B细胞
| B细胞 | |
|---|---|
.jpg) 电子显微镜下的人类B细胞 | |
 | |
| 基本信息 | |
| 系統 | 免疫系统 |
| 标识字符 | |
| 拉丁文 | lymphocytus B |
| MeSH | D001402 |
| FMA | FMA:62869 |
| 《显微解剖学术语》 [在维基数据上编辑] | |
B细胞（英語：B cell），也称B淋巴球（B lymphocyte），是白血球中一種淋巴細胞的亞型[1]。B細胞屬於後天免疫系統的體液免疫，作用為分泌抗體[1]。此外，B細胞能呈現抗原（也屬於抗原呈遞細胞）並分泌細胞激素[1]。哺乳動物的B細胞在骨髓中成熟，骨髓位於多數骨骼的核心[2]。鳥類的B細胞在腔上囊（Bursa of Fabricius）中成熟，腔上囊是一種淋巴器官[2]，「B」其實是指腔上囊，而不是一般認為的骨髓（Bone marrow）。
发育[编辑]
它来源于骨髓中的造血干细胞[3]，在骨髓中成熟，在體液免疫中產生抗體，起到重要作用。當遇到抗原時，會分化成核比例較大的漿細胞。漿細胞的細胞質中且會出現一些顆粒，這些顆粒容易被甲基藍等天青染料所染色，同時會出現抗體，表現在細胞膜或釋放出去。另一部分B细胞经过抗原激活后并不成为浆细胞，而是成为记忆B细胞。当再次遇到相同抗原时，记忆B细胞能迅速作出反应，大量分化增殖。
B细胞在骨髓中需要经过两轮筛选才能够发育为正常的B细胞。第一轮阳性选择与抗原反应无关，是针对B细胞受体（BCR）以及其前体pre-BCR的。如果这些受体不能很好地结合它们的配体，B细胞就会停止发育。[4]第二轮阴性选择则是检查B细胞与自身抗原的结合力，如果结合力过强，B细胞就会凋亡[5]。阴性选择确保了免疫耐受的状态，使得B细胞不会对自体抗原发生免疫反应[6]。
为了完成发育，非成熟B细胞需要从骨髓迁移到脾脏，完成过渡期。B细胞的过渡期分为T1和T2期[7]。从B细胞离开骨髓到它们迁入脾脏，这段时间的B细胞属于T1期B细胞。而T1期B细胞将在脾脏中发育为T2期B细胞[8]。取决于它们通过BCR和其他受体接收到的信号，T2期B细胞既可以分化为滤泡（FO）B细胞，也可以分化为边缘区（MZ）B细胞[9]。一旦分化完成，它们就被视为成熟（mature）B细胞，或者说初级（naive）B细胞[8]。
活化[编辑]
B细胞活化发生在次级淋巴器官，例如脾脏和淋巴结[1]。在B细胞离开骨髓，随着血流迁移到次级淋巴器官的过程中，会始终接收来自淋巴循环的抗原[10]。在次级淋巴器官内，当B细胞通过BCR结合抗原时，B细胞活化就开始了[11]。虽然B细胞活化的详细机理尚未解明，但是有观点认为其符合类似T细胞活化的动力学模型。即在静息状态下细胞膜上的BCR处于磷酸化和去磷酸化的平衡中，而B细胞与抗原呈递细胞的接触将使平衡往BCR磷酸化的方向倾斜，从而起始B细胞的活化。在3类B细胞中，滤泡B细胞更倾向于发生依赖T细胞的活化，而边缘区B细胞和B1细胞更倾向于发生不依赖T细胞的活化[12]。
细胞表面受体CD21、CD19和CD81可以组成B细胞共受体复合物，而CD21的表达可以增强B细胞的活化[13]。 当BCR结合了一个与C3补体蛋白片段的抗原时，CD21可以与C3补体结合，激活CD19和CD81的下游信号，从而使细胞更容易被活化[14]。
依赖T细胞的活化[编辑]
包括蛋白质抗原的一部分抗原，必须依赖T细胞才能活化B细胞，这类抗原称为T细胞依赖（TD）抗原。这类抗原无法在缺少T细胞的机体内引发体液免疫反应。这类抗原引发的免疫反应往往需要几天时间，产生的抗体相对于不依赖T细胞的反应，亲和力更高，功能也更广泛[2]。
