第二節(jié) B細(xì)胞
一、B細(xì)胞的功能
B細(xì)胞也是免疫系統(tǒng)中重要的免疫細(xì)胞,其主要功能是介導(dǎo)體液免疫,B細(xì)胞還是重要的抗原遞呈細(xì)胞,能攝取,加工和遞呈抗原;B細(xì)胞還能分泌細(xì)胞因子,調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。
二、B細(xì)胞的分化成熟
B細(xì)胞來源于骨髓的多能干細(xì)胞,在骨髓中分化成熟。B細(xì)胞在骨髓中的分化成熟經(jīng)歷了前B細(xì)胞,未成熟B細(xì)胞階段,最終分化為成熟的B細(xì)胞,其細(xì)胞膜表面出現(xiàn)特有的表面標(biāo)志-B細(xì)胞抗原受體(BCR),BCR也稱為表面膜免疫球蛋白。
1. 前B細(xì)胞:此時B細(xì)胞免疫球蛋白(Ig)的重鏈-μ鏈的V區(qū)基因首先重排,隨后胞質(zhì)中出現(xiàn)μ鏈,但還不能合成完整的免疫球蛋白分子,也不能表達(dá)BCR,亦不具有任何功能。
2. 未成熟B細(xì)胞:在重排的μ鏈基因的誘導(dǎo)下,免疫球蛋白輕鏈-κ鏈或λ鏈的V區(qū)基因開始重排,隨后胞質(zhì)中出現(xiàn)輕鏈的替代鏈(SL),細(xì)胞表面表達(dá)前BCR(由Hμ和SL組成)。前BCR的表達(dá)可以促進(jìn)B細(xì)胞的進(jìn)一步分化成熟;隨后,未成熟B細(xì)胞能合成成熟的輕鏈;胞質(zhì)中出現(xiàn)完整的免疫球蛋白分子IgM,同時細(xì)胞表面表達(dá)BCR(mIgM)。mIgM 是B細(xì)胞分化成熟過程中首先出現(xiàn)的BCR,也是未成熟B細(xì)胞表面標(biāo)志。
未成熟的B細(xì)胞具有識別抗原的能力,但還不能介導(dǎo)免疫應(yīng)答;相反,此時未成熟免疫細(xì)胞處于一種對抗?quot;敏感“的狀態(tài),如受抗原刺激,非但不能激活,增殖,產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答,反而會引起未成熟B細(xì)胞發(fā)生凋亡而導(dǎo)致克隆流產(chǎn)。
現(xiàn)認(rèn)為,骨髓中出現(xiàn)的自身抗原可祛除對自身抗原“敏感”的B細(xì)胞克隆,這是B細(xì)胞自身耐受-中樞耐受產(chǎn)生的機(jī)制之一。
3. 成熟B細(xì)胞:隨著進(jìn)一步的分化,μ鏈以外的其它重鏈也開始表達(dá),胞質(zhì)中可同時出現(xiàn)IgM和IgD,細(xì)胞表面同時表達(dá)兩類BCR:mIgM和mIgD.至此,B細(xì)胞在骨髓中分化成熟。
三、B細(xì)胞在外周歷程
一旦分化成熟,B細(xì)胞就離開骨髓,到外周免疫器官的非胸腺依賴區(qū)定居,亦參與淋巴細(xì)胞的再循環(huán)。
1.B細(xì)胞的活化:若無抗原刺激,B細(xì)胞在外周免疫器官中的壽命僅7-10天。一旦受抗原刺激,B細(xì)胞可被活化,發(fā)生增殖,分化,進(jìn)入激活狀態(tài)。此時,免疫球蛋白的基因轉(zhuǎn)錄加快,B細(xì)胞表面的BCR表達(dá)增加,向漿細(xì)胞分化。
在抗原刺激下,B細(xì)胞免疫球蛋白基因(V區(qū))發(fā)生體細(xì)胞高頻突變,進(jìn)一步豐富了BCR的多樣性(后祥)。
2.漿細(xì)胞:漿細(xì)胞中出現(xiàn)了大量的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),能合成和分泌特異性抗體,同時細(xì)胞表面BCR表達(dá)減少。
四、B細(xì)胞分化成熟過程中的陰性選擇和陽性選擇
未成熟B細(xì)胞表面表達(dá)mIgM,此時能識別自身抗原的B細(xì)胞克隆以其BCR(mIgM)與骨髓中的自身抗原結(jié)合,產(chǎn)生負(fù)向調(diào)節(jié)信號,誘使該未成熟B細(xì)胞克隆發(fā)生凋亡,稱為B細(xì)胞的陰性選擇。其生物學(xué)意義在于清除自身反應(yīng)性B細(xì)胞克隆,產(chǎn)生自身耐受。
在外周,成熟的B細(xì)胞受抗原刺激后發(fā)生體細(xì)胞高頻突變,經(jīng)過抗原選擇,留下了表達(dá)高親和力BCR的B細(xì)胞克隆,稱為親和力成熟,有人亦稱之為陽性選擇。
五、B細(xì)胞抗原受體
在同一個體內(nèi),B細(xì)胞抗原受體(BCR)的多樣性高達(dá)109-1010,賦予機(jī)體識別各種抗原,產(chǎn)生特異性抗體的巨大潛能。
在成熟B細(xì)胞表面,BCR總是和Igα、Igβ共同表達(dá),形成BCR-Igα/Igβ復(fù)合體,前者識別、結(jié)合抗原,后者傳導(dǎo)抗原刺激信號。
1. BCR分子:BCR主要包括mIgM和mIgD,均由兩條重鏈和兩條輕鏈連接而成。每條鏈可以分為可變區(qū)(V區(qū)),恒定區(qū)(C區(qū)),跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū)四個部分。BCR的可變區(qū)由輕鏈可變區(qū)VL和重鏈可變區(qū)VH兩個結(jié)構(gòu)域組成,每個可變區(qū)又包括三個高變區(qū)CDR,三個高變區(qū)均參與抗原的識別和結(jié)合,共同決定BCR的抗原特異性。
B細(xì)胞可識別完整的,天然的蛋白質(zhì)抗原,多糖或脂類抗原。
2. Igα和Igβ分子:Igα和Igβ以二聚體形式存在(一條Igα鏈和一條Igβ鏈組成一個二聚體),每兩個二聚體和一個BCR組成BCR-Igα/Igβ復(fù)合體。Igα、Igβ鏈的特點(diǎn)是胞質(zhì)區(qū)特別長,各含有一個免疫受體酪氨酸激活基序(ITAM),為傳導(dǎo)信號所必須。
六、B細(xì)胞亞群B細(xì)胞也是一個異質(zhì)性群體,一般根據(jù)CD5的表達(dá)與否將B細(xì)胞分為B1和B2兩個亞群。B1為CD+5B細(xì)胞,B2為CD-5B細(xì)胞。