第七章 淋巴細胞群及其亞群
繼胚胎早期卵黃囊、胎肝造血後,骨髓是胚胎和生後主要的造血器官。髓骨不僅提供了所有免疫細胞的來源,而且是許多免疫細胞分化成熟的場所,因此骨髓是機體重要的中樞免疫器官。
骨髓的多能造血幹細胞(multipotential haemopoietic stem cell)具有複製和分化的特點,在骨髓微環境中基質細胞、各種集落刺激因子(colony stimulating factor,CSF)和其他造血因子(如紅細胞生成素、白細胞介素)誘導下,分化為各種免疫細胞(圖7-1)。
本章主要討論T淋巴細胞及其按功能和表面標誌不同所區分的T細胞亞群,B細胞發育和分化,NK細胞的表面標誌和功能特點,以T細胞或NK細胞在高劑量IL-2刺激下所誘導的LAK細胞的功能。
圖7-1 骨髓幹細胞和免疫細胞的分化
第一節 B淋巴細胞的分化和表面標誌
與其他造血細胞相似,B淋巴細胞的祖細胞存在於胎肝(胚胎小鼠14天或通順兒8-9周)的造血細胞島(islanks of haemopoietic cells)中,此後B淋巴細胞的產生和分化場所逐漸被骨髓所代替。B淋巴細胞(b lymphocytes)簡稱B細胞,是淋巴幹細胞在鳥類法氏囊和哺乳類動物的骨髓中分化成熟而來,成熟的B細胞主要定居於淋巴結皮質淺層的淋巴小結和脾臟的紅髓和白髓的淋巴小結內。B細胞在抗原刺激下可分化為漿細胞,合成和分泌免疫球蛋白,主要執行機體的體液免疫(humoral immunity)。
一、B細胞的分化
哺乳類動物B細胞的分化過程主要可分為前B細胞、不成熟B細胞、成熟B細胞、活化B細胞和漿細胞五個階段。其中前B細胞和不成熟B細胞的分化是抗原非信賴的,其分化過程在骨髓中進行。抗原依賴階段是指成熟B細胞在抗原刺激後活化,並繼續分化為合成和分泌抗體的漿細胞,這個階段的分化主要是在外周免疫器官中進行的。
1.前B細胞(pre-B cell) 前B細胞是從骨髓中淋廠幹細胞分化而來,只存在於骨髓和胎肝等造血組織。前B細胞胞漿中可檢測到IgM的重鏈μ鏈,但無輕鏈,也無膜表面Ig的表達,因此缺乏對抗原的反應能力。末端脫氧核甘酸轉移酶(terminal deoxynucleotidyl transferase,TdT)以及共同型急性淋巴母細胞白血病抗原(common acute lymphoblastic leukaemia antigen,CALLA)即CD10可表達在前B細胞,進入非成熟B細胞後這兩種標誌即消失,因此TdT和CD10對於區分前B細胞與B細胞其它發育階段非常有用。CD19、CD20和MHCⅡ類抗原在此階段開始表達。前B細胞對抗原沅應答能力。
2.不成熟B細胞(immature B cell) 開始表達mIgM,但如與抗原結合,則產生負應答,使B細胞轉變為受抑制狀態,不能繼續分化為成熟的B細胞,這是形成自身免疫耐受的機制之一。不成熟B細胞CD19、CD20和MHCⅡ類抗原表達量增加,並可開始表達CD21抗原。
3.成熟B細胞(matrue B cell) 骨髓中發育成熟B細胞經血液遷移至外周淋巴器官,此時膜表面同時表達mIgM和mIgD,mIgD的表達防止了B細胞與抗原結合後所引起的免疫耐受。成熟B細胞表達補體受體1(CR1)、致有絲分裂原受體以及多種細胞因子受體。
4.活化B細胞(activated B cell) 成熟B細胞被相應抗原或多克隆刺激劑刺激後成為活化B細胞,斷而發生增殖和分化,在此過程中,膜結合Ig水平逐漸降低,而分泌型Ig逐漸增加,並可發生免疫球蛋白基因重鏈類別的轉換。活化B細胞中的一部分可分化為小淋巴細胞,停止增殖和分化,並可存活數月至數年,當再次與同一抗原接觸時,很快發生活化和分化,產生抗體的潛伏期短,抗體水平高,維持時間長,這種B細胞稱為記憶B細胞(memory B cell)。
5.漿細胞(plasma cell,PC) 又稱抗體分泌細胞(antibody secreting cell)。成熟B細胞接受抗原刺激後,在抗原提呈細胞和Th細胞的輔助下成為活化B細胞,進而分化為漿細胞,合成和分泌各類免疫球蛋白,同時獲得了PC-1(plasma cell antigen-1)等漿細胞特異性標誌,而mIg,MHCⅡ類抗原、CD19、CD20、CD21等標記消失。