用的动态变化：在浆母细胞（PB）分化过程中，研究人员观察到 mS:mA 表达呈现分级现象，即出现 mS 中间（mS INT）和 mS 高（mS HI）PAS 使用状态，且这两种状态与 Blimp-1 的表达相关。通过对 mR Prdm1:YFP triple reporter B 细胞的研究发现，在细胞分裂过程中，会出现表达或不表达 Prdm1:YFP（报告 Blimp-1 表达）的 mS INT 和 mS HI 细胞群体。同时，研究还证实 mS:mA 表达能够标记正在分泌 IgM 的细胞，其分级表达反映了细胞的分泌能力34。
- IRF4 和 Blimp-1 对 mS PAS 使用的调控作用：研究表明，IRF4 和 Blimp-1 在促进 mS PAS 使用方面具有层级关系。通过抑制实验发现，LPS 与抗 μ F (ab?)?共刺激可抑制 Blimp-1 表达和 mS PAS 使用，而 IRF4 或 Blimp-1 基因敲除会不同程度地损害 mS 和 mM PAS 使用的上调和下调。这说明 IRF4 和 Blimp-1 在协调 mS 到 mM PAS 使用比例方面发挥着重要作用，且二者功能非冗余56。
- 不同 mS PAS 使用状态细胞的基因表达差异：对 mS INT 和 mS HI ActB 以及 PB 细胞进行 RNA-seq 分析发现，ActB mS INT 和 mS HI 群体存在基因表达差异，上调基因与内质网和未折叠蛋白反应（UPR）相关，下调基因与抗原呈递和 BCR 信号调节等 PB 相关类别有关。而 mS INT 和 mS HI PB 群体基因表达无显著差异，表明它们可能在细胞水平而非基因水平存在差异78。
- 细胞命运轨迹分析：对 mS INT 和 mS HI ActB 以及 PB 细胞进行分选和再培养实验，结果显示 mS INT 和 mS HI ActB 具有较强的祖细胞潜能，能够迅速产生 PB 细胞，且 mS INT ActB 细胞具有双潜能细胞命运轨迹，可绕过 Blimp-1 表达产生 mS HI ActB 细胞。而 mS INT 和 mS HI PB 群体祖细胞潜能较弱9。
- 分级 PAS 使用与细胞生物学状态的关系：研究发现，mS INT ActB 细胞在 B 细胞身份和 PB 命运轨迹方面表现出最大的异质性，而 mS HI ActB 细胞则明确显示出向 PB 命运发展的轨迹。从 mS INT ActB 到其他 mS 群体的转变与内质网（ER）生物量的增加相关，且不同细胞命运轨迹中 ER 相关基因的表达存在差异，这表明 ER 的功能可能根据细胞命运轨迹进行了差异化的衍生1011。
在讨论部分，研究人员指出，他们通过 mR 小鼠模型揭示了浆母细胞分化过程中 mS PAS 使用的发育中间体的存在，这在以往的研究中未被预测到。同时，研究还发现了 IRF4 和 Blimp-1 在 m RNA 生物合成和转录后调控中的非冗余作用，以及不同 mS PAS 使用状态细胞的特征和命运轨迹。然而，该研究也存在一定的局限性，如体外刺激细胞的时间较短，无法精确量化细胞的祖细胞潜能和效率；m GLT 及其翻译在某些情况下限制了 mR 小鼠的应用等。尽管如此，这项研究仍然为我们深入理解浆母细胞分化和免疫球蛋白分泌机制提供了重要的线索，为后续研究奠定了坚实的基础，有望在未来推动免疫相关疾病的诊断和治疗研究取得新的突破。