TD抗原和BCR结合后，就会被B细胞胞吞进入细胞内。这些抗原被切割为片段后，以和MHC-II分子结合的状态回到细胞膜上[15]。辅助T(TH)细胞，特别是滤泡辅助T(TFH)细胞，将会以自身的T细胞受体(TCR)识别B细胞表面结合了抗原片段的MHC-II分子[16]。TCR成功识别结合MHC-II分子后，T细胞将在细胞表面表达CD40L蛋白质，并分泌白血球介素-4和白血球介素-21等細胞激素。CD40L和B细胞表面CD40分子的结合对B细胞活化是必要的。这一过程将促进B细胞增殖、免疫球蛋白类型转换、體細胞超突變、以及T细胞发育和分化。来自T细胞的细胞因子也发挥类似的作用。一旦B细胞接受了上述来自T细胞的信号，这个B细胞就被认为是活化了[16]。
活化后的B细胞将分化为提供快速保护的短寿命浆母细胞，以及提供长期保护的长寿浆细胞和记忆细胞[12]。分化的第一步发生在淋巴结滤泡外的次级淋巴器官，在这一步分化中，活化B细胞增殖，可能发生免疫球蛋白类型转换，最终分化成浆母细胞，分泌的抗体类型主要是结合力相对较弱的IgM[17]。第二步分化中，活化B细胞将进入淋巴结滤泡并形成生发中心。生发中心是专门适应B细胞增殖分化的微环境，B细胞在其中大量增殖，发生免疫球蛋白类型转换，并在体细胞超突变中完成亲和力成熟[18]。生发中心中的TFH细胞能加速这项工程，并最终产生具有高亲和力和较长寿命的记忆细胞和浆细胞[12]。这些可以分泌大量抗体的浆细胞可能留在次级淋巴器官中，但更有可能会迁移回骨髓。
不依赖T细胞的活化[编辑]
包括外源多糖和未甲基化CpG DNA在内的T细胞非依赖抗原，即使在缺少T细胞的机体内也可以活化B细胞，引发体液免疫反应[12]。这样的免疫反应相对来说更快速，但是产生的抗体亲和力相对较低，功能也相对局限[2]。
TI抗原也需要一些额外信号来完成对B细胞的活化，这些额外信号可能是B细胞上Toll样受体对常见微生物组分的识别，也可能是细菌表面重复抗原表位造成的B细胞表面BCR广泛交联[2]。被TI抗原活化的B细胞将在滤泡外的次级淋巴器官中增殖，经过可能的免疫球蛋白类型转换，最终分化为提供快速短时防护的浆母细胞，以及一部分长寿浆细胞[19]。
记忆B细胞活化[编辑]
记忆B细胞在识别到特定抗原后活化，这一抗原的种类在其最初分化时就已决定[20]。一些记忆B细胞不需要T细胞的帮助就可以被活化，例如某些病毒特异性记忆B细胞；但是其他的记忆B细胞仍然需要T细胞的帮助才能活化[21]。和初次免疫反应类似，记忆B细胞的BCR结合特定抗原后，抗原就会被B细胞胞吞加入细胞内。这些抗原被切割为片段后，以和MHC-II分子结合的状态回到细胞膜上。对同一个抗原有记忆的记忆辅助T(TH)细胞，特别是滤泡记忆辅助(TFH)细胞，将会以自身的TCR识别记忆B细胞表面结合了抗原片段的MHC-II分子。相似的，在此之后，经过接受T细胞的信号转导，活化的记忆B细胞将在滤泡外增殖分化为浆母细胞和浆细胞，或者在生发中心内分化成浆细胞和记忆细胞。在第二次免疫反应中，记忆B细胞是否会在生发中心进行进一步的亲和力增强尚不明确[20]。
B细胞分类[编辑]
- 浆母细胞：一种寿命较短，可增殖，可分泌抗体的B细胞。产生于免疫反应早期，其分泌的抗体相对于浆细胞而言亲和力较低[2]。
- 浆细胞：一种寿命较长，不再增殖，可分泌抗体的B细胞。有证据表明，初级B细胞分化到浆细胞的过渡阶段与浆母细胞类似。相对于浆母细胞，浆细胞由于在生发中心中完成了亲和力成熟过程，分泌的抗体亲和力较高，分泌抗体的量也更多[12]。
- 淋巴浆细胞样细胞：一种具有浆细胞特征的B细胞。这种细胞类型出现于前期或恶性漿細胞惡病質，与IgM的过度分泌相关[22]。
