鸡哈德氏腺来源浆细胞的表征

《European Journal of Immunology》：Characterization of Harderian Gland-Derived Plasma Cells in Chicken

　　

由于鸟类与哺乳动物在B细胞（B cell）发育上存在根本差异，对禽类浆细胞（plasma cells, PCs）的认识仍然有限，且缺乏PC特异性标志物。研究人员从哈德氏腺（Harderian gland, HG）（一种富含PC样细胞的泪腺）中分离白细胞，鉴定出一个大CD45^med细胞亚群。通过低Pax5（paired box 5）、高Blimp-1（B lymphocyte-induced maturation protein-1）表达以及特征性形态学，证实了其PC身份。这些细胞缺乏B细胞谱系标志物chB6，但表达表面BCR（B cell receptor），主要发生类别转换至IgA（immunoglobulin A），并有一小部分IgY^pos细胞。活化标志物CD57的表达和处于细胞周期的细胞表明终末分化不完全。CXCR4^high PC定位于CXCL12丰富的HG区域，支持CXCL12–CXCR4轴在PC迁移和滞留中的保守性。HG PC表现从BAFF-R（B cell activating factor receptor）到TACI（transmembrane activator and CAML interactor）表达的转换，提示BAFF–TACI信号可能在鸡中补偿BCMA（B cell maturation antigen）/APRIL（a proliferation-inducing ligand）的缺失并介导PC存活。HG组织中高水平的IL-6（interleukin-6）、BAFF和CXCL12进一步表明存在存活龛（survival niches）。本研究建立了一种分离鸡PC的方法，将其表型定义为FSC^high/CD45^med/sIg^pos/CD57^pos/CXCR4^high/TACI^low，揭示了黏膜PC生物学的保守性和物种特异性，为功能研究和改进家禽疫苗策略奠定了基础。

**论文解读：鸡哈德氏腺来源浆细胞的鉴定与特征分析**

**研究背景与问题**
哺乳动物的浆细胞（plasma cells, PCs）研究较为深入，其分化、存活和表面标志物（如CD138、CD38、CXCR4高表达）已被明确。然而，鸟类（如鸡）与哺乳动物在B细胞发育上存在显著差异。鸡的初级B细胞器官是法氏囊（bursa of Fabricius），而非骨髓，且缺乏淋巴结；外周B细胞存活依赖BAFF（B cell activating factor of the TNF family），但鸡的BAFF/BAFF-R系统更为简单：仅有一个配体BAFF和两个受体BAFF-R与TACI，而BCMA为假基因，APRIL完全缺失。此外，鸡浆细胞表面标志物尚未明确，阻碍了对禽类抗体反应关键细胞的功能研究。为此，研究人员选择富含浆细胞的哈德氏腺（Harderian gland, HG）作为模型，旨在建立鸡浆细胞的分离方法，并系统描述其表型、分化特征和微环境，为疫苗研发和进化免疫学比较提供基础。该研究发表在《European Journal of Immunology》。

**主要技术方法**
研究采用12–24周龄M11白来航鸡的哈德氏腺组织。关键方法包括：密度梯度离心分离白细胞；多色流式细胞术和细胞分选（FACS）；Giemsa染色观察细胞形态；碘化丙啶（PI）DNA染色进行细胞周期分析；qRT-PCR检测基因表达（PAX5、BLIMP1、免疫球蛋白、趋化因子等）；RNAscope原位杂交检测CXCL12信使RNA；免疫组织化学分析组织切片中白细胞分布。

**研究结果**

**2.1 哈德氏腺白细胞分布**
免疫组化显示，HG头区分泌导管上皮下密集聚集CD45阳性淋巴细胞。TIM4阳性巨噬细胞均匀分布；CD4阳性T细胞广泛分布但形成局部高密度区；B细胞（chB6^pos/BAFF-R^pos）主要位于上皮下。IgM、IgA和IgY阳性浆细胞弥散分布于淋巴组织，电子显微镜确认浆细胞具有核周异染色质聚集和丰富的粗糙内质网（rough endoplasmic reticulum, rER）。

