調(diào)節(jié)性B細胞的發(fā)現(xiàn)、起源和分化及激活

張怡舜(綜述)，陳思嬌，宋今丹(審校)

(1.　中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院老年病教研室，沈陽 110001； 2.中國醫(yī)科大學醫(yī)學分子生物學研究所

衛(wèi)生部細胞生物學重點實驗室，沈陽 110001)

調(diào)節(jié)性B細胞的發(fā)現(xiàn)、起源和分化及激活

張怡舜1△(綜述)，陳思嬌2※，宋今丹2(審校)

(1.中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院老年病教研室，沈陽 110001； 2.中國醫(yī)科大學醫(yī)學分子生物學研究所

衛(wèi)生部細胞生物學重點實驗室，沈陽 110001)

摘要：B細胞的主要功能是分泌抗體和呈遞抗原，并以此起始和活化免疫系統(tǒng)發(fā)揮正性調(diào)節(jié)作用。新近研究表明，一類具有負性免疫調(diào)節(jié)功能的B細胞亞群——調(diào)節(jié)性B細胞(Gregs)可通過細胞間直接接觸和分泌白細胞介素10等方式下調(diào)免疫應(yīng)答。Bregs在許多疾病中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。Bregs的發(fā)現(xiàn)、起源、分化將為全面、深入了解自身免疫病免疫耐受的機制,及尋找更合理的自身免疫病治療方法提供理論依據(jù)和新的研究方向。

關(guān)鍵詞：調(diào)節(jié)性B細胞；來源；分化；自身免疫病

B細胞通過對自身抗原產(chǎn)生相應(yīng)抗體在自身免疫性疾病的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用。T細胞通過細胞免疫應(yīng)答在免疫反應(yīng)中發(fā)揮作用。但近年來，研究顯示，T細胞中存在多種調(diào)節(jié)性T細胞可以調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答，防止免疫應(yīng)答過強而造成傷害[1]。因此，人們考慮是否也存在著類似調(diào)節(jié)性T細胞的B細胞參與機體的免疫應(yīng)答。最終科學家們發(fā)現(xiàn)了調(diào)節(jié)性B細胞(regulatory B cells,Bregs)。現(xiàn)對調(diào)節(jié)性B細胞的發(fā)現(xiàn)、起源、分化和激活進行綜述。

1Bregs的發(fā)現(xiàn)

1974年，Neta和Salvin[2]在遲發(fā)性超敏反應(yīng)豚鼠模型內(nèi)發(fā)現(xiàn)，B細胞可以抑制T細胞的功能。而后，有許多實驗都提出了B細胞可以調(diào)控免疫應(yīng)答。1991年，Kitamura等[3]制造出轉(zhuǎn)基因敲除小鼠后，為此后的研究工作者們驗證B細胞在免疫調(diào)節(jié)中的功能提供了很大的幫助。隨后，Wolf等[4]首次證明B細胞參與抑制T細胞介導(dǎo)的自身免疫應(yīng)答。Wolf小組采用實驗性變態(tài)反應(yīng)性腦脊髓炎(expermental allergic encephalomyelieis,EAE)小鼠模型——μMT小鼠(B細胞缺乏小鼠)與野生型小鼠作對比，發(fā)現(xiàn)一種有免疫調(diào)節(jié)功能的B細胞亞群，這種B細胞亞群不參與T細胞的分化，卻參與EAE的調(diào)節(jié)。Mizoguchi等[5]首次提出“Bregs”這個概念并對其進行了定義：一類不依賴于分泌免疫球蛋白且具有免疫調(diào)節(jié)功能的B細胞。而Yanaba等[6]在研究小鼠接觸性超敏反應(yīng)模型時證實了這種特殊細胞亞群的存在，這種Bregs亞群又名B10細胞，以CD1dhiCD5+為表型特點，通過白細胞介素10(interleukin-10,IL-10)來調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)。

之前,關(guān)于Bregs的研究大都建立在小鼠模型上。然而自2008年起，Correale等[7]在多發(fā)性硬化癥患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)一個可高水平分泌IL-10的細胞亞群，它們可以通過ICOS-B7RP-1途徑減少有害的免疫應(yīng)答。2010年，Blair等[8]證實存在于外周血的未成熟CD19+CD24hiCD38hiB細胞內(nèi)有一類分泌IL-10的細胞，這類細胞可以通過活化CD40抑制Th1細胞的分化及其細胞因子的產(chǎn)生。