- 记忆B细胞：一种寿命很长，处于休眠期的B细胞。它们在血液中循环，一旦遇到其原来分化来的B细胞曾识别的特定抗原，就可以起始快速而强力的免疫反应[21]。
- B-2细胞：
- B-1细胞：发育途径不同于滤泡B细胞和边缘区B细胞。在小鼠体内，它们主要存在于胸膜腔和腹膜腔，生产天然抗体（在无感染的情况下产生的抗体），抵抗粘膜病原体，主要发生不依赖T细胞的B细胞活化。在人体内尚未找到和小鼠B-1细胞真正同源的细胞群，但是有和B-1细胞类似的细胞群存在[24]。
- 调节B细胞：一类免疫抑制细胞，通过分泌IL-10、IL-35和TGF-β来抑制病理性、促炎症的淋巴细胞扩增。同时，它们也通过影响T细胞的分化，来促进调节T(Treg)细胞的产生。尚未有统一的Breg细胞特征被阐明，但是多种具有类似功能的Breg细胞亚群已在人类和小鼠中被发现。关于这些Breg细胞亚群之间的关系，以及Breg细胞的分化途径，现在仍然有待研究。[25]有证据表明任何类型的B细胞都可能在炎症信号的刺激下分化为Breg细胞[25]。
相关疾病[编辑]
异常B细胞识别自身抗原，并分泌攻击自身组分的抗体时，可能导致自身免疫病。与B细胞异常相关的自身免疫病包括硬皮病、多发性硬化、系统性红斑狼疮、一型糖尿病和类风湿性关节炎[26]。
B细胞及其前体的恶性转化可以引发癌症，包括B細胞慢性淋巴細胞白血病、急性淋巴性白血病、毛细胞白血病、滤泡性淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤。浆细胞的恶性病变则包括多发性骨髓瘤、華氏巨球蛋白血症、以及某些形式的淀粉样变性[27]。
参见[编辑]
参考文献[编辑]
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Murphy, Kenneth. Janeway's Immunobiology 8th. New York: Garland Science. 2012. ISBN 9780815342434.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Cooper, Max D. The early history of B cells. Nature Reviews Immunology. 2015-01-01, 15 (3): 191–7. PMID 25656707. doi:10.1038/nri3801.
- ^ Kondo, Motonari. Lymphoid and myeloid lineage commitment in multipotent hematopoietic progenitors. Immunological reviews. 2010-11, 238 (1): 37–46 [2020-04-23]. ISSN 0105-2896. PMC 2975965
. PMID 20969583. doi:10.1111/j.1600-065X.2010.00963.x. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ Mårtensson, Inga-Lill; Almqvist, Nina; Grimsholm, Ola; Bernardi, Angelina I. The pre-B cell receptor checkpoint. FEBS Letters. 2010-06-18, 584 (12): 2572–2579. doi:10.1016/j.febslet.2010.04.057 （英语）.
