在当今病感染猖獗的时代,免疫记忆是体内防止感染复发的重要环节,而当今所有有效的疫苗都是基于此研发出来的,这对人体接种后的影响重大。最有效的疫苗会在病原体攻击后触发记忆B细胞产生快速记忆体液免疫反应。然而,并非所有疫苗都同样有效或产生持久的中和反应,针对HIV-1的疫苗开发遇到障碍,部分原因是我们对表达中和抗体的记忆B细胞如何反应知之甚少。相关病或序列免疫原[1][2][3]。
于是CharlotteViant等人对此做了研究,最近在《细胞》上发表了他们的最新成果AntibodyAffinityShapestheChoiceBetweenMemoryandGerminalCenterBCellFates。通过结合谱系追踪和单克隆B细胞抗体,我们研究了HIV-1抗原免疫小鼠生发中心GC和记忆B细胞区室中亲和力在B细胞选择中的作用。
在他们的实验中,Viant等人在免疫系统完整的免疫小鼠中使用了一种无偏见的命运图谱方法。为了了解B细胞进入记忆区室与并发生发中心B细胞之间的关系,我们用HIV-1抗原对小鼠进行了免疫接种。实验结果表明,GC中的大多数B细胞表达具有显着亲和力的UCA衍生的高亲和力B细胞受体,而大多数同时选择的记忆B细胞表达对抗原具有非常低亲和力的受体。
单细胞转移实验表明,细胞分裂后,单个祖细胞会产生多种B细胞命运,包括记忆B细胞。根据抗原结合测定,产生浆细胞和记忆细胞的前体比仅产生浆细胞的前体结合更少的抗原。此外,当暴露于低亲和力抗原时,转化的B细胞会产生更多的记忆B细胞[4]。
Viant等人直接比较了当代记忆B细胞和GC区室B细胞上表达的抗体的亲和力。在单价结合条件下,只有307个GC和23个记忆B细胞显示出可测量的结合,而在使用人为增加价的测定中,Fab被固定在传感器芯片上并暴露于三聚体抗原。在四聚体中,这个数字增加到487和357。每个。早期记忆细胞结合抗原,但需要昂贵的相互作用,并且它们的表观亲和力通过亲和力效应而增加,使我们得出结论,同时隔室的总体亲和力远低于GC。
然而,这种情况并不能充分代表体内B细胞表面免疫复合物相互作用的高密度二价受体,使得无法检测高价状态下的低亲和力相互作用。此外,GC和记忆B细胞之间的差异与体细胞突变的数量无关,并且当比较具有5个或更少突变的GC和记忆B细胞时,也可以看到亲和力的差异。
尽管大部分记忆B细胞区室由表达低亲和力受体的细胞组成,但人类和小鼠的记忆区室还包含少量携带高亲和力抗体的B细胞,这些抗体可被识别为具有结合能力的抗原。在感染HIV-1的人类中,记忆B细胞表现出高水平的抗原结合和中和活性[5]。事实上,Viant等人的发现与之前的实验并不矛盾。一个重要的区别是命运图谱方法在选择结合抗原的记忆B细胞时是公正的。
实验观察到,GC中最大的扩增克隆并不代表记忆区室。在GC中,细胞根据其结合、内化和呈递抗原的能力,竞争来自滤泡辅助T细胞的有限帮助。与Tfh细胞的相互作用会导致基因表达程序的激活,该程序取决于呈递的抗原量。虽然B细胞获得更多帮助来上调增殖或浆细胞分化所需的基因,但低水平的抗原呈递会导致分裂减少和Bach2表达减少,而这与记忆B细胞的发育有关。
此外,实验数据表明,在免疫反应的后期,很少甚至少数具有较高突变计数的B细胞进入记忆区室。这种现象不会因重复接种疫苗而改变。由于突变与细胞分裂直接相关,GC细胞每4至6小时分裂一次,因此突变数量相对较少。这表明大多数在免疫反应后期加入记忆区室的B细胞都花费时间进行分裂。GC的时间很少。
GC进入取决于前体B细胞对抗原的相对亲和力。捕获抗原的B细胞会争夺Tfh细胞提供的有限帮助。因此,当转化的B细胞表达不同亲和力的受体竞争同一抗原时,只有亲和力较高的细胞才能进入GC[6]。Viant等人的命运图谱方法使我们能够了解多克隆B细胞的性质,这些多克隆B细胞响应HIV-1抗原而接种GC,扩展了之前的观察结果,并证明大多数具有可测量亲和力的GCB细胞是从前体进化而来的。它起源于表达的细胞。具有可测量的抗原结合亲和力的UCA。
