香烟烟雾通过TLR/BAFF-BAFF受体/Blimp-1调控B细胞分化在COPD发病机制中的作用

Persistent airway inflammation，which is a complex process with multiple cells involved, is the main pathological physiology characteristic of chronic obstructive pulmonary disease（COPD）. Numerous studies have confirmed that cigarette smoke (CS) can not only activate TLR signal in diverse cells, but also induced the secreting of B cell activating factor (BAFF), thus forming lymphoid follicles. BAFF receptors are mainly expressed on B cells. Lymphoid follicle is the site of rapid proliferation reaction after B cell contacting antigen. We therefore hypothesize that CS activate B cells to participate in the chronic airway inflammation by promoting B cells to accumulation, forming lymphoid follicles, and then differentiating into plasma cells through activating TLR signal, increasing expression of BAFF receptors on B cell surface, and then enhanced its interaction with BAFF. In the proposed study, we will determine the relationship between B cells’ differentiation, function and smoking exposure by testing the number of peripheral blood B cell subsets in different populations. Further, by using cigarettes extraction to stimulate human B cells in vitro, and smoked conditional knockout mice models in vivo, confirmed the role of cigarette smoke in regulation B cell differentiation via TLR/BAFF-BAFF receptor/Blimp -1 signaling pathways in the pathogenesis of COPD chronic airway inflammation. The completion of this project will provide valuable insights to treat patients with COPD efficiently by developing treatments that aim at B cells.

气道炎症是COPD主要的病理生理特点。国外研究表明，COPD气道和肺实质中有大量B细胞聚集，提示B细胞可能在气道炎症中发挥重要作用。吸烟是触发COPD患者肺部炎症的重要危险因素。香烟烟雾（CS）可活化多种固有免疫细胞和T细胞的TLR信号。我们的前期研究表明，B细胞表面BAFF受体上调依赖TLR-MyD88信号通路。文献报道上调BAFF受体，可促使B细胞向浆细胞分化。因此，我们提出假说：“CS活化B细胞TLR信号，上调BAFF受体，促进淋巴滤泡形成，并促使滤泡B细胞表达Blimp-1，向浆细胞分化，参与气道炎症”。本研究通过检测COPD患者外周血B细胞亚群和功能，探讨B细胞分化与烟雾暴露的关系；利用细胞培养和条件性基因敲除小鼠烟熏模型，探讨B细胞TLR/BAFF-BAFF受体/Blimp-1信号通路在香烟导致COPD气道炎症中的作用，为建立以B细胞为目标的COPD治疗新方法提供理论依据。

气道炎症是COPD主要的病理生理特点。国外研究表明，COPD气道和肺实质中有大量B细胞 聚集，提示B细胞可能在气道炎症中发挥重要作用。吸烟是触发COPD患者肺部炎症的重要危险因素。我们研究表明，B 细胞表面BAFF受体上调依赖TLR-MyD88信号通路。文献报道上调BAFF受体，可促使B细胞向浆细胞分化。因此，我们提出假说：“CS活化B细胞TLR信号，上调BAFF受体，促进淋巴滤泡形成， 并促使滤泡B细胞表达Blimp-1，向浆细胞分化，参与气道炎症”。本研究通过检测COPD患者外周血B细胞亚群和功能，探讨B细胞分化与烟雾暴露的关系；利用香烟烟熏构建小鼠烟熏模型，探讨B细胞TLR/BAFF-BAFF受体/Blimp-1信号通路在香烟导致COPD气道炎症中的作用，为建立以B细胞为目标的COPD治疗新方法提供理论依据。将符合COPD诊断且纳入标准的受试者及符合正常人标准的纳入者作为研究对象的一般情况、肺功能情况，提取对照组及COPD组（包括吸烟患者smoke组和非吸烟患者NS组）患者血清中的单个核细胞（PBMC），进行流式细胞术染色，检测CD19+B细胞及CD19+CD27+流式抗体染色阳性表达的细胞比例。分析COPD组与对照组外周血记忆B细胞IgM、IgD、IgG抗体类别比较，COPD 组患者外周血 CD19+细胞群及 CD19+CD27+细胞群与 FEV1/FVC、与 FEV1%pred相关性分析。通过香烟烟熏建造小鼠COPD模型，探究脾脏和肺部B细胞浆细胞免疫应答炎症反应与COPD肺功能改变严重程度的相关性，探究CS活化B细胞上调BAFF受体，促进淋巴滤泡形成，并促使滤泡B细胞表达Blimp-1，向浆细胞分化，参与气道炎症的反应机制。研究发现（1）烟草暴露可能激活机体 B 细胞免疫反应，导致 COPD 患者外周血 B 细胞亚群变化。 （2）COPD 患者外周血 CD19+细胞和 CD19+ CD27+记忆 B 细胞数量与气流阻塞程 度之间存在相关性。（3）香烟烟熏小鼠肺部CD138+细胞增多，脾脏浆细胞增多，并与气流阻塞程度存在相关性（4）CS活化B细胞上调BAFF受体，促进淋巴滤泡形成，并促使滤泡B细胞表达Blimp-1，向浆细胞分化，参与气道炎症的反应。