浆细胞分化:专业化之旅

DOI: 10.1038/s41577-019-0244-2

激活后,一部分 B 细胞发生分化成为浆细胞。这种转化是由细胞因子和共刺激信号驱动的,例如从辅助性T细胞接收的信号。这些信号激活特定的转录因子,如 Blimp-1 和 XBP-1,它们协调向抗体生产工厂的转变。

形态和功能变化:

活化的B细胞到浆细胞的转变涉及结构和功能的巨大变化:

  • 内质网 (ER) 增加:内质网是抗体组装的部位。浆细胞显著扩展了其内质网网络,以适应高抗体产生率。
  • 增加高尔基体:高尔基体调节和包装蛋白质以供分泌。浆细胞还扩大了它们的高尔基体,以有效地包装和输出它们产生的大量抗体。
  • 减少核糖体:活化的 B 细胞拥有许多用于蛋白质合成的核糖体,但浆细胞将注意力完全转移到抗体生产上,从而大大减少了核糖体的数量。
  • 丰富的粗糙内质网 (RER):RER 是参与蛋白质合成的内质网的一部分,上面布满了核糖体。虽然核糖体的总数减少,但由于其在抗体产生中的关键作用,内质网中 RER 的比例在浆细胞中增加。
  • 抗原呈递机制的丢失:活化的 B 细胞可以将抗原片段呈递给 T 细胞。然而,浆细胞失去了这种能力,因为它们只专注于抗体的产生。

功能专业化:

  • 抗体生产:浆细胞成为高度专业化的工厂,专门用于生产和分泌大量针对所遇到抗原的抗体。这种大规模的抗体产生需要增加的代谢活性来为所涉及的细胞过程提供燃料。
  • 寿命短:与可以持续数年的记忆B细胞不同,浆细胞的寿命相对较短,通常持续数天至数周。这确保了可控的免疫反应,并防止了抗体的过度产生。1

随着抗体在浆细胞中的快速产生,抗体开始了一段至关重要的旅程。在这些特化细胞内,新合成的抗体链在伴侣蛋白的帮助下经历复杂的折叠和组装。此外,糖分子附着在高尔基体中的抗体上,增强了它们的稳定性和功能。然后,这些组装和修饰的抗体被精心包装到高尔基体内的囊泡中,准备运输。在接收到特定信号后,这些囊泡与质细胞膜融合,通过称为胞吐作用的过程释放抗体。释放的抗体可以根据其类型传播到身体的不同部位。有些在血液中自由循环,巡逻入侵者,而另一些则积聚在粘膜等特定组织中,提供局部防御。2

一旦释放,抗体在对抗病原体方面起着至关重要的作用。它们可以直接与病原体上的特定抗原结合并中和,使它们失活。此外,它们可以充当调理素,标记病原体以被巨噬细胞等免疫细胞破坏,甚至触发补体系统,这是一种进一步帮助消除病原体的蛋白质级联。因此,抗体分泌和释放的复杂机制确保了它们的有效输送和部署,使它们能够有效地中和病原体并保护身体免受感染。

参考资料

  1. 卡瓦奇尼,L.(2010 年)。免疫球蛋白的结构和功能。过敏与临床免疫学杂志,125(2 0 2),S41。https://doi.org/10.1016/j.jaci.2009.09.046
  2. 纳特,SL,霍奇金,PD,塔林顿,DM和Corcoran,LM(2015)。产生分泌抗体的浆细胞。自然评论免疫学,15(3),160-171。https://doi.org/10.1038/nri3795
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