- ^ LeBien, Tucker W.; Tedder, Thomas F. B lymphocytes: how they develop and function. Blood. 2008-09-01, 112 (5): 1570–1580 [2020-04-23]. ISSN 0006-4971. PMC 2518873 . PMID 18725575. doi:10.1182/blood-2008-02-078071. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ Pelanda, Roberta; Torres, Raul M. Central B-Cell Tolerance: Where Selection Begins. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2012-4, 4 (4) [2020-04-23]. ISSN 1943-0264. PMC 3312675 . PMID 22378602. doi:10.1101/cshperspect.a007146. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ Loder, By Florienne; Mutschler, Bettina; Ray, Robert J.; Paige, Christopher J.; Sideras, Paschalis; Torres, Raul; Lamers, Marinus C.; Carsetti, Rita. B Cell Development in the Spleen Takes Place in Discrete Steps and Is Determined by the Quality of B Cell Receptor–Derived Signals. The Journal of Experimental Medicine. 1999-07-01, 190 (1): 75–90 [2020-04-23]. ISSN 0022-1007. PMC 2195560 . PMID 10429672. （原始内容存档于2020-06-22）.
- ^ 8.0 8.1 Chung, James B.; Silverman, Michael; Monroe, John G. Transitional B cells: step by step towards immune competence. Trends in Immunology. 2003-06, 24 (6): 342–348 [2020-04-23]. doi:10.1016/S1471-4906(03)00119-4. （原始内容存档于2020-05-14） （英语）.
- ^ Cerutti, Andrea; Cols, Montserrat; Puga, Irene. Marginal zone B cells: virtues of innatelike antibody-producing lymphocytes. Nature reviews. Immunology. 2013-2, 13 (2): 118–132 [2020-04-23]. ISSN 1474-1733. PMC 3652659 . PMID 23348416. doi:10.1038/nri3383. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ Harwood, Naomi E.; Batista, Facundo D. Early events in B cell activation. Annual Review of Immunology. 2010, 28: 185–210 [2020-04-23]. ISSN 1545-3278. PMID 20192804. doi:10.1146/annurev-immunol-030409-101216. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ Yuseff, Maria-Isabel; Pierobon, Paolo; Reversat, Anne; Lennon-Duménil, Ana-Maria. How B cells capture, process and present antigens: a crucial role for cell polarity. Nature Reviews. Immunology. 2013-07, 13 (7): 475–486 [2020-04-23]. ISSN 1474-1741. PMID 23797063. doi:10.1038/nri3469. （原始内容存档于2019-09-09）.
- ^ 12.0 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 Nutt, Stephen L.; Hodgkin, Philip D.; Tarlinton, David M.; Corcoran, Lynn M. The generation of antibody-secreting plasma cells. Nature Reviews. Immunology. 2015-03, 15 (3): 160–171 [2020-04-23]. ISSN 1474-1741. PMID 25698678. doi:10.1038/nri3795. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ Asokan, Rengasamy; Banda, Nirmal K.; Szakonyi, Gerda; Chen, Xiaojiang S.; Holers, V. Michael. Human Complement Receptor 2 (CR2/CD21) as a Receptor for DNA: Implications for its Roles in the Immune Response and the Pathogenesis of Systemic Lupus Erythematosus (SLE). Molecular immunology. 2013-1, 53 (1-2): 99–110 [2020-04-23]. ISSN 0161-5890. PMC 3439536 . PMID 22885687. doi:10.1016/j.molimm.2012.07.002. （原始内容存档于2020-06-22）.
- ^ Zabel, M. D.; Weis, J. H. Cell-specific regulation of the CD21 gene. International Immunopharmacology. 2001-03, 1 (3): 483–493. ISSN 1567-5769. PMID 11367532. doi:10.1016/s1567-5769(00)00046-1.