高亲和力B细胞仅占据记忆区室的一小部分,但通过快速分化为产生抗体的浆细胞,在二次反应中发挥重要作用。此外,新的GC可以恢复少量低亲和力记忆B细胞。实验表明,进入次级GC的恢复记忆B细胞中很大一部分会与未成熟的竞争细胞竞争,因为它们是根据对抗原的亲和力进行选择的。然而,重新进入次级GC的记忆细胞含有表达亲和力低于流式细胞术检测所需阈值的受体的细胞,并且需要重新激活。
出乎意料的是,许多记忆细胞对抗原几乎没有或没有可测量的亲和力。为什么免疫系统在记忆区室中选择一组不同的低亲和力B细胞?Viant等人推测,记忆区室的重要功能之一是提供一个扩大的细胞库,可以预测相关病原体的感染。这在处理HIV-1或流感等突变病原体时特别有用。HIV-1感染期间中和抗体的形成涉及病和抗体1至3年的共同进化。这种异常的免疫反应需要回想起B细胞对病逃逸变体的GC反应,这些B细胞产生免疫原的低亲和力受体[7]。增加对密切相关的病具有一定亲和力的记忆细胞的数量也可以减轻密切相关的、快速出现的病株的重复感染。
参考
【1】Escolano,A,Steichen,JM,Dosenovic,P,Kulp,DW,Golijanin,J,Sok,D,Freund,NT,Gitlin,AD,Oliveira,T,Araki,T,etal.2016年序贯疫苗接种广泛诱导小鼠细胞中抗HIV-1抗体的Ig敲入中和166,1445-1458
【2】Escolano,A,Gristick,HB,Abernathy,ME,Merkenschlager,J,Gautam,R,Oliveira,TY,Pai,J,West,AP,Jr,Barnes,CO,Cohen,AA等。疫苗接种扩展2019年小鼠和猴子体内对HIV-1V3聚糖具有特异性的B细胞Nature570,468-473
【3】West,AP,Jr,Scharf,L,Scheid,JF,Klein,F,Bjorkman,PJ,andNussenz-weig,MC2014抗体在HIV-1疫苗和治疗中作用的结构性见解Cell156,633-648
【4】Taylor,JJ,Pape,KA,Steach,HR,和Jenkins,MK2015单个初始B细胞的体液免疫凋亡和抗原亲和力效应细胞分化Science347,784-787
【5】Scheid,JF,Mouquet,H,Ueberheide,B,Diskin,R,Klein,F,Oliveira,TY,Pietzsch,J,Fenyo,D,Abadir,A,Velinzon,K,etal2011序列与结构趋同模拟CD4结合的广泛而有效的HIV抗体Science333,1633-1637
【6】Schwickert,TA,Victora,GD,Fooksman,DR,Kamphorst,AO,Mugnier,MR,Gitlin,AD,Dustin,ML,andNussenzweig,MC2011动态T细胞检查点调节亲和力依赖性B细胞进入。调整。芽苗焦点JExpMed208,12431252
【7】Liao,HX,Lynch,R,Zhou,T,Gao,F,Alam,SM,Boyd,SD,Fire,AZ,Roskin,KM,Schramm,CA,Zhang,Z,等,NISC比较测序计划2013高度中和HIV-1抗体和创始病的广泛共同进化Nature496,469476
一、每个效应B细胞只分泌一种特异性抗体。并说明理由?
这是正确的。人体的效应B细胞总共可以产生超过一百万种抗体,但从单个B细胞克隆的纯株只能产生一种类型的抗体。
本文主要为大家解了一些关于直接刺激B细胞产生抗体的是和b细胞能否产生抗体的这类相关题,希望能得到诸位网友的喜欢。
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