2Bregs的起源和分化

2.1Bregs的起源B細胞分為兩個亞群：B1細胞，產(chǎn)生于胎兒前體細胞，在腸黏膜組織、胸膜、腹腔中表達豐富；B2細胞，產(chǎn)生于骨髓源性前體細胞，主要集中于次級淋巴器官。B1細胞又可分為B1a細胞(CD11b+CD5+)和B1b細胞(CD1b+CD5-)；不成熟的B2表面標志為IgM+B220+，隨后發(fā)育成為“半成熟”的過渡1型B細胞(T1，CD24hiCD21-B220+)和過渡2型(T2，CD24hiCD21+B220+)；T2繼續(xù)分化為脾臟與淋巴結(jié)中的成熟的濾泡B細胞(CD24hiCD21+B220+)、脾臟中的邊緣區(qū)B細胞(CD1dhiCD21hi)和邊緣區(qū)前體B細胞(CD1dhiCD23+),B2細胞與邊緣區(qū)前體B細胞的關(guān)系有待進一步證實。這些B細胞亞群中，B1a、濾泡B細胞、邊緣區(qū)前體B細胞和邊緣區(qū)B細胞均可產(chǎn)生IL-10并具有潛在的調(diào)節(jié)功能[9]，即潛在的Bregs。

2.2Bregs的分化在不同類型的疾病中，Bregs可分為“獲得型”和“固有型”。在獲得性免疫應(yīng)答介導(dǎo)的自身免疫病(如EAE、風濕性關(guān)節(jié)炎)中，濾泡B細胞細胞可通過B細胞受體(B cell receptor,BCR)與自身抗體連接、CD40/40L、CD80/86相互作用分化形成“獲得型”Bregs；在自身免疫性腸炎等炎性疾病中，脾臟邊緣區(qū)B細胞和B1a細胞通過炎癥信號[Toll樣受體4(Toll like receptors-4,TLR4)/脂多糖、TLR9/CpG]可分化形成“固有型”Bregs[10]。值得一提的是，B1a在胎兒的體內(nèi)含量豐富，所以在新生兒的固有免疫中，Breg的主要亞群可能是B1a；而在成人體內(nèi)，可能主要是邊緣區(qū)和邊緣區(qū)前體B細胞的Bregs起固有免疫調(diào)節(jié)作用[11-12]。并且，Mauri和Ehrenstein[13]發(fā)現(xiàn)在膠原誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎的動物模型中的邊緣區(qū)前體B細胞在炎癥高峰期減少，在疾病恢復(fù)期升高[14]。

3Bregs的激活

B細胞的調(diào)節(jié)作用在自身性免疫應(yīng)答、炎癥、感染和免疫耐受中均有體現(xiàn)。由此可見，Bregs細胞激活信號是多種多樣的。B淋巴細胞的成熟和分化，除了BCR介導(dǎo)的第一信號外，還需要第二信號，即T細胞輔助信號TLR。在決定B淋巴細胞對特異性抗原是產(chǎn)生免疫應(yīng)答還是免疫耐受時，第二信號是重要的調(diào)控因素。

3.1Bregs的外源性信號TLR是一類激活免疫細胞與一些表面分子結(jié)合的模式識別受體。幾乎所有亞型的TLR在B淋巴細胞上均有表達，而且致病性B細胞和保護性B細胞均可被TLR激活。TLR在許多B細胞抑制的自身免疫疾病和炎癥模型中已出現(xiàn)，TLR9激動劑可誘導(dǎo)脾臟內(nèi)的邊緣區(qū)B細胞抑制除B細胞外其他淋巴細胞產(chǎn)生細胞因子。TLR激動劑還可誘導(dǎo)新生小鼠CD5+B細胞抑制炎癥和通過IL-10抑制漿細胞和樹突狀細胞的活性。TLR信號不但抑制T細胞介導(dǎo)的自身免疫病，而且也誘導(dǎo)IL-10的產(chǎn)生[15-16]。同時又發(fā)現(xiàn)，在小鼠模型和多發(fā)性硬化患者體內(nèi)，寄生蟲感染可以增加B細胞的調(diào)節(jié)作用[15]。進一步試驗顯示TLR2的調(diào)節(jié)作用[17]。

3.2Bregs的內(nèi)源性信號多種內(nèi)源性信號參與Bregs的活化過程，包括CD40、CD80/CD86、腫瘤壞死因子家族B細胞活化因子(B cell activativing factor belonging to the TNF family,BAFF)等。已研究的具體信號包括如下幾類。①CD40：對于T細胞介導(dǎo)的B細胞活化和Bregs的傳代及其功能的發(fā)揮有很大的作用[18]。在EAE、膠原誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、系統(tǒng)性紅斑狼瘡中CD40的作用都得到了證實[5-6]。②CD80/CD86：Filion等[19]在治療多發(fā)性硬化患者時發(fā)現(xiàn)Bregs表面的CD80/CD86(即B7)表達降低。同時，Mauri[9]發(fā)現(xiàn)外周血的過渡型B細胞的抑制功能也依靠B7。③BAFF：BAFF是腫瘤壞死因子家族的成員之一，是B細胞成熟和存活的關(guān)鍵因素，它在體內(nèi)外均可誘導(dǎo)Bregs[20]。2010年，Yang等[18]發(fā)現(xiàn)低濃度的BAFF可以更好地誘導(dǎo)IL-10的產(chǎn)生和脾臟的邊緣區(qū)B細胞的抑制功能。④GIFT：是IL-15和粒細胞-巨噬細胞集落刺激的融合體，Rafei等[21]證實它可誘導(dǎo)脾臟B細胞發(fā)揮抑制作用。盡管由GIFT誘導(dǎo)的B細胞與以往的Bregs有不同之處，但是GIFT在體內(nèi)外均表現(xiàn)出了抑制免疫的作用。⑤抗原的刺激信號、B細胞表面受體和激活的抗原在Bregs抑制作用的啟動中是最關(guān)鍵也可能是最后的信號。在自身免疫的模型中，F(xiàn)illatreau[22]證實Bregs的產(chǎn)生依靠同源性抗原的刺激和BCR；同時，Mauri和Bosma[23]還發(fā)現(xiàn)BCR可以幫助Bregs抑制自身免疫應(yīng)答。Yanaba等[24]研究表明，缺乏CD19(有助于BCR發(fā)揮作用)的小鼠無法產(chǎn)生Bregs，以上結(jié)果均說明了BCR的重要性。

4結(jié)語

Bregs的發(fā)現(xiàn)不僅擴展了對B細胞的認識范圍，更加完善了免疫系統(tǒng)的體系。同時，對Bregs作用的研究，還為感染性疾病、自身免疫性疾病、腫瘤提供了新的免疫治療途徑和方法。但到目前，相較于Tregs，對Bregs的認知還不夠充分，尤其是在細胞表面標志方面，Bregs還沒有如同Tregs的FoxP3那樣的鑒別標志。因此，對于Bregs，還需要開展更多的相關(guān)研究。研究清楚它在疾病發(fā)生、發(fā)展中的作用和機制將為臨床疾病的治療提供一種新的靶點。

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The Discovery,Origin,Differentiation and Activation of Regulatory B Cells

ZHANGYi-shun1，CHENSi-jiao2,SONGJin-dan2.

(1.SenileDiseaseTeachingandResearchSection,ChinaMedicalUniversityAffiliatedFirstHospital,Shenyang110001，China; 2.ChinaMedicalUniversityMedicalMolecularBiologyResearchInstitute,KeyCellBiologyLaboratoryoftheHealthMinistry,Shenyang110001,China)

Abstract:The main function of B cells is secreting antibodies,antigen presentation and activating the immune system,so B cells play a positive regulatory role in immune responses.Recent studies have shown that there is a B cell subset with the function of negative regulation-regulatory B cells(Bregs).They can down regulate the immune reaction through direct contact with other immune cells or secretion of IL-10 etc.At the same time,Bregs play an important regulatory role in many diseases.The discovery,origin,differentiation and activation of regulatory B cells will provide the theory basis and the new research direction for the comprehensive,in-depth understanding of immune tolerance mechanisms of autoimmune disease,and for the more reasonable treatment of autoimmune diseases.

Key words:Regulatory B cells; Origin; Differentiation; Autoimmune disease

收稿日期：2013-10-28修回日期：2014-07-31編輯：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.04.013

中圖分類號：R34

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)04-0608-02