記憶B細(xì)胞能否分泌抗體

黎文妍 王任翔 陳國(guó)娟 黃愛(ài)瓊

(廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 桂林 541004)

眾所周知，記憶B細(xì)胞在受到同一類(lèi)型抗原刺激后可迅速做出反應(yīng)，產(chǎn)生更為強(qiáng)烈的再次免疫應(yīng)答。但現(xiàn)行各個(gè)版本的高中生物學(xué)教材對(duì)記憶B細(xì)胞作用的描述并不一致。其中，滬科版、北師大版和中圖版教材都明確指出記憶B細(xì)胞需轉(zhuǎn)化為效應(yīng)B細(xì)胞(即漿細(xì)胞)后，由漿細(xì)胞產(chǎn)生并分泌抗體；浙科版和人教版教材在介紹記憶B細(xì)胞的作用時(shí)，并沒(méi)有提到漿細(xì)胞(浙科版： 記憶B細(xì)胞一旦遇到同一類(lèi)型抗原便快速增殖分泌抗體；人教版： 當(dāng)記憶B細(xì)胞再接觸這種抗原時(shí)，能迅速增殖分化，快速產(chǎn)生大量的抗體)。由此對(duì)理解記憶B細(xì)胞的作用容易產(chǎn)生歧義。

那么，記憶B細(xì)胞究竟能否直接分泌抗體呢？首先要理順抗體的產(chǎn)生和功能、記憶細(xì)胞、體液免疫的過(guò)程等問(wèn)題。

1 B淋巴細(xì)胞和抗體

特異性免疫分為兩大機(jī)制： 體液免疫和細(xì)胞免疫。細(xì)胞免疫由T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)，發(fā)揮效應(yīng)、消滅抗原的是效應(yīng)T細(xì)胞；體液免疫則由B淋巴細(xì)胞介導(dǎo)，B細(xì)胞受抗原刺激后，增殖、分化為漿細(xì)胞，產(chǎn)生抗體，其中抗體是消滅抗原的最終物質(zhì)。B細(xì)胞是骨髓依賴(lài)性淋巴細(xì)胞，骨髓中的淋巴干細(xì)胞在基因重排的影響下依次形成前B細(xì)胞、幼稚B細(xì)胞和成熟B細(xì)胞。幼稚B細(xì)胞表面出現(xiàn)膜免疫球蛋白(mIg)，mIg實(shí)際上就是B細(xì)胞的抗原受體(BCR)，能識(shí)別抗原[1]。在抗原刺激下，幼稚B細(xì)胞分化為成熟B細(xì)胞。此時(shí)的成熟B細(xì)胞處在靜息狀態(tài)，接受抗原刺激后，靜息的成熟B細(xì)胞在T細(xì)胞的輔助下轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨腂細(xì)胞，而后增殖、分化。其中，一部分高親和力的活化B細(xì)胞分化成漿母細(xì)胞，并進(jìn)一步分化為漿細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞)，漿細(xì)胞是B細(xì)胞的分化終末細(xì)胞，它能產(chǎn)生并分泌抗體(Ig，它比mIg缺少了一段穿膜肽)。Ig是具有高特異性和高親和力與抗原結(jié)合的免疫球蛋白[2]，它游離于血清中，消滅抗原，在體液免疫中發(fā)揮效應(yīng)作用；另一部分則分化為記憶B細(xì)胞，進(jìn)入休止?fàn)顟B(tài)。需要注意的是： 包括記憶B細(xì)胞在內(nèi)的其他成熟B細(xì)胞只能表達(dá)mIg，而不能分泌Ig。

2 免疫記憶

免疫是保護(hù)機(jī)體不受外界侵犯、維持自身穩(wěn)定的一種生理活動(dòng)，機(jī)體對(duì)入侵物質(zhì)的自身防御反應(yīng)稱(chēng)為免疫應(yīng)答?？乖谝淮稳肭謾C(jī)體產(chǎn)生的免疫應(yīng)答稱(chēng)為初次應(yīng)答，相同的抗原再次入侵機(jī)體產(chǎn)生的免疫稱(chēng)為再次應(yīng)答，免疫應(yīng)答的這種特性被稱(chēng)為免疫記憶，即外來(lái)物質(zhì)第一次進(jìn)入機(jī)體時(shí)被淋巴細(xì)胞記憶，當(dāng)相同的外來(lái)物質(zhì)再次侵入機(jī)體時(shí)，記憶細(xì)胞會(huì)做出迅速、強(qiáng)烈的反應(yīng)。二次應(yīng)答與初次應(yīng)答相比，表現(xiàn)出高效、高親和力的特點(diǎn)。初次應(yīng)答中表達(dá)的抗體主要是IgA,二次應(yīng)答中表達(dá)的抗體主要為IgG。記憶細(xì)胞是免疫記憶的生理基礎(chǔ)，包括記憶T細(xì)胞和記憶B細(xì)胞。

3 記憶B細(xì)胞的形成

記憶B細(xì)胞主要在體液免疫的二次應(yīng)答中發(fā)揮作用。按照抗原的不同，體液免疫分為依賴(lài)Th細(xì)胞輔助免疫應(yīng)答和非依賴(lài)Th細(xì)胞輔助應(yīng)答，二次免疫只有在依賴(lài)Th細(xì)胞輔助免疫應(yīng)答中出現(xiàn)。研究表明，記憶B細(xì)胞主要有3個(gè)亞群： CD27+，CD27-和Ag-特異性記憶B細(xì)胞(Ag-目前發(fā)現(xiàn)存在于小鼠體內(nèi))。不同亞群的記憶B細(xì)胞表面表達(dá)不同的mIg, CD27+表達(dá)mIgG和mIgM；CD27-表達(dá)mIgG。其中，能表達(dá)mIgM的CD27+型記憶B細(xì)胞在二次免疫中發(fā)揮顯著作用[3]。記憶B細(xì)胞表面表達(dá)的mIg能識(shí)別抗原，獲得抗原刺激的第一信號(hào)，然后將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，激活B細(xì)胞，進(jìn)而分化出漿細(xì)胞分泌抗體，發(fā)揮效應(yīng)[3]。

4 記憶B細(xì)胞的分化

記憶B細(xì)胞主要定位于二級(jí)淋巴器官，僅表達(dá)高親和力的mIg，包括mlgM、 mlgG、 mlgA和mlgE，但不自主分泌抗體[5]。當(dāng)相同抗原再次入侵機(jī)體時(shí)，記憶B細(xì)胞在相同抗原的刺激下，離開(kāi)生發(fā)中心，重新回到骨髓中，分化為漿母細(xì)胞，再進(jìn)一步分化形成漿細(xì)胞，分泌抗體，引起快速、高效的二次應(yīng)答；同時(shí)更新記憶B細(xì)胞庫(kù)。研究表明，CD27是記憶B細(xì)胞的重要表面抗原分子標(biāo)志物，能促進(jìn)記憶B細(xì)胞向漿母細(xì)胞、漿細(xì)胞分化，從而產(chǎn)生大量抗體[1]。骨髓是再次免疫應(yīng)答的主要部位，由記憶B細(xì)胞主導(dǎo)，分化成漿細(xì)胞產(chǎn)生大量抗體分泌至血清中。B細(xì)胞的活化、增殖、分化均受到多種轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控作用。漿母細(xì)胞和漿細(xì)胞的分化途徑與記憶B細(xì)胞分化途徑需要不同的激活信號(hào)。其中記憶B細(xì)胞的生成需要生發(fā)中心的CD40介導(dǎo)的信號(hào)通路激活，PAX5(配對(duì)盒蛋白5)則是維持記憶B細(xì)胞特性的重要調(diào)控蛋白，它可以激活記憶B細(xì)胞特定基因的表達(dá)，如CD19和記憶B細(xì)胞銜接蛋白[6]。轉(zhuǎn)錄因子BLIMP-1(B-淋巴細(xì)胞成熟誘導(dǎo)蛋白1)與XBP-1(X-盒結(jié)合蛋白1)的選擇性表達(dá)則促進(jìn)漿母細(xì)胞和漿細(xì)胞的分化[7]。

5 小結(jié)

綜上所述，體液免疫中發(fā)揮效應(yīng)作用的是由漿細(xì)胞分泌的、游離在血清中的分泌型抗體。記憶B細(xì)胞雖具有膜表面免疫球蛋白，卻不能形成分泌型抗體。所以，記憶細(xì)胞不能直接分泌抗體。

(基金項(xiàng)目： 廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目，No.2017JGA150;*通信作者)