張繼剛,楊維玲
(第二炮兵總醫(yī)院皮膚科,北京 100088)
經(jīng)典的免疫學理論認為,B細胞通過分泌抗體、提呈抗原、提供協(xié)同刺激信號及分泌細胞因子等方式在體液免疫應答過程中發(fā)揮重要功能。然而近年來有越來越多的證據(jù)表明,B細胞和T細胞一樣,不僅存在“效應性亞群”,也存在“調節(jié)性亞群”。關于調節(jié)性B細胞(regulatory B cell,Breg)的研究取得了重要進展,Breg已被認為是免疫系統(tǒng)的一個新的重要組成部分[1]。
B細胞負向免疫調節(jié)功能的研究最早可追溯到上世紀70年代,當時把B細胞的這種功能歸因于產(chǎn)生了某種抑制性抗體,并未引起足夠的重視[2]。直到1996年,Wolf等[3]利用B細胞缺乏的μMT小鼠進行誘導實驗性自身免疫性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)研究時發(fā)現(xiàn),與野生小鼠相比,μMT小鼠會出現(xiàn)更嚴重的臨床癥狀和病理損害,且癥狀進行性加重,不能像野生小鼠那樣自行緩解;進一步研究證明造成這種現(xiàn)象的原因是μMT小鼠缺乏能夠產(chǎn)生白細胞介素(interleukin, IL)-10的B細胞,這首次明確了B細胞可通過產(chǎn)生IL-10抑制EAE的發(fā)病,提示B細胞在自身免疫性疾病中不僅具有致病作用,也具有重要的抑制作用。1997年,Mizoguchi等[4]將μMT小鼠與能自發(fā)產(chǎn)生結腸炎的T細胞抗原受體α鏈敲除(TCRα-/-)小鼠交配,子代小鼠出現(xiàn)結腸炎的癥狀更早且更嚴重,再次明確了B細胞在自身免疫性疾病中的抑制作用,據(jù)此提出了“Breg”這一概念。之后Breg成為免疫調節(jié)領域的研究熱點,在I型糖尿病[5]、關節(jié)炎[6]、系統(tǒng)性紅斑狼瘡[7-8]等多種自身免疫性疾病小鼠模型及自身免疫病患者體內其存在和功能都得到了驗證。近年來的研究發(fā)現(xiàn),Breg在接觸性超敏反應(contact hypersensitivity,CHS)[9]、變應性氣道炎性反應[10]、變應性結膜炎[11]及食物變態(tài)反應[12]等多種變態(tài)反應性疾病中也發(fā)揮著重要的作用。
CHS被認為是典型的輔助性T細胞1(helper T cell 1,Th1)細胞介導的IV型超敏反應性,B細胞在其中的作用并不被重視。隨著研究的深入,Breg在CHS的發(fā)病過程中的重要抑制作用逐漸被認識。1974年首次報告了B細胞在CHS中的負向免疫調節(jié)作用,研究發(fā)現(xiàn),過繼轉移脾細胞可抑制豚鼠的CHS反應,從脾細胞懸液中清除B細胞可使這種抑制能力喪失,但但是研究者僅將B細胞這種作用歸因于其產(chǎn)生了某種抑制性抗體,而未引起足夠的重視[2]。2007年針對B細胞在CHS中的負向免疫調節(jié)作用的進一步深入分析發(fā)現(xiàn),在CD19基因敲除(CD19-/-)小鼠誘導CHS模型中,其雙耳腫脹程度明顯重于野生小鼠,炎性反應部位CD8+T細胞浸潤更多,炎性反應持續(xù)時間更長,且耳部干擾素(interferon,IFN)-γ表達升高、IL-10表達下降;過繼轉移致敏野生小鼠的脾臟B細胞或淋巴結B細胞均可使CD19-/-小鼠增強的CHS反應正?;粰C制研究表明,CD19-/-小鼠體內T細胞增生程度和樹突細胞抗原提呈能力均與野生小鼠相當,因而將CD19-/-小鼠增強的CHS反應歸因于CD19-/-小鼠體內B細胞的異常,但具體是哪一B細胞亞群在CHS 中發(fā)揮抑制作用還不明確[13]。
