B10细胞的研究现状
2015-02-09车玉兰代佳音综述毕良佳审校
车玉兰,代佳音(综述),毕良佳,林 江(审校)
(哈尔滨医科大学附属第四医院口腔科,哈尔滨 150001)
B10细胞的研究现状
车玉兰△,代佳音(综述),毕良佳※,林江(审校)
(哈尔滨医科大学附属第四医院口腔科,哈尔滨 150001)
摘要:B 细胞中存在对免疫应答具有负向调节作用的调节性B 细胞(Bregs)。Bregs具有抗原特异性并可通过白细胞介素10(IL-10)显著影响T细胞的活性和其介导的炎症反应。而B10细胞所产生的IL-10是B细胞产生IL-10的主要来源。因此,B10细胞在炎症、自身免疫病、肿瘤等疾病的发生发展过程中均有重要的免疫调节作用。B10细胞的表型和功能上的研究将是免疫学领域中的重要的进步。
关键词:调节性B细胞;B10细胞;白细胞介素10
B细胞主要通过产生抗原特异性抗体、辅助诱导CD4+T细胞活化而发挥免疫调节作用[1]。研究表明,B细胞中存在对免疫应答具有负向调节作用的B细胞——调节性B细胞(regulatory B cells,Bregs)[2]。近几年学者对Bregs的研究主要在自身免疫性疾病、炎症、肿瘤等几个方面[3-5]。Bregs主要通过产生白细胞介素10(interleukin 10,IL-10)和转化生长因子β等细胞因子调节免疫系统。2008年,Yanaba等[6]在正常小鼠脾脏中鉴定的一个表型为CD5+CD1dhiCD19hi的Breg亚群。此Breg亚群的免疫调节功能依赖于其产生的IL-10,因此称之为B10细胞。IL-10具有抑制单核巨噬细胞释放炎性介质和抗原呈递,增强抗炎性因子的释放,阻碍Th1细胞产生干扰素γ等作用。研究表明,这种具有特殊表型且稀少的B10细胞已经成为免疫系统的一个极为重要组成部分[7]。现就B10定义、来源、功能、表型以及目前在炎性疾病及自身免疫疾病中的研究现状予以综述。
1B10细胞的定义及来源
1.1B10细胞定义1996年,Wolf等[8]在小鼠实验性自身免疫性脑脊髓膜炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)的模型中最先提出了B细胞的调节性功能的存在,并发现可能有助于急性EAE的免疫调节。2006年,Mizoguchi和Bhan[2]首次使用Bregs的概念来定义这些具有负向调控功能的B细胞群体。Bregs可能是通过产生调节性细胞因子IL-10和转化生长因子β和(或)与T细胞之间的相互作用而发挥其免疫功能。2008年,Yanaba 等[6]将小鼠脾脏中能分泌IL-10的CD1dhiCD5+的B细胞亚群定义为B10细胞。B10细胞是按功能定义的亚型。目前已经被证实B10细胞只有通过适当的刺激才能具有产生和分泌IL-10的能力。
1.2来源研究证明,分泌IL-10 的B细胞主要来源于脾[9]、肠系膜淋巴结和成年小鼠的腹腔[10]。学者研究得出B10细胞通常占成年小鼠脾脏B细胞的1%~2%[6]。但是,脾脏也包含B10pro细胞,脂多糖刺激48 h 后,7%~9%的脾B细胞能分泌IL-10。腹膜腔也是B10细胞的重要来源,经脂多糖+佛波酯+离子霉素+莫能星刺激5 h后,10%的腹膜腔B细胞能产生IL-10。脂多糖培养48 h后,有30%~35%腹膜腔B细胞能产生IL-10,表明腹膜腔B细胞的大部分是B10前体(B10pro)细胞。同时研究得出,外周血和淋巴结内B10细胞含量较少[7]。因此,目前认为B10细胞主要位于小鼠脾脏和腹膜腔内。
B10pro细胞和B10细胞存在于人体中已经被证实,体外培养纯化的人外周血B10pro细胞经脂多糖+CD40L或CpG+CD40L刺激后可发育成为B10细胞[10]。分离成人脾脏中的脾细胞,用佛波酯+离子霉素或脂多糖+佛波酯+离子霉素诱导 5 h后可有表达CD1dhiCD5+并有产生IL-10的B10细胞的产生。这种能产生IL-10的B10细胞可分化成为分泌抗体的浆细胞。另外,B10细胞也可能分化成记忆性B10细胞。研究表明,B10细胞和B10pro细胞也存在于新生儿脾脏和成人的外周血中[10]。在成人外周血中B10+B10pro细胞高度集中于表型为CD24hiCD27+的B细胞的亚群之中。人类B10细胞是否会发育成抗体分泌细胞或记忆性B10细胞仍有待确定。
