B細胞概述
B細胞(又稱B淋巴細胞)是適應性免疫系統中起關鍵作用的一類白細胞。它們具有多重免疫功能:能產生高親和力抗體、形成免疫記憶、作為抗原呈遞細胞發揮作用,并能分泌多種細胞因子(如CCL22、CCL17、IL-2、IL-4、IL-6、IFN-γ、TNF-α、GM-CSF、IL-10、TGF-β1、IL-35等)。其中記憶B細胞和漿細胞可產生包括IgM、IgG和IgE在內的各類免疫球蛋白。
B細胞的發育與分化
B細胞的發育過程受到嚴格調控,其在不同器官和環境中的分化成熟由階段性轉錄因子的表達模式所協調。特定B細胞亞群的命運決定取決于相關基因的激活或沉默狀態,這些狀態可通過表面標志物和胞內標志物的表達譜進行分析。
骨髓中的早期發育
在骨髓中,B細胞起源于造血干細胞,經過共同淋巴樣祖細胞或多能祖細胞階段逐步分化。共同淋巴樣祖細胞具有多向分化潛能,可發育為T細胞、自然殺傷細胞或B細胞譜系。B細胞譜系在骨髓特定微環境中經歷陽性選擇和陰性選擇,確保其功能特性和自身耐受性。
遷移至次級淋巴器官
通過選擇的B細胞會遷移至次級淋巴器官(如脾臟、淋巴結)。從骨髓遷移至血液和脾臟的B細胞被稱為過渡1型(T1)B細胞。進入脾臟后,T1 B細胞繼續分化為過渡2型(T2)B細胞。在脾臟微環境中,T2 B細胞可進一步分化為濾泡型(FO)B細胞、邊緣區(MZ)B細胞或B1細胞(人)。
B細胞的活化機制
次級淋巴器官是B細胞通過其表面B細胞受體(BCR)識別抗原并激活的關鍵場所,其活化方式可分為T細胞依賴性和非依賴性兩種途徑。
T細胞非依賴性活化
B細胞的T細胞非依賴性活化需要兩個關鍵條件:一是B細胞受體在細胞表面的聚集(又稱交聯),二是需要Toll樣受體(TLR)提供共刺激信號。當B細胞受體識別到細菌或病毒表面保守的重復抗原表位時,就會觸發這種交聯反應。
T細胞依賴性活化
相比之下,B細胞的T細胞依賴性活化需要雙信號刺激。第一信號來自B細胞受體與外來抗原表面分子或游離可溶性抗原的結合交聯。第二信號則由T細胞表面的CD40受體提供,通過細胞間相互作用傳遞活化信號。
B細胞類型及其功能
濾泡型(FO)B細胞
濾泡型B細胞主要定位于淋巴濾泡的生發中心,是人類和小鼠最主要的B細胞亞群。這類細胞大部分在血液循環系統中巡邏,少部分駐留在次級淋巴器官。它們的發育過程受到強烈的B細胞受體信號和Notch2信號通路抑制的共同調控。在感染過程中,這些細胞能夠分泌大量高親和力抗體,并與濾泡輔助性T細胞密切相互作用。
邊緣區(MZ)B細胞
邊緣區B細胞構成了抵御血源性病原體的第一道防線,主要分布于脾臟和其他淋巴組織的邊緣區。這類B細胞是唯一依賴Notch2信號通路維持增殖的B細胞亞群。人類邊緣區B細胞存在于外周循環和多個組織部位,而小鼠的邊緣區B細胞僅分布于脾臟。
漿細胞
漿細胞是免疫系統中的"抗體工廠",能夠針對生發中心靶標產生高親和力抗體,從而提供長期免疫保護。在次級淋巴器官的生發中心,B細胞通過與CD4陽性輔助性T細胞的相互作用被激活,并經歷體細胞高頻突變和親和力成熟。活化的B細胞最終分化為專職的抗體分泌細胞,單個漿細胞每秒可產生數百至數千個抗體分子。
記憶B細胞
記憶B細胞具有極長的壽命,在未遭遇抗原刺激時保持靜息狀態。當機體再次接觸相同抗原時,這些記憶細胞能夠迅速激活并產生特異性抗體,形成高效的二次免疫反應。
B細胞受體(BCR)
B細胞的典型特征在于B細胞受體(BCR),參與適應性免疫。BCR是一種錨定在B細胞膜上的抗體,可通過細胞內信號傳導刺激B細胞的活化。這種跨膜受體包含兩條重鏈和兩條輕鏈(圖4),由基因的可變區(V)、多變區(D)、結合區(J)和恒定區(C)重組而成。每個成熟B細胞只生成一種具有單一特異性的BCR,因此只生成具有單一特異性的抗體。
小結
B細胞在適應性免疫中扮演核心角色,不僅通過抗體介導體液免疫,還參與免疫調節和記憶形成。不同B細胞類型各司其職,共同維持機體的免疫穩態。深入研究B細胞的發育、活化和功能機制,對疫苗開發、自身免疫病治療和腫瘤免疫治療具有重要意義.
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