2008年Yanaba等[9]研究認為產(chǎn)生IL-10的B細胞數(shù)量不同是導致CHS在不同品系小鼠之間存在差異的原因。該實驗顯示,用脂多糖、佛波酯和離子霉素共同刺激5 h,莫能星阻斷IL-10分泌后,IL-10+B細胞主要集中于CD5+CD1dhiCD19+B細胞亞群,向CD19-/-小鼠過繼轉移來源于野生小鼠特異性抗原活化的CD5+CD1dhiCD19+B細胞可使CHS炎性反應正?;鴣碓从贗L-10-/-小鼠的CD5+CD1dhiCD19+B細胞和來源于野生小鼠非特異性抗原活化的CD5+CD1dhiCD19+B細胞則無此作用。據(jù)此推測CD5+CD1dhiCD19+B細胞是小鼠Breg的一個亞群,通過產(chǎn)生IL-10發(fā)揮抗原特異性的負向免疫調節(jié)功能。因此,將這一亞群B細胞命名為“B10細胞”,成為Breg研究領域的重要進展。
Breg不僅對Th1介導的變應性炎性反應具有抑制作用,在以Th2反應為主的變應性氣道炎性反應中也具有重要的調節(jié)作用。2005年,Lundy等[14]用土鱉蟲變應原對B細胞缺陷的CBA/CaHN-btk-/-xid/J小鼠誘導變應性氣道炎性反應的研究發(fā)現(xiàn),B細胞缺陷Xid小鼠在短期抗原激發(fā)后產(chǎn)生的血清IgE與對照組CBA/J小鼠相當。在反復變應原激發(fā)后,CBA/J小鼠血清IgE水平下降,而Xid小鼠血清IgE水平無明顯變化,表明Xid突變不損害B細胞針對土鱉蟲抗原致敏產(chǎn)生IgE的能力,Xid小鼠可能缺乏控制IgE產(chǎn)生或清除的機制。與血清IgE水平的變化相對應,變應原激發(fā)的Xid小鼠可產(chǎn)生更嚴重的肺炎、伴有更多的肺間質嗜酸粒細胞浸潤和黏液產(chǎn)生。Xid小鼠維持更長時間的血清IgE水平增高和產(chǎn)生更嚴重的變應性氣道炎性反應可能與缺乏具有免疫負調節(jié)作用的CD5+B細胞有關,CD5+B細胞能夠通過誘導CD95L介導的細胞凋亡來調節(jié)Th。
卵白蛋白(ovalbumin,OVA)致敏小鼠暴露于OVA氣霧劑3~10 d,可產(chǎn)生OVA特異性IgE和以嗜酸粒細胞浸潤、黏液分泌增多為特征的氣道炎性反應。將小鼠持續(xù)暴露于OVA氣霧劑42 d,可導致小鼠變應性氣道炎性反應消退,這種變應性氣道炎性反應的消退被稱之為局限性吸入耐受(local inhalational tolerance,LIT),一般認為其是由CD4+CD25+FoxP3+調節(jié)性T細胞(regulatory T cell,Treg)介導的免疫耐受[15]。Singh等[16]發(fā)現(xiàn),Breg在LIT中發(fā)揮重要作用。實驗顯示,過繼轉移LIT小鼠肺門淋巴結CD19+B細胞可明顯抑制受體鼠的變應性氣道炎性反應,這種抑制作用是抗原特異性的,過繼轉移OVA特異性的LIT小鼠肺門淋巴結CD19+B細胞不能抑制其他抗原(牛血清白蛋白,bovine serum albumin)誘導的變應性氣道炎性反應。進一步研究表明,LIT小鼠肺門淋巴結CD19+B細胞對變應性氣道炎性反應的抑制作用是通過分泌轉化生長因子(transforming growth factor,TGF)-β,進而誘導局部CD4+CD25+FoxP3+Treg實現(xiàn)的。因此,研究認為在局部引流淋巴結可能存在一個免疫調節(jié)網(wǎng)絡,Breg在這一網(wǎng)絡中處于CD4+CD25+FoxP3+Treg上游。