2B10细胞的表型
目前为止,B10细胞特异性的表面标记尚没有确定。有学者研究野生型小鼠脾脏B细胞时得出,只有1%~2%的B细胞经过佛波酯和离子霉素的共同刺激产生了IL-10,这就意味着并不是所有B细胞均能产生IL-10[6]。细胞内细胞因子染色技术和流式细胞术表明,小鼠脾脏中产生IL-10的B细胞集中于表型为CD1dhiCD5+的B细胞亚型中。这种特殊的CD1dhiCD5+B细胞亚型与多种B细胞亚型,如CD5+B-1a B细胞,CD1dhiCD23-IgMhiCD1dhi边缘区B细胞和CD1dhiCD23+IgMhiCD1dhiT2边缘区前体B细胞共享一些表面标记[11]。小鼠脾脏B10细胞的表面球蛋白主要表达IgDlowIgMhi,还有<10%的细胞表达IgG或 IgA[12]。目前为止,学者们对B10细胞这种B细胞亚群的研究,最常用的方法是通过过继转移小鼠实验来研究B细胞的这种特殊亚群在功能上的机制。
目前,人类B10细胞通常占<1%的外周血B细胞[10]。外周血B10细胞和B10pro高度集中于CD24hi和CD27+的B细胞亚型中,其中约60%同时表达CD38。文献报道,IL-10+B细胞全部集中于 CD24hiCD38hi和CD24intCD38intB细胞亚型中[13]。也有文献指出这种B10细胞不属于任何先前定义的B细胞亚群,但人类B10细胞的表型集中于CD27+和CD38hi的表型之中[14]。人类B10细胞也高表达CD48和CD148[12]。CD48被认为是B细胞活化表面标记[15],CD148被认为是人类记忆B细胞的表面标记[16]。CD27是记忆B细胞另一个特征性的表面标记,CD27+B细胞亚型可作为疾病活动的标志物同时也能加重自身免疫性疾病[17]。CD24hiCD148+的B10细胞和B10pro细胞可能会选择性地进入记忆性B细胞类型中。用分裂素刺激人外周血中B10细胞,其增殖能力高于其他B细胞[10]。这与小鼠外周血中B10细胞的研究结果相同[18]。通常,占人体2%~3%B细胞的过渡性B细胞在成人外周血中表型为CD10+CD24hiCD38hi。虽然CD10作为大多数过渡性B细胞广为接受的表面标记[19],但并不能证明B10细胞是否来自骨髓。到目前为止,人类B10细胞表型没有和任何已知的B细胞亚群的表型相同,也没有发现任何表型是B10细胞所特有的。
3B10细胞在炎症自身免疫相关疾病中的研究
目前,B10细胞在人类自身免疫性疾病,炎性疾病中的研究取得了一定的成果,为B10细胞在治疗中的应用提供了理论基础。B10细胞和B10pro 细胞存在于自身免疫性疾病患者的外周血中,例如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、原发性干燥综合征、自身免疫性大疱性疾病和多发性硬化病等。与相同年龄的健康对照组相比,自身免疫性疾病患者外周血中的B10+B10pro细胞的量显著升高[10]。人外周血单核细胞给予佛波酯+离子霉素+脂多糖刺激24 h,发现系统性红斑狼疮患者CD5+B细胞产生IL-10的量显著超过没有经过刺激的对照组。也有不同的研究表明,自发性产生IL-10的B细胞存在于未经治疗的类风湿关节炎和系统性硬化病和系统性红斑狼疮患者外周血中[20]。
B10的免疫调节作用和治疗潜能已经在多种自身免疫性疾病小鼠模型中证明,如EAE、胶原诱导关节炎、系统性红斑狼疮、1型糖尿病等。B10细胞的治疗潜能首先在炎性肠病中被证明。在缺乏T细胞抗原受体α而诱发炎性肠病的小鼠模型中发现,B细胞和其自身产生的抗体就可抑制炎性肠病的发展[2]。B10细胞也可调节接触性超敏反应急性炎症反应和初始急性期EAE。在用恶唑酮致敏小鼠前2~7 d,消除所有B细胞会使接触性超敏反应的炎性症状加重。有学者发现,在诱发野生型小鼠EAE的前7 d,使用CD20单克隆抗体清除B细胞,可使T细胞在中枢神经系统的扩散和迁移,造成脑膜炎症状加重[21]。过继回输抗原特异性(髓鞘少突胶质细胞糖蛋白致敏)B10细胞可明显减轻其EAE的症状。