B細胞首先證明是在鳥類淋巴樣器官法氏囊內(nèi)發(fā)育成熟的,故稱之為B細胞。哺乳類動物B細胞,在胚胎早期系在胚肝,晚期至出生后則在骨髓內(nèi)分化成熟。成熟B細胞可定居于周圍淋巴組織,如淋巴結(jié)的皮質(zhì)區(qū)和脾的紅髓及白髓的淋巴小結(jié)內(nèi)。
B細胞是體內(nèi)唯一能產(chǎn)生抗體(免疫球蛋白分子)的細胞。體內(nèi)含有識別抗原特異性不同的抗體分子,其多樣性是來自千百萬種不同B細胞克隆。每一B細胞克隆的特性是由其遺傳性決定的,可產(chǎn)生一種能與相應抗原特異結(jié)合的免疫球蛋白分子。外周血中,B細胞約占淋巴細胞總數(shù)的10%~15%。
一、B細胞膜主要表面分子
(一)B細胞抗原識別受體(BCR)
BCR與TCR一樣,也是由復合分子組成。即由特異識別抗原的分子信號傳導分子組成的BCR復合分子(圖8-4)。BCR識別抗原分子早已證明是由B細胞表面免疫球蛋白分子(surface immunoglobulin,sig)組成,它是由二條相同的重鏈(H)和二條相同的輕鏈(L)構(gòu)成的4肽鏈分子。sIg均為單體結(jié)構(gòu),在正常人外周血中多數(shù)B細胞可同時表達sIgM和sIgD,少數(shù)B細胞只表達sIgG、sIgA或sIgE。sIg是鑒別B細胞的主要特征,可用熒光素標記的抗Ig抗體檢測B細胞。
近年的研究證明BCR還存在另一組分子,是由二硫鍵連接的異二聚分子組成,稱之為sIgα和Ig-β鏈(分別命名為CD79a和CD79b)。它們的分子結(jié)構(gòu)相關(guān),是由Ig超家族基因mb-1和B29分別編碼的糖蛋白分子,它們的功能與信號傳導有關(guān),與TCR中CD3分子的作用相似。
BCR能識別可溶性蛋白抗原分子,它識別的表位是構(gòu)像決定簇,這一特性與TCR明顯不同(表8-8)。B細胞經(jīng)BCR對抗原的攝取、加工和呈遞作用,通過信號傳導可引起胞漿內(nèi)一系列生化變化及核內(nèi)基因的活化、增殖、分化、不應答或誘導細胞程序性死亡。
表8-8 BCR與TCR識別抗原的比較
BCR-Igα、Igβ 配體-受體相互作用,抗原-BCR 直接結(jié)合游離抗原 可與任何蛋白質(zhì)抗原發(fā)生應答 識別的抗原表位空間構(gòu)型決定簇15AA |
TCAR-CD3
三分子復合物、抗原-MHC-TCR 不能與游離抗原結(jié)合 只能與MHC·肽應答 識別的抗原表位降解的線性肽片段8~12AA |
。ǘ)Fc受體
許多免疫細胞表面都有Fc受體,它是結(jié)合免疫球蛋白Fc段的分子結(jié)構(gòu)。結(jié)合不同類別Ig的Fc受體,其性質(zhì)各異,細胞上FcR的類型和數(shù)目也是不固定的。
大多數(shù)B細胞表面具有IgGFe受體Ⅱ(FerR),能與IgGFe段結(jié)合;罨疊細胞此受體密度明顯增高,分化至晚期又下降。FerR可與免疫復合物結(jié)合,有利于B細胞對抗原的捕獲和結(jié)合,以及B細胞的活化和抗體產(chǎn)生。如將雞紅細胞(E)與其IgG抗體(A)結(jié)合形成的復合物與B細胞混合后,可見B細胞周圍有紅細胞粘附形成的花環(huán),稱為EA花環(huán),也是檢測B細胞的一種方法。
近年發(fā)現(xiàn)在活化B細胞表面可具有IgEFe受體(FerRⅡ)即CD23分子,它是一種B細胞生長因子受體,可能與B細胞分化增殖有重要作用。
。ㄈ)補體受體(CR)
大多數(shù)B細胞表面有能與C3b和C3d結(jié)合的受體,分別稱為CRⅠ和CRⅡ(即CD35和CD21)。CRⅠ主要見于成熟B細胞,活化B細胞其密度明顯增高,但進入分化晚期又下降。CR可與抗原和抗體及補體形成的免疫復合物結(jié)合,促進B細胞的活化,CRⅡ也是EB病毒的受體。
。ㄋ)細胞因子受體(CKR)
活化B細胞可表達多種細胞因子體,如IL-1、IL-2、IL-4、IL-5以及IFN-γ等受體,與相應因子結(jié)合可促進B細胞的增殖和分化。
。ㄎ)絲裂原受體
B細胞表面的絲裂原受體與T細胞不同,因此刺激B細胞轉(zhuǎn)化的絲裂原也不同。如用美洲商陸(PWM),或脂多糖與外周血淋巴組織共同培養(yǎng)時,B細胞相應受體可與之結(jié)合而被激活,并進行增殖分化為淋巴母細胞,稱為B細胞有絲分裂原反應,也稱淋巴細胞轉(zhuǎn)化試驗,可用于對B細胞的功能檢測。
。)主要組織相容性抗原(MHC)
B細胞發(fā)育未成熟時,已表達MHCⅡ類分子,活化B細胞MHCⅡ類分子表達明顯增多。MHCⅡ類分子能增強B和T細胞間的粘附作用,同時也是呈遞抗原的分子。MHCⅡ類分子交聯(lián)與信號傳導有關(guān),可促進B細胞活化。近年證明超抗原可與MHCⅡ類分子有高親和性,亦與促進B細胞的活化有關(guān)。
。ㄆ)B細胞分化抗原(CD分子)
近年來應用單克隆抗體鑒定出存在于B細胞表面的特有抗原分子,而不存在于其它免疫細胞上。這些抗原可表達于B細胞發(fā)育分化的不同階段,故稱為分化抗原,對B細胞的分化和鑒定具有重要意義。
通過對CD分子的結(jié)構(gòu)與功能研究,表明這些分子不僅是B細胞的特異表面標志,而且具有重要的生理功能。實驗證明B細胞的活化,除了由BCR與其相應抗原結(jié)合后提供活化的起始信號外,還需由其表面的輔助分子與其相應配體分子結(jié)合后,提供的協(xié)同刺激信號,才能使B細胞處于活化狀態(tài),即B細胞的活化與T細胞一樣,也是由雙信號介導的。
目前已發(fā)現(xiàn)有一系列輔助分子參與這一過程,它們是CD19、CD21、CD20、CD22、CD40及CD45等分子。這些分子對B細胞的活化、增殖、分化或耐受體形成都具有重要作用(表8-9)。
表8-9 參與B細胞信號傳導的主要CD分子
CD | 分子量(KD) | 化學性質(zhì) | 表達細胞 | 功能 |
CD19 | 95 | 糖蛋白 | 前B細胞
成熟B細胞 |
B活化調(diào)節(jié)
發(fā)育調(diào)節(jié) |
CD20 | 35 | 糖蛋白 | 前B細胞
成熟B細胞 |
活化、增殖、分化 |
CD21 | 145 | 糖蛋白 | 成熟B細胞 | B活化調(diào)節(jié)
B發(fā)育調(diào)節(jié) |
CD22 | 135 | 糖蛋白 | 成熟B細胞 | B活化調(diào)節(jié) |
CD40 | 活化B細胞 | B細胞增殖、分化調(diào)節(jié) | ||
CD45 | 180~220 | 糖蛋白 | 成熟B細胞 | B細胞活化調(diào)節(jié) |
二、B細胞亞類
。ㄒ)CD54+B細胞的生物學特性
根據(jù)B細胞表型的不同,目前可將B細胞分為二個亞類。最初認為Ly-1(CD5)抗原是小鼠T細胞的表面標志,但以后發(fā)現(xiàn)在一部分B細胞群中其面也可表達Ly-1抗原,即Ly-1+(CD5+)B細胞,稱這種細胞群為B1細胞。而另一亞類B細胞,其表型則為即Ly-1-(CD5-)B細胞,即通常B細胞,稱之為B2細胞。在人也證明存在與小鼠相當?shù)腂細胞亞類,即CD5+(Leu-1+)B細胞(B1)和(CD5-(Lun-1+)B細胞(B2)二個亞類。醫(yī)學全在線www.med126.com
B1細胞群和B2細胞群無論在起源、表型和生物學特性等方面均有所不同。近年根據(jù)表型的不同可將B1細胞群進一步分為Bia和Blb。B細胞亞類表型見表8-10。
表8-10 B細胞亞類表型
膜標志 |
B1 |
B2(通常B細胞) | |
B1a | B1b | ||
LgM | +++ | +++ | + |
LgD | ± | ± | +++ |
CD5 | + | - | - |
CD11 | + | + | - |
CD23 | - | - | + |
CD44 | + | + | - |
MHCⅡ | +++ | +++ | +++ |
CD5+B細胞比通常B細胞(CD5-)出現(xiàn)早。新生期小鼠脾細胞及腹腔中CD5+B細胞約占30%,隨著鼠齡的增長而減少。成年鼠腹腔CD5+B細胞約占20%~40%,脾只占1%~2%,而在末梢血、淋巴結(jié)及骨髓內(nèi)未發(fā)現(xiàn),故正常小鼠CD5+B細胞主要存在于腹腔中。人胎脾細胞CD5+B細胞可占90%,但隨年齡增長而減少。
CD5+B細胞與通常B細胞可能存在不同分化途徑,其前驅(qū)細胞骨髓內(nèi)不存在,胎兒期可能由大網(wǎng)膜內(nèi)前驅(qū)細胞產(chǎn)生。分化后前驅(qū)細胞供給停止,但其自身有再生能力,藉以維持其細胞庫。