2010年,Amu等[10]進一步研究Breg在變應性氣道炎性反應中的調節(jié)作用,實驗將曼森血吸蟲感染的野生小鼠脾臟CD19+B細胞過繼轉移給未感染的OVA致敏小鼠,發(fā)現(xiàn)對OVA誘導的變應性氣道炎性反應具有保護作用,而過繼轉移來自曼森血吸蟲感染的IL-10-/-小鼠脾臟CD19+B細胞,對變應性氣道炎性反應不具有保護作用,表明曼森血吸蟲感染能誘導小鼠脾臟產(chǎn)生IL-10的B細胞亞群進行擴增,這些B細胞通過依賴于IL-10的機制抑制變應性氣道炎性反應。這些產(chǎn)生IL-10的B細胞不僅能夠抑制小鼠變應性氣道炎性反應也可以逆轉已經(jīng)建立的變應性氣道炎性反應,這種抑制作用同樣依賴于IL-10,并通過誘導肺部CD4+CD25+FoxP3+Treg來實現(xiàn)。這一研究明確了Breg在變應性氣道炎性反應發(fā)病過程中的作用,也為探索變應性氣道炎性反應新的免疫治療方法開辟了思路。
CpG序列是Toll樣受體的識別配體,被認為可抑制變態(tài)反應,具有作為抗過敏藥物的巨大潛力,應用CpG治療變應性鼻炎等變態(tài)反應性疾病正在臨床試驗中,但CpG序列如何實現(xiàn)抗過敏作用的機制尚未完全明確。Miyazaki等[11]針對小鼠變應性結膜炎模型中Breg作用的研究發(fā)現(xiàn),腹腔注射CpG可使小鼠脾臟明顯腫大,其中B220+B細胞是擴增最明顯的細胞亞群。CpG誘導的B220+B細胞可產(chǎn)生大量IL-10,過繼轉移這些產(chǎn)生IL-10的B細胞可明顯減少變應性結膜炎小鼠結膜內嗜酸粒細胞的浸潤,減輕炎性反應;而過繼轉移CpG誘導的來自于IL-10-/-小鼠的B細胞則沒有這種抑制作用,表明CpG序列可通過誘導產(chǎn)生IL-10的B細胞來抑制變應性結膜炎的炎性反應,這種抑制作用依賴于IL-10。
食物變態(tài)反應可分為IgE介導型和非IgE介導型,Th1/Th2失衡是其免疫學基礎,但這一理論并不能解釋食物變態(tài)反應的全部機制。2010年,Noh等[12]研究產(chǎn)生IL-10的Breg在人類牛奶過敏中的作用發(fā)現(xiàn),取牛奶耐受者和牛奶過敏者外周血單核細胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)經(jīng)酪蛋白刺激,牛奶耐受者CD19+CD5+B細胞增生,而牛奶過敏者則無明顯變化,且牛奶耐受者產(chǎn)生IL-10的CD19+CD5+B細胞比例從15.4%升高至23.7%,而牛奶過敏者產(chǎn)生IL-10的CD19+CD5+B細胞比例則從26.2%降至15.5%,表明產(chǎn)生IL-10的CD19+CD5+B細胞可能參與了人類對食物的免疫耐受。進一步研究顯示牛奶耐受者外周血中產(chǎn)生IL-10的Breg經(jīng)抗原刺激活化后隨即發(fā)生凋亡,可能是一種活化誘導的凋亡,以使Breg的免疫負調節(jié)作用控制在一定的范圍內,以免發(fā)生過度的免疫抑制。
大量實驗證據(jù)表明,變態(tài)反應性疾病的發(fā)生可能與Breg數(shù)量和功能的異常有關。Breg不僅在變態(tài)反應性疾病的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用,對已發(fā)生的變態(tài)反應性疾病也具有明顯的抑制作用,對Breg進行適當調控,有望成為治療變態(tài)反應性疾病的新方法。進一步闡明Breg的功能特點及其發(fā)育、擴增和活化的信號特點,明確B10細胞擴增和活化的有效功能激活物,將為揭示變態(tài)反應性疾病的發(fā)病機制和臨床防治提供新的策略[17]。
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