Exploration of temporal and phenotypical heterogeneity in TFH and germinal centre B cells
(2021) MOBN03 20192Degree Projects in Molecular Biology
- Abstract
- High affinity antibodies of appropriate isotype are crucial for protection against pathogens and are generated within secondary lymphoid organs in structures called germinal centers (GC). Apart from affinity maturation, germinal centers also give rise to memory B cells and plasma cells, but how these fate decisions are regulated and what signals may be delivered by TFH cells is still unclear. Using OT-II adoptive transfer in mice we tracked TFH cells, B cells and plasma cells over time with single cell flow cytometry.
Herein we demonstrate that TFH cells peak earlier than previously appreciated and that the following loss of TFH coincides with increased affinity maturation in B cells. We also found a relationship between ratio of TFH to... (More) - High affinity antibodies of appropriate isotype are crucial for protection against pathogens and are generated within secondary lymphoid organs in structures called germinal centers (GC). Apart from affinity maturation, germinal centers also give rise to memory B cells and plasma cells, but how these fate decisions are regulated and what signals may be delivered by TFH cells is still unclear. Using OT-II adoptive transfer in mice we tracked TFH cells, B cells and plasma cells over time with single cell flow cytometry.
Herein we demonstrate that TFH cells peak earlier than previously appreciated and that the following loss of TFH coincides with increased affinity maturation in B cells. We also found a relationship between ratio of TFH to GC B cell and plasma cell output as well as an isotype preference for GC B cells that differed to plasma cells.
Understanding these relationships will aid us in our pursuit to develop vaccines against infectious disease, treat autoimmune disorders as well as combating cancer. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- Ett skräddarsytt immunförsvar
Våra kroppar är ständigt utsatta för patogena mikrober och virus men våra immunceller håller oss allt som oftast friska. Några av immunförsvarets viktigaste celltyper är de så kallade specifika immuncellerna: ”T” och ”B” celler. I detta mastersarbete har jag studerat hur antikroppssvaret som B celler producerar förändras över tid och i samspel med de follikulära T hjälparcellerna (TFH).
Specifika immunceller till skillnad från andra immunceller reagerar endast på en molekylär struktur, ett så kallat antigen. Vid en infektion rekryteras de B och T celler som kan binda just den patogen som inkräktar vilket gör responsen specifik och mer effektiv.
B celler är även unika i det att de kan anpassa sig och... (More) - Ett skräddarsytt immunförsvar
Våra kroppar är ständigt utsatta för patogena mikrober och virus men våra immunceller håller oss allt som oftast friska. Några av immunförsvarets viktigaste celltyper är de så kallade specifika immuncellerna: ”T” och ”B” celler. I detta mastersarbete har jag studerat hur antikroppssvaret som B celler producerar förändras över tid och i samspel med de follikulära T hjälparcellerna (TFH).
Specifika immunceller till skillnad från andra immunceller reagerar endast på en molekylär struktur, ett så kallat antigen. Vid en infektion rekryteras de B och T celler som kan binda just den patogen som inkräktar vilket gör responsen specifik och mer effektiv.
B celler är även unika i det att de kan anpassa sig och bli bättre på att skydda oss, detta sker genom mutation av B cellens antikropp och ett selektionssteg, där B celler konkurrerar om att bli selekterade av en TFH cell, denna process av mutationer och selektion förbättrar antikropparna på ett evolutionärt vis och kallas en germinal center (GC) reaktion. Vissa av dessa förbättrade B celler kan bli långlivade plasmaceller eller minnesceller. När vi påträffar samma patogen i framtiden så kan dessa minnesceller återaktiveras och hindra infektionen, detta sker mycket snabbare och effektivare än första gången och vi blir mindre sjuka. Det är detta immunologiska minne som är grunden till vaccin.
I detta projekt undersöktes möjligheten att TFH celler är en mer mångfaldig population än tidigare uppskattat, med fenotypiska eller temporala subpopulationer som kan ge stånd till de diverse processer GC reaktionen kan ge upphov till. Vi använde oss av OT-II adoptiv transfer, en musmodell där vi kan följa antigenspecifika T celler över tid. Vi analyserade sedan cellernas uttryck av antikroppar samt funktionsmarkörer på singelcellnivå med hjälp av flödescytometri.
Vi fann att antigenspecifika B celler binder hårdare till antigenet, det vill säga har högre affinitet, efter att TFH populationen har reducerats, detta tyder på att en mindre TFH population utgör ett större selektionstryck på B cellerna vilket driver affinitetsmaturering av antikroppen. För plasmaceller såg vi däremot att högaffina plasmaceller följde TFH cellernas populationskurva och dessutom hade en preferens för en annan antikroppsklass än GC B cellerna.
Dessa resultat födde två nya intressanta frågeställningar: Styr antikroppsklass valet att bli plasmacell kontra fortsatt GC B cell eller kan B cell till TFH cells ration påverka val av antikroppsklass samt differentiering till plasmacell? Svar på vilka signaler och faktorer som styr B cellers val av antikroppsklass och differentieringsväg har stor betydelse för infektion- och vaccinforskning, med den informationen kommer vi kunna skräddarsy behandling och vaccindesign för att uppnå bättre antikroppar, längre immunologiskt minne samt optimal antikroppsklass.
Masterexamensprojekt i Molekylärbiologi 60 hp 2020
Biologiska institutionen, Lunds universitet
Handledare: Adam Plumb, Sundhedsteknologie/Danmarks Tekniske Universitet
Medhandledare: Bengt Johansson Lindbom, Adaptivt immunförsvar/BMC, Lunds Universitet (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9066822
- author
- Hjortsberg, Liwa
- supervisor
- organization
- course
- MOBN03 20192
- year
- 2021
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- language
- English
- id
- 9066822
- date added to LUP
- 2021-10-13 11:55:41
- date last changed
- 2021-10-13 11:55:41
@misc{9066822,
abstract = {{High affinity antibodies of appropriate isotype are crucial for protection against pathogens and are generated within secondary lymphoid organs in structures called germinal centers (GC). Apart from affinity maturation, germinal centers also give rise to memory B cells and plasma cells, but how these fate decisions are regulated and what signals may be delivered by TFH cells is still unclear. Using OT-II adoptive transfer in mice we tracked TFH cells, B cells and plasma cells over time with single cell flow cytometry.
Herein we demonstrate that TFH cells peak earlier than previously appreciated and that the following loss of TFH coincides with increased affinity maturation in B cells. We also found a relationship between ratio of TFH to GC B cell and plasma cell output as well as an isotype preference for GC B cells that differed to plasma cells.
Understanding these relationships will aid us in our pursuit to develop vaccines against infectious disease, treat autoimmune disorders as well as combating cancer.}},
author = {{Hjortsberg, Liwa}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Exploration of temporal and phenotypical heterogeneity in TFH and germinal centre B cells}},
year = {{2021}},
}