14 d 后,将IL-10-/-基因敲除的小鼠脾脏中分离出的CD1dhiCD5+B 细胞过继回输至患有EAE的小鼠体内后并不能影响EAE的进展情况。这表明,一旦疾病确立后,这种过继转移B10细胞不抑制EAE的进展,而且B10细胞的这种保护性作用具有IL-10依赖性。分离IL-21R-/-,MHC-Ⅱ-/-或者CD40-/-小鼠脾脏中抗原致敏的CD1dhiCD5+B细胞,将其回输至CD19-/-小鼠体内,发现疾病的严重程度没有改变,说明B10细胞在EAE中发挥功能需要与CD4+T细胞之间的相互作用[22]。因此,B10细胞在EAE中可能在疾病初期起作用并调节急性自身免疫反应,而且发现在晚期消除Treg可加重疾病程度。B10细胞与Treg在EAE疾病发展中的不同阶段参与及调节炎症反应,B10细胞调节疾病初期疾病的发展,Treg主要是在后期阶段调控疾病的发展。B10细胞在抑制异常T细胞应答中起重要作用。B10细胞并不直接调节Treg增殖,但明显改变CD4+T细胞、干扰素γ和肿瘤坏死因子α的产生。且B10细胞下调树突状细胞功能,从而间接调节T细胞增殖。
4展望
B10细胞在免疫系统中的重要功能已被广泛接受,其在免疫系统中的重要性也逐渐被证明,其抗炎作用也可为自身免疫性疾病的治疗提供新的治疗方法。利用去除B细胞治疗一些自身免疫病时需更加谨慎,通过诱导Bregs的活化很可能会成为治疗自身免疫病的更好选择。虽然目前大多数研究主要侧重于自身免疫性疾病,但是B10细胞和其他Bregs类似,也将在炎症性疾病中发挥保护宿主组织的作用,调控免疫应答的过程,以及延续B10细胞在体内的持久性方面发挥其重要功能。目前促进B10细胞发育的一些刺激因子已经被鉴定出[23],所以无论是体内或体外B10细胞的扩增是可行的。能否利用B10细胞的免疫调节功能来实现临床转化并用于治疗疾病,可能成为现在最大的难点。
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Study of the B10 CellsCHEYu-lan,DAIJia-yin,BILiang-jia,LINJiang. (DepartmentofStomatology,theFourthAffiliatedHospital,HarbinMedicalUniversity,Harbin150001,China)
Abstract:Regulatory B cells(Bregs),a population of B cells,are considered to have the negative regulatory function on immune responses.Bregs is Ag-specific and significantly influences T cell activation and inflammatory responses through IL-10 production.The IL-10 produced by B10 cells are the main source of IL-10 produced by B cells.Therefore,B10 cells play an important role in the development of some diseases as inflammatory diseases,autoimmune disease and tumor etc.The phenotypic and functional characterization of B10 cells will be an important advance in the immunology field.
Key words:Regulatory B cells; B10 cell; Interleukin-10
收稿日期:2014-06-26修回日期:2014-12-26编辑:相丹峰
doi:10.3969/j.issn.1006-2084.2015.14.014
中图分类号:R392.1
文献标识码:A
文章编号:1006-2084(2015)14-2531-03