第二節(jié) B細胞
一、B細胞的功能
B細胞也是免疫系統(tǒng)中重要的免疫細胞,其主要功能是介導體液免疫,B細胞還是重要的抗原遞呈細胞,能攝取,加工和遞呈抗原;B細胞還能分泌細胞因子,調節(jié)免疫應答。
二、B細胞的分化成熟
B細胞來源于骨髓的多能干細胞,在骨髓中分化成熟。B細胞在骨髓中的分化成熟經歷了前B細胞,未成熟B細胞階段,最終分化為成熟的B細胞,其細胞膜表面出現(xiàn)特有的表面標志-B細胞抗原受體(BCR),BCR也稱為表面膜免疫球蛋白。
1. 前B細胞:此時B細胞免疫球蛋白(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BCR,亦不具有任何功能。
2. 未成熟B細胞:在重排的μ鏈基因的誘導下,免疫球蛋白輕鏈-κ鏈或λ鏈的V區(qū)基因開始重排,隨后胞質中出現(xiàn)輕鏈的替代鏈(SL),細胞表面表達前BCR(由Hμ和SL組成)。前BCR的表達可以促進B細胞的進一步分化成熟;隨后,未成熟B細胞能合成成熟的輕鏈;胞質中出現(xiàn)完整的免疫球蛋白分子IgM,同時細胞表面表達BCR(mIgM)。mIgM 是B細胞分化成熟過程中首先出現(xiàn)的BCR,也是未成熟B細胞表面標志。
未成熟的B細胞具有識別抗原的能力,但還不能介導免疫應答;相反,此時未成熟免疫細胞處于一種對抗?quot;敏感“的狀態(tài),如受抗原刺激,非但不能激活,增殖,產生特異性免疫應答,反而會引起未成熟B細胞發(fā)生凋亡而導致克隆流產。
現(xiàn)認為,骨髓中出現(xiàn)的自身抗原可祛除對自身抗原“敏感”的B細胞克隆,這是B細胞自身耐受-中樞耐受產生的機制之一。
3. 成熟B細胞:隨著進一步的分化,μ鏈以外的其它重鏈也開始表達,胞質中可同時出現(xiàn)IgM和IgD,細胞表面同時表達兩類BCR:mIgM和mIgD.至此,B細胞在骨髓中分化成熟。
三、B細胞在外周歷程
一旦分化成熟,B細胞就離開骨髓,到外周免疫器官的非胸腺依賴區(qū)定居,亦參與淋巴細胞的再循環(huán)。
1.B細胞的活化:若無抗原刺激,B細胞在外周免疫器官中的壽命僅7-10天。一旦受抗原刺激,B細胞可被活化,發(fā)生增殖,分化,進入激活狀態(tài)。此時,免疫球蛋白的基因轉錄加快,B細胞表面的BCR表達增加,向漿細胞分化。
在抗原刺激下,B細胞免疫球蛋白基因(V區(qū))發(fā)生體細胞高頻突變,進一步豐富了BCR的多樣性(后祥)。
2.漿細胞:漿細胞中出現(xiàn)了大量的粗面內質網,能合成和分泌特異性抗體,同時細胞表面BCR表達減少。
四、B細胞分化成熟過程中的陰性選擇和陽性選擇
未成熟B細胞表面表達mIgM,此時能識別自身抗原的B細胞克隆以其BCR(mIgM)與骨髓中的自身抗原結合,產生負向調節(jié)信號,誘使該未成熟B細胞克隆發(fā)生凋亡,稱為B細胞的陰性選擇。其生物學意義在于清除自身反應性B細胞克隆,產生自身耐受。
在外周,成熟的B細胞受抗原刺激后發(fā)生體細胞高頻突變,經過抗原選擇,留下了表達高親和力BCR的B細胞克隆,稱為親和力成熟,有人亦稱之為陽性選擇。
五、B細胞抗原受體
在同一個體內,B細胞抗原受體(BCR)的多樣性高達109-1010,賦予機體識別各種抗原,產生特異性抗體的巨大潛能。
在成熟B細胞表面,BCR總是和Igα、Igβ共同表達,形成BCR-Igα/Igβ復合體,前者識別、結合抗原,后者傳導抗原刺激信號。
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兩個結構域組成,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合,共同決定BCR的抗原特異性。
B細胞可識別完整的,天然的蛋白質抗原,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復合體。Igα、Igβ鏈的特點是胞質區(qū)特別長,各含有一個免疫受體酪氨酸激活基序(ITAM),為傳導信號所必須。
六、B細胞亞群B細胞也是一個異質性群體,一般根據CD5的表達與否將B細胞分為B1和B2兩個亞群。B1為CD+5B細胞,B2為CD-5B細胞。