(一)骨髓微环境
早期B细胞的增殖与分化,其发生是与骨髓造血微环境(hemopoietic inductive microenviroment,HIM)密切相关。HIM是由造血细胞以外的基质细胞(stroma cell)及其分泌的细胞因子和细胞外基质(extracellular matrix,ECM)组成。基质细胞可包括巨噬细胞、血管内皮细胞、纤维母细胞、前脂肪细胞、脂肪细胞等。由间质细胞分泌的纤粘连蛋白、胶原蛋白及层粘连蛋白等形成细胞外基质,此外还可合成和分泌众多的细胞因子。HIM的作用主要是通过细胞因子可调节造血细胞的增殖与分化,通过粘附分子可使造血细胞与间质细胞相互直接接触,有利于造血细胞的定位和成熟细胞的迁出(表8-12,图8-5)。
表8-12 骨髓微环境与造血干细胞的相互作用
基质细胞 | 相互作用的媒介分子
细胞外基质 |
细胞因子 |
纤维母细胞 | 纤粘连蛋白 | SCF |
巨噬细胞 | 层粘连蛋白 | G-CSF |
内皮细胞 | 胶原蛋白等 | M-CSF |
前脂肪细胞 | GM-CSF | |
脂肪细胞 | IL-4 | |
IL-6 | ||
IL-7 | ||
TGF-β |
图8-5 骨髓基质细胞与造血干细胞相互作用示意图
(二)B细胞在骨髓内的发育
B细胞与其它血细胞一样,也是由骨髓内多能干细胞分化而来。过去曾认为T和B细胞可能来自共同的淋巴样干细胞,但迄今对基分化途径、分化部位以及其特异的表面标志尚未明确,有待进一步研究。
已证明,B细胞在骨髓内的发育,可经过祖B细胞(pro-B)、前B细胞(pre-B)、不成熟B细胞(immatureB)及成熟B细胞(mature)几个阶段。成熟B细胞释放至周围淋巴组织,构成B细胞库,在此阶段经抗原刺激后,可继续分化为合成和分汔抗体的浆细胞,即抗原依赖的分化阶段。医学全在线www.med126.com
B细胞在骨髓内分化各阶段的主要变化为免疫球蛋白基因的重排和膜表面标志的表达。B细胞在发育分化过程中,同样也经历选择作用,以除去非功能性基因重排B细胞和自身反应性B细胞,形成周围成熟的B细胞库(表8-13,图8-13)。
表8-13 B细胞分化特征
Pro-B | Pre-B | 不成熟B | 成熟B | PC | |
抗原依赖 | - | - | + | + | - |
基质细胞依赖(配体?) | + | + | - | - | - |
H链V基质重排 | - | DJ→VDJ | VDJ | VDJ | - |
H链蛋白 | μ- | μ+ | μ+ | μ+δ+ | + |
L链蛋白 | k-λ- | k-λ- | K+或λ+ | K+或λ+ | + |
Vpre-B/γ5蛋白 | + | + | ± | + | - |
SIgM | - | - | + | + | - |
SIgD | - | - | - | + | - |
thy-1 | + | - | - | - | - |
B220 | + | + | + | + | - |
Tdt | + | - | - | - | - |
mb-1(CD79a) | + | + | + | + | - |
B29(CD79b) | - | + | + | + | - |
CD19 | + | + | + | + | - |
CD21 | - | + | + | + | - |
PCA-1 | - | - | - | - | + |
图8-6 pre-B受体(μ-SLC)与B细胞抗原受体机能
1.祖B细胞 这种发育早期的B细胞,发生在人胚胎约第9周开始,小鼠约第14天开始。尚未表达B细胞系的特异表面标志,也未发生lg基因重排,仍处于胚系基因(germline)阶段。但祖B细胞的晚期可出现B系特异标志,Thy-1+、Tdt+、B200+、mb-1+等分子。
2.前B细胞 是由祖B细胞分化而来,约占成人骨髓有核细胞的5%。前B细胞能检出的最早标志是lg重链基因重排,随后在胞浆中可检测出IgM的重链分子,即μ链。但无轻链基因重排,因此也无膜Ig表达。
图8-7 B细胞分化膜式图
但近年在小鼠前B细胞株中,克隆出二个前B细胞特有的基因,并与Cγ与Vγ同源,分别命名为λ5和Vpre-B基因,在人也证明前B细胞中存在此种基因。它们编码的蛋白Vpre-B和λ5可非共价结合,形成伪轻链(pseudo L chain,Фl)或替代轻链(surrogate L chain)。此伪L链可与μ链结合形成μ重链与伪L链复合体,并表达于前B细胞膜上构成其受体,与信号传导有关,对前B细胞的进一步分化具有重要作用。