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Biology / plasma-cell

浆细胞

浆细胞是由B细胞分化而来的抗体分泌细胞,参与即时防御和长期体液免疫。

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浆细胞是一种特化的B细胞,主要功能是合成并分泌抗体,即免疫球蛋白。浆细胞是适应性免疫的效应细胞,能够产生帮助机体抵御感染的可溶性识别分子。它们由活化的B细胞分化而来,并不构成独立的发育谱系。成熟浆细胞通常不再分裂,但仍保持旺盛的抗体生产活动。有些浆细胞寿命较短,另一些则能在有利于其存活的组织环境中长期存在,在最初接触抗原很久之后仍维持抗体应答。(nature.com)

结构与鉴定

典型的成熟浆细胞具有丰富的细胞质,细胞核偏向细胞一侧。致密的染色质团块常呈现特征性的“钟面状”或“车轮状”排列。细胞核旁的淡染区对应发达的高尔基体。在染色组织切片中,这些特征可将浆细胞与许多静息淋巴细胞区分开来。(ncbi.nlm.nih.gov)

浆细胞的分泌装置尤其发达。大量粗面内质网支持免疫球蛋白的合成与加工,增多的细胞质则为持续的蛋白质生产提供条件。因此,浆细胞分化不仅涉及功能变化,也伴随着细胞结构的显著改变。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)

人类浆细胞通常高表达CD38,也常表达CD138,后者又称多配体蛋白聚糖-1。这些标志物有助于通过流式细胞术鉴定浆细胞,但浆细胞群体具有异质性。例如,不同骨髓亚群的CD19表达情况并不相同;CD19阳性和CD19阴性群体中都可能含有长寿命细胞。任何单一的表面标志物表达模式都无法独自确定细胞的寿命。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)

免疫应答中的形成过程

当B细胞接收到与识别抗原有关的活化信号时,浆细胞的发育过程便开始了。在针对许多蛋白质抗原的应答中,T细胞的辅助作用支持B细胞增殖和分化。活化的B细胞可以在淋巴组织的滤泡外区域形成抗体分泌细胞,提供早期抗体应答,也可以进入生发中心。(ncbi.nlm.nih.gov)

在生发中心内,体细胞高频突变使抗体可变区基因发生改变。选择过程有利于受体能有效结合抗原的细胞,从而产生亲和力成熟。B细胞应答还可能涉及类别转换重组,这一过程改变抗体重链恒定区及其效应特性,但不替换已经重排的可变区序列。生发中心产生的后代细胞包括浆细胞和记忆B细胞。不过,浆细胞也可以在生发中心之外形成,因此,并非所有抗体分泌都必须先经历生发中心内的成熟过程。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)

浆母细胞与成熟浆细胞

浆母细胞是一种保留增殖能力的B细胞谱系抗体分泌细胞。浆母细胞常在活跃的免疫应答期间出现,并可在进入组织之前存在于循环中。成熟浆细胞通常不再分裂,分泌表型也更加发达。这两个类别描述的是相互关联的分化状态,而非彼此无关的细胞类型。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)

成熟程度与寿命是两个不同的属性。成为成熟浆细胞并不意味着一定能够长期存活;其存活还取决于细胞自身的调控程序,以及能否获得适宜的环境信号。因此,不应将“浆细胞”视为“长寿命浆细胞”的同义词。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)

分子层面的特化

分化过程涉及基因表达的大规模重组。转录因子IRF4以及由PRDM1编码的BLIMP-1有助于确立抗体分泌状态。BLIMP-1抑制早期B细胞调控程序中的重要组成部分,同时促进浆细胞发育和分泌所需的功能。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)

免疫球蛋白的产量显著增加,重链RNA的加工也更倾向于产生编码分泌型抗体、而非膜结合型抗体的转录本。XBP1有助于协调未折叠蛋白反应,以及应对这种高产量所需的分泌装置。该反应支持蛋白质加工和内质网功能;在浆细胞中,它是生理性特化的一部分,并不一定意味着病理性应激。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)

组织分布与寿命

浆细胞存在于淋巴器官、黏膜组织和骨髓中。骨髓中的长寿命浆细胞群体占据着有利于其存活的微环境,这些微环境常被称为生存龛。迁移信号、细胞黏附以及局部提供的细胞因子共同调节它们的驻留和持续存活。浆细胞的生存既依赖细胞内在的适应性变化,也依赖与周围细胞的相互作用。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)

人类骨髓研究已发现,某些浆细胞仍在分泌针对40多年前所经历感染的抗体。这些发现支持浆细胞对免疫记忆的贡献。长寿命浆细胞持续提供已有的抗体,而记忆B细胞则构成一个细胞储备库,能够在再次受到刺激时作出应答,并产生更多抗体分泌细胞。这两种互补功能体现了持续产生抗体与再次刺激时的回忆应答之间的区别。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)

抗体功能与相关疾病

分泌的抗体在浆细胞之外发挥作用。根据其特异性和类别,抗体可以中和病原体或毒素,促进调理作用及吞噬细胞的摄取,或激活补体系统。浆细胞提供这些分子,而由此产生的许多病原体清除功能则由其他细胞和可溶性成分执行。(ncbi.nlm.nih.gov)

多种疾病中可出现异常的克隆性浆细胞群体。多发性骨髓瘤是一种以恶性浆细胞在骨髓中积聚为特征的癌症。局限性的浆细胞肿瘤称为浆细胞瘤。意义未明的单克隆免疫球蛋白血症并非癌症,但可能先于恶性浆细胞疾病出现。这些疾病可能伴随单克隆免疫球蛋白或相关蛋白的产生,此类蛋白通常称为M蛋白;疾病的分类依据实验室、组织学和临床检查结果,而不是仅凭浆细胞的存在。(cancer.gov)