**2.2 鸡浆细胞分离方案建立**
通过CD45表达和侧向散射（FSC）将HG白细胞分为三个亚群：小CD45^low细胞、小CD45^high细胞和大CD45^med细胞。大CD45^med细胞中仅2%表达chB6、1%表达CD3、6%为巨噬细胞（MRC1L-C^pos），但超过90%为表面免疫球蛋白（sIg）阳性，与体外诱导的鸡浆母细胞（plasmablasts, PB）/PC表型一致。Giemsa染色显示这些细胞具有浆细胞特征：核偏位、染色质呈车轮状。细胞周期分析显示约10%处于S期、1.6%处于G2/M期，提示包含PB和PC。qRT-PCR证实小CD45^low细胞表达B细胞转录因子PAX5，而大CD45^med/MRC1L-C^neg细胞高表达PC标志转录因子BLIMP1，并高表达IgM可溶性重链（μS）和IgA。

**2.3 哈德氏腺PB/PC流式表型**
与大CD45^med/MRC1L-C^neg细胞相比，chB6^pos B细胞表达BAFF-R，而PC群体失去BAFF-R、表达弱TACI。MHC II表达显著降低，CD138阴性，活化标志物CD57在几乎所有PC上高表达。CXCR4在PC上表达强度约为B细胞的两倍（MFI 1498 vs. 657），而CXCR5表达呈双峰（约等量的CXCR5^low和CXCR5^high细胞），可能反映PB与PC的差异。表面Ig分型显示：约40%为IgM阳性、40%为IgA阳性、10%为IgY阳性；细胞内染色进一步提高IgY阳性率至17%，表明所有PC均保留表面BCR。

**2.4 哈德氏腺微环境分析**
qRT-PCR检测显示，HG中CXCL12 mRNA水平显著高于法氏囊和脾脏（约1000倍于脾脏），而CXCL13水平极低。BAFF表达低于脾脏但存在，IL-6在HG中表达量比脾脏高约500倍，TGFβ在各淋巴组织间相似。RNAscope原位杂交显示CXCL12阳性细胞呈分支状形态，广泛分布于PC所在区域，与抗MHC II阳性树突样细胞分布一致。这些结果支持HG为PC提供存活所需微环境。

**总结与讨论**
本研究首次建立从鸡哈德氏腺分离浆细胞/浆母细胞（PB/PC）的可靠方法，并将其表型定义为：大细胞、CD45^med、sIg^pos、CD57^pos、CXCR4^high、TACI^low。研究发现鸡PC具有保守的转录特征（PAX5下调、BLIMP1上调），但缺乏哺乳动物常用的PC标志物CD138，且所有PC保留高表面BCR，这与哺乳动物终末分化PC（尤其是IgG分泌细胞）不同。CXCR4高表达与HG中高浓度的趋化因子CXCL12结合，提示CXCL12–CXCR4轴在PC迁移和滞留中保守。在BAFF受体方面，PC从BAFF-R转换为TACI表达，但由于鸡缺失BCMA和APRIL，PC存活可能主要依赖BAFF–TACI信号以及IL-6。HG中IL-6极高表达、BAFF和CXCL12存在，表明HG可作为PC存活龛。

**研究结论翻译**：总之，本研究对鸡哈德氏腺中的浆母细胞/浆细胞（PB/PC）进行了全面鉴定，将其定义为大CD45^med/sIg^pos/CD57^pos/CXCR4^high/TACI^low细胞，揭示了其生物学中既保守又具物种特异性的方面。研究人员证明鸡浆细胞分化涉及经典的转录变化，包括PAX5下调和BLIMP1上调，以及功能性转变，如失去对IL-2的反应性。表面免疫球蛋白、趋化因子受体和BAFF家族受体的表达进一步突出了禽类PC的独有特征。此外，在禽类中的发现为关于BCMA-APRIL轴对PC存活相对重要性和进化保守性的持续讨论提供了新的比较视角，因为在鸡中，尽管缺失BCMA和APRIL，PC仍能持续存在。替代机制可能包括BAFF-TACI、CXCL12/CXCR4轴和IL-6，这些因子共同支持PC在HG内的维持，而HG在此物种中似乎充当特化的存活龛。