心筋B細胞の発生変化は、さまざまな臓器に関連するB細胞の変化を反映しています

Developmental changes in myocardial B cells mirror changes in B cells associated with different organs.

• Cibele Rocha-Resende
• Wei Yang
• Wenjun Li
• Daniel Kreisel
• Luigi Adamo
• Douglas Mann

抄録

最近の研究では、ナイーブ心臓には、心臓の微小血管内皮と密接に接触し、心臓を通過する際にその通過を阻止する血管内再循環B細胞の集団が存在することが示されている。しかし、その出現時期や臓器特異性については不明な点が多い。この知見のギャップに対処するために、私たちは、心筋などの臓器から分離されたB細胞を、胎生期から成人期初期までの間に系統的に解析しました。その結果、発生途上の心臓ではE13.5日目までにB細胞が存在していることがわかりました。心筋B細胞の表現型は発生期にダイナミックに変化した。新生児の心筋B細胞がCD11b+とCD11b-CD21-CD23-であったのに対し、成人の心筋B細胞はCD11b-CD21+CD23+であった。肺と肝臓の組織学的分析と生体内顕微鏡検査では、微小血管内皮と接触している臓器関連B細胞は心臓に特異的ではないことが示された。異なる発生段階にある灌流心臓、肝臓、肺、脾臓のフローサイトメトリー解析は、発生時に心臓で観察されたB細胞亜集団の動的変化が、脾臓、末梢血、その他の臓器で観察された変化を反映していることを示した。B細胞のシングルセルRNAseq解析により、心筋関連B細胞は、異なる遺伝子発現プロファイルを持つ臓器関連B細胞のより大きな集団の一部であることが示された。これらの知見は、心筋関連B細胞の生物学の理解を広げ、発生時のナイーブB細胞の動態に関する現在のモデルが不完全であることを示唆している。

Recent evidence shows that the naïve heart harbors a population of intravascular recirculating B cells that make close contact with the microvascular endothelium of the heart and arrest their transit as they pass through the heart. However, the timing of their appearance and their organ specificity remain unknown. To address this knowledge gap, we performed a systematic analysis of B cells isolated from the myocardium and other organs, from embryonic life to early adulthood. We found that B cells are present in the developing heart by day E13.5. The phenotype of myocardial B cells changed dynamically during development. While neonatal heart B cells were mostly CD11b+ and CD11b-CD21-CD23-, adult B cells were predominantly CD11b-CD21+CD23+. Histological analysis and intravital microscopy of lung and liver showed that organ-associated B cells in contact with the microvascular endothelium were not specific to the heart. Flow cytometric analysis of perfused hearts, livers, lungs and spleen at different developmental stages showed that the dynamic changes in B cell subpopulations observed in the heart during development mirrored changes observed in the spleen, peripheral blood and other organs. Single cell RNAseq analysis of B cells showed that myocardial-associated B cells were part of a larger population of organ-associated B cells that had a distinct gene expression profile. These findings broaden our understanding of the biology of myocardial-associated B cells and suggest that current models of the dynamics of naïve B cell during development are incomplete.