Science：淋巴结如何筛选“强大”B淋巴细胞
2017-05-28 MedSci 药明康德
人体的免疫系统是身体发现和消灭入侵外来病原体的防御系统，而生成具备高亲和力的保护抗体是免疫系统对抗病原体入侵的重要手段之一。这些抗体由淋巴结中B淋巴细胞分化成的浆细胞生成。B细胞在淋巴结中的生发中心(germinal center)被激活和筛选，最终得到能够产生保护性最强抗体的B细胞。目前，科学家们对生发中心的运转机制和其中细胞之间的互动关系还并不了解。
人体的免疫系统是身体发现和消灭入侵外来病原体的防御系统，而生成具备高亲和力的保护抗体是免疫系统对抗病原体入侵的重要手段之一。这些抗体由淋巴结中B淋巴细胞分化成的浆细胞生成。B细胞在淋巴结中的生发中心(germinal center)被激活和筛选，最终得到能够产生保护性最强抗体的B细胞。目前，科学家们对生发中心的运转机制和其中细胞之间的互动关系还并不了解。
▲生发中心在B细胞发育中的作用（图片来源：《Nature Reviews Immunology》）
最近，清华大学祁海课题组在《科学》杂志上发表的研究论文显示，在调控生发中心内B细胞和滤泡辅助T细胞之间的相互作用和浆细胞的分化方面，ephrinB1蛋白有着重要作用。这一发现进一步揭示抗体免疫应答的正常运转机制，为开发研制疫苗提出了新策略。
生发中心内B细胞与TFH之间的相互作用对B细胞的成熟和筛选非常关键。TFH分泌的细胞因子白介素-21 (interlukin-21， IL-21) 是促进B细胞增生和分化的重要因子。不过，如果TFH在生发中心过度的聚集，则可能会引起免疫应答的异常，从而导致自身免疫抗体引起的炎症疾病，甚至淋巴瘤的产生。因此，TFH在生发中心的聚集和驻留需要受到严格的调控。清华大学祁海课题组揭示的就是调控TFH在生发中心内动态平衡的分子机制。
他们把注意力放在一种称为ephrinB1的蛋白和它的受体EPH上。这组蛋白的主要功能是通过调节细胞粘附来引导细胞的迁移行为和方向。生发中心内的B细胞表达大量的ephrinB1，而TFH细胞则在细胞表面表达两种它的受体，分别为EPH4和EPH6。研究人员用不同颜色的荧光蛋白标记了B细胞和TFH细胞，并通过活体显微技术 (intravital microscopy)，追踪TFH细胞和B细胞的运动轨迹。结果显示，B细胞在生发中心内聚集成一团，而TFH细胞则大多环绕在B细胞构成的细胞团周围，并且不断进出B细胞聚成的细胞团。当研究人员用遗传学方法敲除B细胞中的ephrinB1之后，驻留在B细胞团中的TFH细胞数量明显增加。这一实验结果表明，B细胞表达的ephrineB1有抑制TFH细胞在生发中心内B细胞团中驻留的作用。进一步研究表明，ephrineB1是通过与TFH细胞表面的EPHB6受体相结合，降低B细胞与TFH之间的细胞粘附来排斥TFH细胞在B细胞团中的驻留。
▲表达（左）和缺失（右）ephrinB1的生发中心（蓝），红线和绿线分别显示B细胞进入和离开生发中心的路径（图片来源：《科学》）
那么，让更多的TFH细胞驻留在B细胞团中是不是更有利于B细胞的激活和成熟呢？研究人员对ephrinB1缺失的生发中心和正常的生发中心进行了比较，对其产生的浆细胞和抗体进行了检测。出乎意料的是，ephrinB1缺失的生发中心虽然有更多的TFH细胞驻留，但是它们产生的成熟浆细胞数量反而下降了，而且产生抗体的亲和力反而不如正常的生发中心。既然TFH细胞的作用是帮助B细胞的激活和成熟，为什么更多的TFH细胞的作用反而下降了呢？
原来，B细胞表达的ephrinB1还有另一个作用，那就是通过与TFH细胞表面的EPHB4受体相结合，促进TFH细胞表达IL-21。因为IL-21是促进B细胞增殖和成熟的重要细胞因子，所以ephrinB1缺失的B细胞虽然有更多与TFH接触的机会，却因为微环境中IL-21水平的下降而不能成熟生成浆细胞。
这项研究表明，B细胞表达的ephrinB1在生发中心内行使着两种截然相反的功能：它一方面会刺激与B细胞接触的TFH高度表达IL-21，从而促进B细胞增殖和成熟；另一方面，它同时会限制B细胞与TFH相互作用的时间，从而防止B细胞被过度激活而导致自身免疫类疾病。这样一个相互制衡的机制恰恰是保证表达高亲和力抗体的B细胞能够被成功筛选的重要原因。祁海团队的发现意味着，ephrinB1可能成为潜在的药物靶点，帮助改进疫苗来更安全有效地激发抗体的产生。
原始出处：
Ephrin B1–mediated repulsion and signaling control germinal center T cell territoriality and function
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