Sự phát triển của tế bào B và sản xuất kháng thể

Tế bào lympho B phát triển trong tủy xương, nơi chúng sắp xếp lại các gen globulin miễn dịch để tạo thành thụ thể tế bào B và được sàng lọc chống lại kháng nguyên tự thân trước khi đi vào ngoại vi. Khi gặp kháng nguyên, thường với sự trợ giúp của tế bào T, tế bào B tăng sinh và biệt hóa thành tế bào plasma tiết kháng thể và tế bào B trí nhớ, sản xuất các globulin miễn dịch hòa tan làm trung gian cho miễn dịch dịch thể.

Definition

Sự phát triển của tế bào B là sự biệt hóa trong tủy xương của các tiền thân lympho thành tế bào B trưởng thành thông qua sự sắp xếp lại gen globulin miễn dịch và các điểm kiểm soát dung nạp, và sản xuất kháng thể là sự biệt hóa theo kháng nguyên của các tế bào B đã hoạt hóa thành các tế bào plasma tiết ra các globulin miễn dịch có tính đặc hiệu và lớp xác định.

Scope

Chủ đề này bao gồm sự phát triển của tế bào B trong tủy xương, sự lắp ráp và dung nạp thụ thể tế bào B, sự hoạt hóa phụ thuộc T và không phụ thuộc T, sự biệt hóa của tế bào plasma và tế bào trí nhớ, và sự chuyển đổi lớp kháng thể. Đây là một mục tham khảo cơ chế và không cung cấp hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Làm thế nào để tạo ra kho thụ thể tế bào B đa dạng và làm cho chúng dung nạp tự thân trong tủy xương?
• Tế bào B được hoạt hóa như thế nào, và vai trò của sự trợ giúp từ tế bào T là gì?
• Các tế bào B đã hoạt hóa biệt hóa thành tế bào plasma và tế bào B trí nhớ như thế nào?
• Tái tổ hợp chuyển đổi lớp làm thay đổi lớp kháng thể mà không thay đổi tính đặc hiệu như thế nào?

Key concepts

• Sự sắp xếp lại gen globulin miễn dịch (tái tổ hợp V(D)J)
• Thụ thể tế bào B (globulin miễn dịch màng)
• Dung nạp trung tâm của tế bào B và chỉnh sửa thụ thể
• Hoạt hóa phụ thuộc T so với không phụ thuộc T
• Sự biệt hóa tế bào plasma
• Tế bào B trí nhớ
• Tái tổ hợp chuyển đổi lớp (chuyển đổi isotype)
• Các chức năng hiệu ứng của kháng thể

Mechanisms

Trong tủy xương, các tiền thân dòng B lần lượt sắp xếp lại các gen chuỗi nặng và chuỗi nhẹ của globulin miễn dịch để biểu hiện một thụ thể tế bào B duy nhất; các tế bào B non liên kết mạnh với kháng nguyên tự thân sẽ bị loại bỏ, mất khả năng phản ứng (anergized), hoặc điều chỉnh thụ thể của chúng thông qua chỉnh sửa thụ thể. Các tế bào B ngây thơ trưởng thành tái tuần hoàn và, khi liên kết với kháng nguyên, trở nên hoạt hóa. Hầu hết các kháng nguyên protein gây ra các phản ứng phụ thuộc T, trong đó các tế bào T hỗ trợ cung cấp phối tử CD40 và cytokine, thúc đẩy sự tăng sinh mạnh mẽ, hình thành trung tâm mầm, và tạo ra kháng thể ái lực cao, đã chuyển lớp cùng với các tế bào B trí nhớ và các tế bào plasma sống lâu. Một số kháng nguyên, chẳng hạn như polysaccharid lặp lại, có thể hoạt hóa tế bào B với ít sự trợ giúp của tế bào T. Tái tổ hợp chuyển đổi lớp, được khởi xướng bởi cytidine deaminase cảm ứng hoạt hóa, thay đổi vùng hằng định của kháng thể — và do đó là các chức năng hiệu ứng của nó — trong khi vẫn giữ nguyên tính đặc hiệu kháng nguyên [lebien-tedder-2008][victora-2012][stavnezer-2008].

Clinical relevance

Sinh học tế bào B là nền tảng của bảo vệ vắc-xin dựa trên kháng thể, suy giảm miễn dịch dịch thể, tự miễn dịch qua trung gian kháng thể và các bệnh ác tính của tế bào B, và nó tạo cơ sở cho các liệu pháp làm suy giảm hoặc điều hòa tế bào B. Mục này chỉ dành cho mục đích tham khảo khái niệm và giáo dục và không cung cấp khuyến nghị chẩn đoán hoặc điều trị cho bất kỳ cá nhân nào.

History

Sự phân chia tế bào lympho thành các dòng có nguồn gốc từ tuyến ức (T) và có nguồn gốc từ túi Fabricius hoặc tủy xương (B) đã làm rõ rằng việc sản xuất kháng thể là chức năng của tế bào B. Khám phá của Tonegawa về sự sắp xếp lại gen globulin miễn dịch đã giải thích cách một bộ gen hạn chế tạo ra sự đa dạng kháng thể khổng lồ, và công trình sau này đã xác định cytidine deaminase cảm ứng hoạt hóa là enzyme trung tâm cho việc chuyển đổi lớp và siêu đột biến soma, hoàn thiện bức tranh cơ chế của các phản ứng kháng thể [lebien-tedder-2008][stavnezer-2008].

Key figures

• Frank Macfarlane Burnet
• Susumu Tonegawa
• Tasuku Honjo
• Max Cooper

Seminal works

• lebien-tedder-2008
• stavnezer-2008
• victora-2012

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa tế bào B và tế bào plasma là gì?

Tế bào B mang globulin miễn dịch gắn màng làm thụ thể kháng nguyên của nó; một khi được hoạt hóa và biệt hóa, tế bào plasma là một tế bào B biệt hóa cuối cùng chuyên tiết ra một lượng lớn kháng thể hòa tan có cùng tính đặc hiệu.

Chuyển đổi lớp là gì?

Tái tổ hợp chuyển đổi lớp làm thay đổi vùng hằng định của kháng thể (ví dụ từ IgM sang IgG, IgA hoặc IgE), làm thay đổi các chức năng hiệu ứng và sự phân bố mô của nó trong khi vẫn giữ nguyên tính đặc hiệu liên kết kháng nguyên.