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骨髓是B細(xì)胞的發(fā)源地,同時也是哺乳動物B細(xì)胞分化成熟的中樞免疫器官。在骨髓內(nèi)環(huán)境的作用下,按既定遺傳順序,從骨髓干細(xì)胞、前B細(xì)胞、未成熟B細(xì)胞,最終分化為成熟B細(xì)胞。其中經(jīng)歷了免疫球蛋白基因的重排、基因活化、轉(zhuǎn)錄表達(dá)等過程,最終出現(xiàn)特有的表面標(biāo)志――B細(xì)胞抗原受體(BCR)。BCR也稱表面膜之吱球蛋白(mlg)。成熟的B細(xì)胞能識別抗原,介導(dǎo)特異性免疫應(yīng)答,具有合成、分泌抗體的潛能。
B細(xì)胞分化、成熟和抗原誘導(dǎo)的關(guān)系
1.前B細(xì)胞 在分化早期,Ig的重鏈--bt鏈的V區(qū)基因首先開始重排,胞質(zhì)中出現(xiàn)u鏈,但還不能合成完整的Ig分子,不表達(dá)BCR,也不具有任何功能。//鏈V區(qū)基因的成功重排,可誘導(dǎo)免疫球蛋白的輕鏈――x鏈或入鏈的V區(qū)基因重排,并促進(jìn)B細(xì)胞的進(jìn)一步分化成熟。
2.未成熟B細(xì)胞 在重排的/i鏈基因的誘導(dǎo)下,Ig的輕鏈--g:鏈或入鏈的V區(qū)基因開始重排。此時,未成熟B細(xì)胞首先合成I鏈的替代鏈(surrogateLchain,SL),細(xì)胞表面表達(dá)前BCR(pre-BCR,由ptH和SL組成)。同pta一樣,SL鏈的表達(dá)可抑制另一條重鏈基因的重排(等位排斥);促進(jìn)B細(xì)胞的進(jìn)一步分化、成熟;刺激輕鏈基因x鏈基因的重排。前BCR的表達(dá)促進(jìn)B細(xì)胞的進(jìn)一步分化成熟。隨后,未成熟的B細(xì)胞能合成成熟的輕鏈,胞質(zhì)中出現(xiàn)完整的IgM。同時細(xì)胞表面表達(dá)B細(xì)胞抗原受體mlgM。mlgM是B細(xì)胞分化成熟中首先出現(xiàn)的BCR,也是未成熟B細(xì)胞的表面標(biāo)志。未成熟B細(xì)胞盡管已表達(dá)BCR,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B細(xì)胞還處于一種對抗原的“易感”狀態(tài),如受抗原刺激,非但不能活化、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)生細(xì)胞凋亡而導(dǎo)致克隆流產(chǎn)(clonalabortion)?,F(xiàn)認(rèn)為骨髓中出現(xiàn)的自身抗原,可去除對抗原“易感”的自身反應(yīng)性B細(xì)胞克隆,這是B細(xì)胞自身耐受――中樞耐受產(chǎn)生的重要機(jī)制之一。
3.成熟B細(xì)胞 隨著進(jìn)一步分化,/l鏈以外的其他Ig重鏈的V區(qū)基因也開始重排、轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。此時B細(xì)胞胞質(zhì)中可同時出現(xiàn)IgM和IgD,表面可同時表達(dá)兩類BCR--mlgM和mlgD。成熟B細(xì)胞能識別抗原、介導(dǎo)特異性免疫應(yīng)答。
至此,B細(xì)胞完成在骨髓中的分化和成熟,并離開骨髓,到達(dá)外周免疫器官非胸腺依賴區(qū)定居。
4.活化B細(xì)胞 如無抗原刺激,成熟B細(xì)胞在外周免疫器官中壽命一般僅7~10d。而骨髓中成熟B細(xì)胞則源源不斷進(jìn)入外周,保持高度的自我更新速率,以維持?jǐn)?shù)量龐大的多樣性的B細(xì)胞庫。同時,在抗原刺激下,B細(xì)胞的ig基因(V區(qū))發(fā)生體細(xì)胞突變,進(jìn)一步豐富了BCR的多樣性。
一旦受到抗原刺激,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,/z基因的轉(zhuǎn)錄速率加快,而B細(xì)胞表面BCR的表達(dá)則下調(diào),向漿細(xì)胞分化。
5.漿細(xì)胞 漿細(xì)胞(plasmacell)又稱抗體形成細(xì)胞(antibodyformingcell,AFC),是B細(xì)胞分化的終末細(xì)胞。此類細(xì)胞胞質(zhì)中出現(xiàn)大量糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),能合成和分泌特異性抗體,介導(dǎo)體液免疫,同時表面BCR的表達(dá)減少。
從骨髓干細(xì)胞、前B細(xì)胞、未成熟B細(xì)胞到成熟B細(xì)胞,B細(xì)胞在骨髓特定的內(nèi)環(huán)境中,按既定的程序分化,不受抗原影響,稱為B細(xì)胞分化的非抗原依賴期(圖2―11)。而在外周,成熟的B細(xì)胞只有在抗原刺激下才能進(jìn)一步分化為漿細(xì)胞,分泌抗體,進(jìn)入抗原依賴階段。
已有實驗證實,部分未成熟B細(xì)胞(mlgM+B細(xì)胞)可離開骨髓到達(dá)外周免疫器官,在外周繼續(xù)分化、成熟;也可在外周經(jīng)歷B細(xì)胞的陰性選擇。