- ^ Blum, Janice S.; Wearsch, Pamela A.; Cresswell, Peter. Pathways of antigen processing. Annual Review of Immunology. 2013, 31: 443–473 [2020-04-23]. ISSN 1545-3278. PMC 4026165 . PMID 23298205. doi:10.1146/annurev-immunol-032712-095910. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ 16.0 16.1 Crotty, Shane. A brief history of T cell help to B cells. Nature Reviews. Immunology. 2015-03, 15 (3): 185–189 [2020-04-23]. ISSN 1474-1741. PMC 4414089 . PMID 25677493. doi:10.1038/nri3803. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ MacLennan, Ian C. M.; Toellner, Kai-Michael; Cunningham, Adam F.; Serre, Karine; Sze, Daniel M.-Y.; Zúñiga, Elina; Cook, Matthew C.; Vinuesa, Carola G. Extrafollicular antibody responses. Immunological Reviews. 2003-08, 194: 8–18 [2020-04-23]. ISSN 0105-2896. PMID 12846803. doi:10.1034/j.1600-065x.2003.00058.x. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ Shlomchik, Mark J.; Weisel, Florian. Germinal center selection and the development of memory B and plasma cells. Immunological Reviews. 2012-05, 247 (1): 52–63 [2020-04-23]. ISSN 1600-065X. PMID 22500831. doi:10.1111/j.1600-065X.2012.01124.x. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ Bortnick, Alexandra; Chernova, Irene; Quinn, William J.; Mugnier, Monica; Cancro, Michael P.; Allman, David. Long-lived bone marrow plasma cells are induced early in response to T-cell independent or T-cell dependent antigens. Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950). 2012-06-01, 188 (11): 5389–5396 [2020-04-23]. ISSN 0022-1767. PMC 4341991 . PMID 22529295. doi:10.4049/jimmunol.1102808. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ 20.0 20.1 McHeyzer-Williams, Michael; Okitsu, Shinji; Wang, Nathaniel; McHeyzer-Williams, Louise. Molecular programming of B cell memory. Nature Reviews. Immunology. 2011-12-09, 12 (1): 24–34 [2020-04-23]. ISSN 1474-1741. PMC 3947622 . PMID 22158414. doi:10.1038/nri3128. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ 21.0 21.1 Kurosaki, Tomohiro; Kometani, Kohei; Ise, Wataru. Memory B cells. Nature Reviews. Immunology. 2015-03, 15 (3): 149–159 [2020-04-23]. ISSN 1474-1741. PMID 25677494. doi:10.1038/nri3802. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ Ribourtout, B.; Zandecki, M. Plasma cell morphology in multiple myeloma and related disorders. Morphologie: Bulletin De l'Association Des Anatomistes. 2015-06, 99 (325): 38–62 [2020-04-23]. ISSN 1286-0115. PMID 25899140. doi:10.1016/j.morpho.2015.02.001. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ Pillai, Shiv; Cariappa, Annaiah; Moran, Stewart T. Marginal zone B cells. Annual Review of Immunology. 2005, 23: 161–196 [2020-04-23]. ISSN 0732-0582. PMID 15771569. doi:10.1146/annurev.immunol.23.021704.115728. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ Baumgarth, Nicole. The double life of a B-1 cell: self-reactivity selects for protective effector functions. Nature Reviews. Immunology. 2011-01, 11 (1): 34–46 [2020-04-23]. ISSN 1474-1741. PMID 21151033. doi:10.1038/nri2901. （原始内容存档于2015-04-18）.
- ^ Rosser, Elizabeth C.; Mauri, Claudia. Regulatory B cells: origin, phenotype, and function. Immunity. 2015-04-21, 42 (4): 607–612 [2020-04-23]. ISSN 1097-4180. PMID 25902480. doi:10.1016/j.immuni.2015.04.005. （原始内容存档于2020-05-14）.
- ^ Yanaba, Koichi; Bouaziz, Jean-David; Matsushita, Takashi; Magro, Cynthia M.; St Clair, E. William; Tedder, Thomas F. B-lymphocyte contributions to human autoimmune disease. Immunological Reviews. 2008-06, 223: 284–299 [2020-04-23]. ISSN 1600-065X. PMID 18613843. doi:10.1111/j.1600-065X.2008.00646.x. （原始内容存档于2020-04-12）.
- ^ Al, Shaffer. Pathogenesis of Human B Cell Lymphomas. Annual review of immunology. 2012 [2020-04-23]. （原始内容存档于2020-05-14） （英语）.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||