В-клетки памяти и долгоживущие плазматические клетки

В-клетки памяти и долгоживущие плазматические клетки — это два долгоживущих продукта В-клеточного ответа, которые вместе поддерживают гуморальный иммунитет после разрешения инфекции или вакцинации. В-клетки памяти представляют собой покоящиеся, прошедшие контакт с антигеном лимфоциты, готовые быстро отреагировать при повторном воздействии, в то время как долгоживущие плазматические клетки являются терминально дифференцированными «фабриками», которые непрерывно секретируют антитела из ниш выживания в костном мозге, поддерживая защитные титры в течение многих лет.

Definition

В-клетки памяти — это долгоживущие, прошедшие контакт с антигеном В-лимфоциты, которые опосредуют быстрые реакции вторичного иммунного ответа, а долгоживущие плазматические клетки — это неделящиеся, терминально дифференцированные клетки, секретирующие антитела, которые поддерживают устойчивый уровень циркулирующих антител из ниш выживания, главным образом в костном мозге.

Scope

Тема охватывает вопросы возникновения этих двух типов клеток (в основном из реакции герминативного центра), их функциональных различий и продолжительности жизни, места нахождения долгоживущих плазматических клеток, а также того, как эти два компартмента совместно объясняют серологическую память. В ней рассматривается биология на механистическом, справочном уровне и не затрагиваются вопросы клинического тестирования антител или иммуноглобулиновой терапии.

Core questions

• Как реакции герминативного центра приводят к образованию В-клеток памяти по сравнению с долгоживущими плазматическими клетками?
• Что позволяет долгоживущим плазматическим клеткам выживать и секретировать антитела в течение многих лет без деления?
• Как В-клетки памяти способствуют вторичному иммунному ответу при повторном появлении антигена?
• Поддерживается ли устойчивый уровень антител долгоживущими плазматическими клетками, повторно стимулированными В-клетками памяти или обоими?

Key concepts

• В-клетка памяти
• Долгоживущая плазматическая клетка
• Реакция герминативного центра
• Соматическая гипермутация и аффинное созревание
• Рекомбинация переключения классов
• Ниша выживания в костном мозге
• Серологическая память
• Вторичный (вторичный) антительный ответ

Key theories

Герминативно-центровое происхождение В-клеточной памяти

В герминативных центрах В-клетки подвергаются клональной экспансии, соматической гипермутации и селекции по аффинности, и в результате реакции образуются как В-клетки памяти, так и высокоаффинные плазматические клетки, что связывает аффинное созревание с компартментами устойчивой памяти.

Модель ниши выживания для долговечности плазматических клеток

Долгоживущие плазматические клетки сохраняются не только благодаря внутреннему бессмертию, но и за счет занятия ограниченных поддерживающих ниш, главным образом в костном мозге, которые обеспечивают сигналы выживания, позволяющие поддерживать секрецию антител.

Mechanisms

После встречи с антигеном и при помощи Т-клеток активированные В-клетки заселяют герминативные центры, где они диверсифицируют свои иммуноглобулиновые гены путем соматической гипермутации и отбираются по более высокому сродству; выжившие клетки выходят в виде В-клеток памяти или плазмабластов, которые созревают в плазматические клетки. В-клетки памяти циркулируют или находятся в лимфоидной ткани в состоянии покоя и при повторном воздействии быстро пролиферируют и дифференцируются в новые антителопродуцирующие клетки. Подмножество плазматических клеток мигрирует в костный мозг, где стромальные ниши обеспечивают факторы выживания, которые позволяют им непрерывно секретировать антитела без дальнейшего деления, продуцируя долгоживущие сывороточные антитела, составляющие серологическую память, описанную Ахмедом и Греем.

Clinical relevance

Поскольку долгоживущие плазматические клетки и В-клетки памяти определяют, насколько устойчивыми являются антитела, индуцированные вакциной или инфекцией, они объясняют, почему некоторые вакцины обеспечивают пожизненную защиту, а другие со временем теряют эффективность, а также почему аутоиммунные состояния, опосредованные антителами, могут быть трудноизлечимыми. Эта статья концептуально описывает эту биологию для облегчения понимания и не содержит рекомендаций по тестированию антител, графикам вакцинации или терапии.

Evidence & guidelines

Представленные здесь данные получены из экспериментальной иммунологии, синтезированной в крупных обзорных статьях, а не из клинических испытаний или рекомендаций; механистические утверждения основаны на цитируемых обзорах и первичных исследованиях, которые они обобщают.

History

Серологическая память была признана задолго до того, как была понята ее клеточная основа. Герминативный центр был описан микроскопически более века назад, но его роль как двигателя аффинного созревания и продукции клеток памяти была прояснена более поздними клеточными и, совсем недавно, исследованиями с использованием прижизненной визуализации. Признание того, что отдельный компартмент долгоживущих, неделящихся плазматических клеток в костном мозге поддерживает титры антител, переосмыслило память как партнерство между покоящимися В-клетками памяти и персистирующими антителопродуцирующими «фабриками».

Debates

Что поддерживает долгосрочный уровень сывороточных антител?

Вопрос о том, зависят ли устойчивые титры в основном от внутренне долгоживущих плазматических клеток, занимающих ниши в костном мозге, или от постоянного пополнения за счет повторно стимулированных В-клеток памяти, остается предметом дебатов и может варьироваться в зависимости от антигена и контекста.

Key figures

• Tomohiro Kurosaki
• Stephen Nutt
• David Tarlinton
• Gabriel Victora
• Michel Nussenzweig
• Rafi Ahmed

Seminal works

• kurosaki-2015
• nutt-2015
• victora-nussenzweig-2012

Frequently asked questions

В чем разница между В-клеткой памяти и долгоживущей плазматической клеткой?

В-клетка памяти — это покоящийся, прошедший контакт с антигеном лимфоцит, который ожидает и быстро реагирует, если антиген возвращается; долгоживущая плазматическая клетка — это терминально дифференцированная клетка, которая непрерывно секретирует антитела из ниши выживания, поддерживая титры даже без повторного воздействия.

Где обитают долгоживущие плазматические клетки?

Большинство из них находятся в костном мозге, где специализированные стромальные ниши обеспечивают сигналы выживания, которые позволяют им сохраняться и продолжать секретировать антитела в течение многих лет.