Molekulare und funktionelle Analyse humaner splenischer Marginalzonen-B-Zellen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Marc Seifert
• Fachliche Zuordnung: Immunologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 411807919

Das murine B-Zell-System ist in drei Entwicklungslinien gegliedert: B-1, follikuläre (B-2) und Marginalzonen-(MZ)-B-Zellen. MZ-B-Zellen besiedeln histologische Strukturen wie die Marginalzone der Milz und gewähren eine essentielle Schutzfunktion gegen Pathogene und apoptotische Zellen. Splenische (sMZ)-B-Zellen reagieren schnell und effizient auf Signale des angeborenen Immunsystems, können aber auch Keimzentrumsreaktionen durchlaufen und hochaffine Antikörper produzieren. Auf Grund dieser besonderen Kombination schreibt man sMZ-B-Zellen eine Brückenfunktion zwischen angeborener und adaptierter Immunität zu. Die derzeitige Sicht auf die molekularen Mechanismen, die der funktionellen Vielseitigkeit von sMZ-B-Zellen zugrunde liegen, beruht vor allem auf Mausmodellen. Diese zeigen, dass sMZ-B-Zellen ein einzigartiges genetisches Programm für ihre Entwicklung und Funktion benötigen. Weiterhin sind ihre histologische Präsentation, die Instruierung durch angeborene Immunität und ein besonderes B-Zell-Rezeptor-(BCR) Repertoire notwendig. Im Gegensatz zum Mausmodell humane sMZ-B-Zellen nur unzureichend erforscht. Ihre hohe Ähnlichkeit zu Gedächtnis-B-Zellen hat zu der Debatte geführt, ob sMZ-B-Zellen Keimzentrumsreaktionen entstammen oder – wie in Mäusen – einer unabhängigen Abstammungslinie entspringen, oder womöglich mehr als als ein Typ von sMZ-B-Zellen im Menschen existiert. Übereinstimmend mit ihrer ungeklärten Entstehung sind auch die molekularen Mechanismen, die der Funktionsweise humaner sMZ-B-Zellen zugrunde liegen, weitgehend unbekannt.Im letzten Jahr haben wir eine Kohorte von mehr als 80 Milzbiopsaten von Menschen verschiedenen Alters gesammelt. Unsere Vorarbeiten zur Einzelzell-Transkriptomanalyse humaner sMZ-B-Zellen weisen darauf hin, dass diese aus mehreren, distinkten Subpopulationen bestehen, deren Zusammensetzung sich mit dem Alter verändert. Mit unserem Forschungsvorhaben beabsichtigen wir, diese Analysen zu vertiefen um molekulare und funktionelle Unterschiede dieser Subpopulationen zu bestimmen. Weiterhin möchten wir unsere bereits erfolgten in vitro-Studien an humanen sMZ-B-Zellen aus Kindern und Erwachsenen fortführen, die die Untersuchung von BCR-Repertoiren, von Spezifitäten gegen verkapselte Bakterienstämme und auch das Reaktionsvermögen von sMZ-B-Zellen auf Signale des angeborenen oder adaptiven Immunsystems beinhalten. Mit Hilfe unserer etablierten Methoden zur Messung von Zytokinsezernierung, Migration und Zelladhäsion wollen wir die Signale identifizieren, die eine Motilität bzw. Niederlassung von sMZ-B-Zellen verursachen. Weiterhin wollen wir unsere primären Hinweise auf eine Interaktion von aktivierten sMZ-B-Zellen mit Makrophagen der roten Pulpa und TH1-Zellen vertiefen. Schließlich planen wir aus unserer Kollektion von gepaarten Milz- und Blutproben klonal verwandte BCR-Genumlagerungen zwischen sMZ und Gedächtnis-B-Zellen zu quantifizieren um den Verwandtschaftsgrad beider Populationen zu bestimmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen