B-клетка

редактировать
B-лимфоцитная клетка
Лимфоцит человека B (28942386960).jpg Просвечивающая электронная микрофотография B-клетки человека
Подробности
Система Иммунная система
Идентификаторы
Латинский лимфоцит B
MeSH D001402
FMA 62869
Анатомические термины микроанатомии. [редактировать в Викиданных ]
Тип лейкоцитов Основная функция В-клеток: связываться с антигеном, получать помощь от родственных хелперных Т-клеток и дифференцироваться в плазматическую клетку, которая секретирует большие количества антител 3D визуализация В-клетки

B-клетки, также известные как B-лимфоциты, представляют собой тип лейкоцитов подтипа лимфоцитов. Они функционируют в компоненте гуморального иммунитета адаптивной иммунной системы, секретируя антитела. Кроме того, В-клетки представляют антигены (они также классифицируются как профессиональные антигенпрезентирующие клетки (APC) ) и секретируют цитокины. У млекопитающих В-клетки созревают в костном мозге, который составляет ядро ​​большинства костей. У птиц В-клетки созревают в бурсе Фабрициуса, лимфоидном органе, где они были впервые обнаружены Чангом и Гликом (B для бурсы), а не из костного мозга, как принято считать..

В-клетки, в отличие от двух других классов лимфоцитов, Т-клетки и естественные киллерные клетки, экспрессируют В-клеточные рецепторы (BCR) на их клеточная мембрана. BCR позволяют В-клетке связываться со специфическим антигеном, против которого она инициирует ответ антител.

Содержание

  • 1 Развитие
  • 2 Активация
    • 2.1 Т-клеточная активация
    • 2.2 Т-клеточная независимая активация
    • 2.3 Активация В-клеток памяти
  • 3 типа В-клеток
  • 4 Патология, связанная с В-клетками
  • 5 Эпигенетическая
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки

Развитие

В-клетки развиваются из гемопоэтических стволовых клеток (HSC), которые происходят из костного мозга. HSC сначала дифференцируются в мультипотентные клетки-предшественники (MPP), а затем в общие лимфоидные клетки-предшественники (CLP). Отсюда их развитие в B-клетки происходит в несколько стадий (показано на изображении справа), каждая из которых отмечена различными паттернами экспрессии генов и иммуноглобулином H-цепью и L-цепь расположение локусов гена, последнее из-за того, что B-клетки претерпевают V (D) J-рекомбинацию по мере своего развития.

Раннее развитие B-клеток: от стволовых клеток к незрелым В-клеткам

В-клетки подвергаются двум типам отбора при развитии в костном мозге для обеспечения правильного развития, оба с участием рецепторов В-клеток (BCR) на поверхности клетки. Положительный отбор происходит через антиген-независимую передачу сигналов с участием как пре-BCR, так и BCR. Если эти рецепторы не связываются со своим лигандом, В-клетки не получают надлежащих сигналов и перестают развиваться. Отрицательный отбор происходит за счет связывания аутоантигена с BCR; Если BCR может прочно связываться с аутоантигеном, то B-клетка подвергается одной из четырех судьбы: клональная делеция, анергия или игнорирование (B-клетка игнорирует сигнал и продолжает развитие). Этот процесс отрицательного отбора приводит к состоянию центральной толерантности, при котором зрелые B-клетки не связывают аутоантигены, присутствующие в костном мозге.

Для завершения развития незрелые B-клетки мигрируют из костный мозг в селезенку в виде переходных B-клеток, проходящих через две переходные стадии: T1 и T2. На протяжении всей миграции в селезенку и после проникновения в селезенку они считаются В-клетками Т1. Внутри селезенки B-клетки T1 переходят в B-клетки T2. B-клетки T2 дифференцируются либо в фолликулярные (FO) B-клетки, либо в B-клетки маргинальной зоны (MZ), в зависимости от сигналов, полученных через BCR и другие рецепторы. После дифференцировки они теперь считаются зрелыми B-клетками или наивными B-клетками.

Переходные B-клетки развитие: от незрелых B-клеток к MZ B-клеткам или зрелым (FO) B-клеткам

Активация

B активация клеток: от незрелых B-клеток к плазматическим клеткам или B-клеткам памяти

Активация B-клеток происходит во вторичных лимфоидных органах (SLOs), таких как селезенка и лимфатические узлы. После созревания В-клеток в костном мозге они мигрируют через кровь к SLO, которые получают постоянный запас антигена через циркулирующую лимфу. В SLO активация В-клеток начинается, когда В-клетка связывается с антигеном через свой BCR. Хотя события, происходящие сразу после активации, еще предстоит полностью определить, считается, что В-клетки активируются в соответствии с моделью кинетической сегрегации, первоначально определенной в Т-лимфоцитах. Эта модель означает, что перед стимуляцией антигеном рецепторы диффундируют через мембрану, вступая в контакт с Lck и CD45 с одинаковой частотой, обеспечивая чистое равновесие фосфорилирования и нефосфорилирования. Только когда клетка входит в контакт с антигенпрезентирующей клеткой, больший CD45 вытесняется из-за близкого расстояния между двумя мембранами. Это делает возможным чистое фосфорилирование BCR и инициирование пути передачи сигнала. Из трех подмножеств B-клеток FO B-клетки предпочтительно подвергаются T-клеточной активации, в то время как MZ B-клетки и B1 B-клетки предпочтительно подвергаются T-клеточной активации.

B-клеточная активация усиливается за счет активности CD21, поверхностный рецептор в комплексе с поверхностными белками CD19 и CD81 (все три вместе известны как комплекс корецепторов В-клеток). Когда BCR связывает антиген, помеченный фрагментом белка комплемента C3, CD21 связывает фрагмент C3, совместно лигируется со связанным BCR, и сигналы передаются через CD19 и CD81, чтобы снизить порог активации клетки.

Т-клеточно-зависимая активация

Антигены, которые активируют В-клетки с помощью Т-клеток, известны как Т-клеточно-зависимые (TD) антигены и включают чужеродные белки. Они названы так потому, что не могут вызывать гуморальный ответ у организмов, в которых отсутствуют Т-клетки. Ответы В-клеток на эти антигены занимают несколько дней, хотя полученные антитела обладают более высокой аффинностью и более функционально универсальны, чем антитела, полученные в результате независимой от Т-клеток активации.

Как только BCR связывает антиген TD, антиген берется через рецептор-опосредованный эндоцитоз, деградировал и представлен Т-клеткам в виде пептидных фрагментов в комплексе с молекулами MHC-II на клеточной мембране. Т-хелперные (Т Н) клетки, обычно фолликулярные Т-хелперные (Т FH) клетки распознают и связывают эти MHC-II- пептидные комплексы через их Т-клеточный рецептор (TCR). После связывания TCR-MHC-II-пептида Т-клетки экспрессируют поверхностный белок CD40L, а также цитокины, такие как IL-4 и IL-21. CD40L служит необходимым костимулирующим фактором для активации В-клеток путем связывания поверхностного рецептора В-клеток CD40, который способствует пролиферации В-клеток, переключению класса иммуноглобулинов, и соматическая гипермутация, а также поддерживает рост и дифференцировку Т-клеток. Цитокины, происходящие из Т-клеток, связанные с рецепторами цитокинов В-клеток , также способствуют пролиферации В-клеток, переключению класса иммуноглобулинов и соматической гипермутации, а также направляют дифференцировку. После того, как В-клетки получают эти сигналы, они считаются активированными.

Т-зависимая активация В-клеток

После активации В-клетки участвуют в двухэтапном процессе дифференцировки, в результате которого образуются как короткоживущие плазмобласты для немедленной защиты, так и длительные. живые плазматические клетки и В-клетки памяти для постоянной защиты. Первый шаг, известный как экстрафолликулярный ответ, происходит за пределами лимфоидных фолликулов, но все еще находится в SLO. На этом этапе активированные В-клетки пролиферируют, могут подвергаться переключению класса иммуноглобулинов и дифференцироваться в плазмобласты, которые продуцируют ранние слабые антитела, в основном класса IgM. На втором этапе активированные В-клетки проникают в лимфоидный фолликул и формируют зародышевый центр (GC), который представляет собой специализированное микроокружение, в котором B-клетки подвергаются обширной пролиферации, переключению класса иммуноглобулинов и созреванию аффинности направляется соматической гипермутацией. Этим процессам способствуют T FH клетки внутри GC и генерируют как высокоаффинные В-клетки памяти, так и долгоживущие плазматические клетки. Образовавшиеся плазматические клетки секретируют большие количества антител и либо остаются в пределах SLO, либо, что более предпочтительно, мигрируют в костный мозг.

Т-клеточная независимая активация

Антигены, активирующие В-клетки без помощи Т-клеток известны как Т-клеточно-независимые (TI) антигены и включают чужеродные полисахариды и неметилированную CpG ДНК. Они названы так потому, что они способны вызывать гуморальный ответ у организмов, в которых отсутствуют Т-клетки. В-клеточный ответ на эти антигены является быстрым, хотя образующиеся антитела, как правило, имеют более низкую аффинность и менее функционально универсальны, чем антитела, полученные в результате Т-клеточной активации.

Как и в случае с TD-антигенами, В-клетки, активируемые антигенами TI, нуждаются дополнительные сигналы для завершения активации, но вместо того, чтобы получать их от Т-клеток, они предоставляются либо путем распознавания и связывания общего микробного компонента с толл-подобными рецепторами (TLR), либо путем обширного сшивания BCR с повторяющимися эпитопы на бактериальной клетке. В-клетки, активированные антигенами TI, продолжают пролиферировать вне лимфоидных фолликулов, но все еще в SLO (GC не образуются), возможно, претерпевают переключение класса иммуноглобулина и дифференцируются в короткоживущие плазмобласты, которые продуцируют ранние слабые антитела, в основном класса IgM, но также некоторые популяции долгоживущих плазматических клеток.

Активация В-клеток памяти

Активация В-клеток памяти начинается с обнаружения и связывания их целевого антигена, который является общим для их родительских В-клеток. Некоторые В-клетки памяти могут быть активированы без помощи Т-клеток, например, определенные вирусоспецифические В-клетки памяти, но другим нужна помощь Т-клеток. После связывания антигена В-клетки памяти поглощают антиген посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза, деградируют его и представляют его Т-клеткам в виде пептидных фрагментов в комплексе с молекулами MHC-II на клеточной мембране. Т-хелперные клетки памяти (T H), обычно фолликулярные Т-хелперные клетки памяти (T FH), которые были получены из Т-клеток, активированных тем же антигеном, распознают и связывают эти MHC-II -пептидные комплексы через их TCR. После связывания TCR-MHC-II-пептида и передачи других сигналов от T FH клетки памяти, B-клетка памяти активируется и дифференцируется либо на плазмобласты и плазматические клетки посредством экстрафолликулярного ответа, либо попадает в зародышевые клетки. центральная реакция, где они производят плазматические клетки и больше В-клеток памяти. Неясно, подвергаются ли В-клетки памяти дальнейшему созреванию сродства внутри этих вторичных ГК.

Типы В-клеток

  • Плазмобласты - короткоживущие, пролиферирующие клетки, секретирующие антитела, возникающие в результате дифференцировки В-клеток. Плазмобласты образуются на ранней стадии инфекции, и их антитела, как правило, имеют более слабое сродство к своему антигену-мишени по сравнению с плазматической клеткой. Плазмобласты могут возникать в результате Т-клеточно-независимой активации В-клеток или экстрафолликулярного ответа в результате Т-клеточно-зависимой активации В-клеток.
  • Плазматические клетки - долгоживущие, непролиферирующие секретирующие антитела клетки, возникающие из В-клеток. дифференцировка клеток. Есть свидетельства того, что В-клетки сначала дифференцируются в плазмобластоподобные клетки, а затем дифференцируются в плазматические клетки. Плазматические клетки образуются позже при инфекции и, по сравнению с плазмобластами, имеют антитела с более высоким сродством к их антигену-мишени из-за созревания аффинности в зародышевом центре (GC) и продуцируют больше антител. Плазматические клетки обычно возникают в результате реакции зародышевого центра в результате Т-клеточно-зависимой активации В-клеток, однако они также могут быть результатом Т-клеточно-независимой активации В-клеток.
  • Лимфоплазмацитоидная клетка - клетка со смесью B морфологические особенности лимфоцитов и плазматических клеток, которые, как считается, тесно связаны с плазматическими клетками или являются их подтипом. Этот тип клеток обнаруживается при предзлокачественных и злокачественных дискразиях плазматических клеток, которые связаны с секрецией моноклональных белков IgM ; эти дискразии включают моноклональную гаммапатию IgM неопределенного значения и макроглобулинемию Вальденстрема.
  • В-клетки памяти - спящие В-клетки, возникающие в результате дифференцировки В-клеток. Их функция - циркулировать по телу и инициировать более сильный и быстрый ответ антител (известный как анамнестический вторичный ответ антител), если они обнаруживают антиген, который активировал их родительские В-клетки (В-клетки памяти и их родительские В-клетки имеют одинаковые BCR, таким образом, они обнаруживают один и тот же антиген). В-клетки памяти могут быть получены в результате Т-клеточно-зависимой активации как в результате экстрафолликулярного ответа, так и в результате реакции зародышевого центра, а также в результате Т-клеточно-независимой активации В1-клеток.
  • В-2 клетки - FO B-клетки и MZ B-клетки.
    • Фолликулярные (FO) B-клетки (также известные как B-2-клетки) - наиболее распространенный тип B-клеток и, когда они не циркулируют в крови, обнаруживаются в основном в лимфоидных фолликулах вторичные лимфоидные органы (SLO). Они несут ответственность за выработку большинства высокоаффинных антител во время инфекции.
    • В-клетки маргинальной зоны (MZ) - находятся в основном в маргинальной зоне селезенки и служат первой линией защиты от кровообращения. переносятся болезнетворными микроорганизмами, так как краевая зона получает большое количество крови из общего кровообращения. Они могут подвергаться как Т-клеточно-независимой, так и Т-клеточно-зависимой активации, но преимущественно подвергаются Т-клеточно-независимой активации.
  • В-1-клетка - Возникает в результате пути развития, отличного от В-клеток FO и В-клеток MZ. У мышей они преимущественно заселяют брюшную полость и плевральную полость, вырабатывают естественные антитела (антитела, вырабатываемые без инфекции), защищают от патогенов слизистой оболочки и в первую очередь проявляют T. клеточно-независимая активация. Настоящий гомолог мышиных B-1 клеток не был обнаружен у людей, хотя были описаны различные популяции клеток, подобные клеткам B-1.
  • Регуляторные клетки B (Breg) - иммуносупрессивные Тип В-клеток, который останавливает рост патогенных провоспалительных лимфоцитов за счет секреции IL-10, IL-35 и TGF-β. Кроме того, он способствует образованию регуляторных T (Treg) -клеток путем непосредственного взаимодействия с T-клетками, смещая их дифференцировку в сторону Treg. Не было описано общей идентичности Breg-клеток, и многие подмножества Breg-клеток, разделяющие регуляторные функции, были обнаружены как у мышей, так и у людей. В настоящее время неизвестно, связаны ли подмножества Breg-клеток с развитием и как именно происходит дифференцировка в Breg-клетку. Имеются данные, показывающие, что почти все типы B-клеток могут дифференцироваться в Breg-клетки посредством механизмов, включающих воспалительные сигналы и распознавание BCR.

Патология, связанная с B-клетками

Аутоиммунное заболевание может быть результатом аномального распознавания себя B-клетками -антигены с последующим образованием аутоантител. Аутоиммунные заболевания, при которых активность заболевания коррелирует с активностью В-клеток, включают склеродермию, рассеянный склероз, системную красную волчанку, диабет 1 типа, постинфекционный СРК и ревматоидный артрит.

Злокачественная трансформация В-клеток и их предшественников может вызывать множество раковых заболеваний, включая хронический лимфолейкоз (CLL), острый лимфобластный лейкоз (ALL), волосатоклеточный лейкоз, фолликулярная лимфома, неходжкинская лимфома, лимфома Ходжкина и злокачественные опухоли плазматических клеток, такие как множественная миелома, макроглобулинемия Вальденстрема и некоторые формы амилоидоза.

Эпигенетика

Исследование, в котором изучали метилом В-клеток на протяжении их цикла дифференцировки, с использованием полногеномного бисульфитного секвенирования (WGBS), показало, что гипометилирование происходит от самых ранних стадий до самых дифференцированный этапы. Наибольшая разница в метилировании наблюдается между стадиями В-клеток зародышевого центра и В-клеток памяти. Кроме того, это исследование показало, что существует сходство между опухолями В-клеток и долгоживущими В-клетками в их признаках метилирования ДНК.

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-11 04:32:55
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте