Антигензависимая дифференцировка В-клеток / Глава 35 В-лимфоциты и их функции / Часть пятая УЧЕНИЕ ОБ ИММУНИТЕТЕ / Книга: Медицинская микробиология, иммунология и вирусология / … / Медицинский справочник

Как таковые В-лимфоциты не вырабатывают антител, но они являются предшественниками плазматических клеток, выполняющих эту функцию.

Зрелые В-лимфоциты мигрируют в периферические лимфоидные органы (лимфатические узлы, селезенку), где формируют первичные фолликулы. Здесь В-лимфоциты могут взаимодействовать с антигенами, попадающими сюда по путям лимфогенного и гематогенного распространения, либо с фолликулярными дендритными клетками, представляющими на своей поверхности через Fc-рецепторы комплексы антиген-антитело. В-лимфоциты распознают антиген с помощью специфического BCR. Затем BCR с антигенной молекулой интернализируется, т.е. перемещается внутрь В-лимфоцита, подвергается процессингу, и антигенная детерминанта, встроенная в молекулу МНС II, транспортируется на клеточную мембрану. Для дальнейшей дифференцировки В-клеток необходимо взаимодействие с Т-хелперами.

В пролиферирующих центробластах происходит дополнительный процесс формирования разнообразия антител в результате соматической гипермутации в уже перестроенных V-генах иммуноглобулинов. Суть соматической гипермутации заключается в возникновении точечных мутаций в V-областях генов иммуноглобулинов (рис. 6.9). Благодаря этому процессу во время прохождения иммунного ответа аффинность BCR (соответственно, и антител, которые будут вырабатываться) к антигену, индуцировавшему иммунный ответ, может многократно возрастать, тем самым повышая эффективность иммунного ответа.

Финальной стадией дифференцировки В-лимфоцитов является плазматическая клетка. На мембране плазматической клетки не экспрессируются иммуноглобулиновые рецепторы, МНС II класса и другие молекулы, характерные для В-лимфо-цитов. Плазмоциты активно синтезируют и секретируют растворимую форму иммуноглобулинов — антитела. Помимо дифференцировки в плазматические клетки В-лимфоциты могут формировать пул долгоживущих В-клеток памяти.

Гены, кодирующие строение BCR (Ig)

Рис. 6.9. Соматический гипермутагенез генов, кодирующих вариабельные участки иммуноглобулинов.

На всех этапах дифференцировки В-лимфоцитов важную роль играют цитокины — гуморальные факторы регуляции иммунопоэза. Наиболее важными среди них являются фактор стволовых клеток (ФСК), ИЛ-2, ИЛ-7, BAFF. ФСК и ИЛ-7, регулируют процессы ранних этапов пролиферации и дифференцировки В-лимфоцитов. BAFF регулирует процессы превращения незрелых В-лимфоцитов в зрелые клетки, в том числе под его контролем находятся процессы селекции, необходимые для выбраковки аутореактивных клонов В-лимфоцитов. Все эти колониестимулирующие факторы продуцируются клетками стромы и микроокружения красного костного мозга. На стадии антигензависимой дифференцировки гуморальная регуляция осуществляется главным образом цитокинами, вырабатываемыми Т-хелперами 2-го типа, среди продуктов которых стоит выделить ИЛ-2, ИЛ-4 и ИЛ-5.

Практическая часть

Для оценки популяций и субпопуляций В-лимфоцитов необходимо знать их основные поверхностные маркеры, поскольку все методы, использующиеся для оценки популяций и субпопуляций лимфоцитов, основаны на применении моноклональных антител, специфичных к тому или иному маркеру, в зависимости от целей исследования.

Одним из наиболее распространенных методов выявления клеточных маркеров считается метод проточной ци-тофлуориметрии. С помощью проточной цитофлуориметрии, используя меченные флюоресцентной меткой моноклональные антитела, связывающиеся с определенными CD-маркерами, можно определить количество В-лимфоцитов, а также выделить различные по функции или стадии развития субпопуляции. Это позволяет диагностировать некоторые заболевания, оценить состояние пациента, прогнозировать дальнейшее течение болезни.

Принцип проточной цитофлуориметрии заключается в следующем. К клеточной суспензии, полученной из периферической крови или других тканей, содержащих изучаемые клетки, добавляются меченные флюоресцентной меткой моноклональные антитела, специфичные к одному или нескольким CD-маркерам лимфоцитов. Моноклональные антитела связываются только с теми клетками, на поверхности которых присутствует соответствующий CD-антиген. Меченные таким образом клетки пропускаются через систему проточного цитофлуориметра, которая включает систему лазеров и фотодетектор. Лазерное излучение возбуждает свечение флюорохрома, связанного с моноклональными антителами, свечение которого будет фиксироваться фотодетектором. Таким образом, подсчитывается количество клеток, связавшихся с моноклональными антителами. Кроме того, по светорассеянию лазерного луча определяются такие характеристики клеток, как размер и гранулярность цитоплазмы, что позволяет морфологически дифференцировать некоторые клетки.

Наиболее важным маркером для определения В-лимфоцитов является CD 19: он

Рис. 6.10. Гистограмма, полученная с помощью проточного цитофлуориметра.

Рис. 6.11. Гистограмма, полученная с помощью проточного цитофлуориметра.

определяется на всех В-лимфоцитах, начиная со стадии про-В-клеток, поэтому В-лимфоциты обычно характеризуют как СВ19*-клетки. Маркер CD21 появляется на поздних стадиях развития пре-В-клеток. Дифференцировать В-лимфоциты можно и по наличию В-клеточного рецептора. При этом незрелые В-лимфоциты экспрессируют на поверхности только IgM, а зрелые — IgM и IgD.

Субпопуляции В1 и В2 можно дифференцировать по экспрессии на поверхности маркера CD5: этот маркер присутствует только на поверхности В1-лимфоцитов, однако в некоторых случаях (в субпопуляции Bib) он может и отсутствовать.

Задача 1. На представленной гистограмме (рис. 6.10), полученной с помощью проточного цитофлуориметра, укажите популяцию В-лимфоцитов и их относительное количество. Какую еще популяцию лимфоцитов можно оценить по данной гистограмме?

Задача 2. На представленной гистограмме (рис. 6.11), полученной с помощью проточного цитофлуориметра, укажите субпопуляции В1 и В2-лимфоцитов и их относительное количество.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

• 1. Опишите строение антигенраспознаю-щего рецептора В-лимфоцитов.
• 2. Назовите основные мембранные маркеры В-лимфоцитов.
• 3. Каковы основные особенности распознавания антигенов В-лимфоцитами?
• 4. Назовите и охарактеризуйте субпопуляции В-лимфоцитов.

• 5. Назовите основные этапы антигеннезави-симой дифференцировки В-лимфоцитов.
• 6. Что является главным процессом ан-тигеннезависимой дифференцировки В-лимфоцитов?
• 7. В чем состоит принцип селекции незрелых В-лимфоцитов?
• 8. Что является предпосылкой для анти-гензависимой дифференцировки В-лим-фоцитов?
• 9. Какие клетки являются конечной стадией дифференцировки В-лимфоцитов?
• 10. Назовите цитокины, принимающие участие в процессах дифференцировки В-лимфоцитов.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

Выберите один или несколько правильных ответов.

1. АНТИГЕННЕЗАВИСИМАЯ

ДИФФЕРЕНЦИРОВКА

В-ЛИМФОЦИТОВ ПРОИСХОДИТ

• 1) Тимус.
• 2) Пейеровы бляшки.
• 3) Миндалины.
• 4) Лимфатические узлы.
• 5) Красный костный мозг.
• 2. В-КЛЕТОЧНЫЙ РЕЦЕПТОР ЭТО
• 1) Трансмембранный гликопротеин, состоящий из двух полипептидных цепей и имеющий антигенсвязывающий участок.
• 2) Трансмембранный гликопротеин, состоящий из четырех полипептидных цепей

и имеющий антигенсвязывающий участок.

• 3) Трансмембранный гликопротеин, состоящий из четырех полипептидных цепей и имеющий
• 2 антигенсвязывающих участка.
• 4) Белок, имеющий в своем составе легкую и тяжелую цепи, связанный с мембраной нековалентно.
• 5) Гетеродимер, состоящий из а- и р-цепей.
• 3. ЗАРОДЫШЕВЫЕ ГЕНЫ ТЯЖЕЛЫХ ЦЕПЕЙ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ ВКЛЮЧАЮТ РЕГИОНЫ
• 1) В.
• 2) DP.
• 3) V.
• 4) D.
• 5) Е.
• 6) J.
• 4. СЕЛЕКЦИЯ В-ЛИМФОЦИТОВ

ПРЕДСТАВЛЯЕТ

• 1) Отбор жизнеспособных лимфоцитов.
• 2) Выбраковка дефектных клеток.
• 3) Выбраковка аутореактивных клонов лимфоцитов.
• 4) Поиск наиболее аффинных клонов лимфоцитов.
• 5) Создание новых клонов В-лимфоцитов.
• 5. ОСНОВНЫМИ МАРКЕРАМИ

В-ЛИМФОЦИТОВ ЯВЛЯЮТСЯ

• 1) CD21.
• 2) CD19.
• 3) CD3.
• 4) TCR.
• 5) CD34.

• 6. РЕАРАНЖИРОВКА ГЕНОВ, ПРОХОДЯЩАЯ ВО ВРЕМЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ В-ЛИМФОЦИТОВ, ЯВЛЯЕТСЯ
• 1) Считыванием генов, отвечающих за синтез маркеров В-лимфоцитов.
• 2) Перестройкой зародышевых генов тяжелых цепей иммуноглобулинов.
• 3) Удалением интронов из цепи ДНК.
• 4) Перестройкой зародышевых генов TCR.
• 5) Запуском считывания генов.
• 7. НА ПОВЕРХНОСТИ

ЗРЕЛЫХ В-ЛИМФОЦИТОВ ПРИСУТСТВУЮТ

• 1) IgM.
• 2) IgG.
• 3) IgD.
• 4) CD 19.
• 5) TCR.
• 8. ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ В-ЛИМФОЦИТОВ НЕОБХОДИМО ПРИСУТСТВИЕ
• 1) ФСК.
• 2) ИЛ-1.
• 3) ИЛ-7.
• 4) ИЛ-12.
• 5) ИЛ-6.
• 3) Естественные киллеры.
• 4) В1-лимфоциты.
• 5) Плазматические клетки.
• 10. АНТИТЕЛА ПРОДУЦИРУЮТСЯ
• 1) Т-лимфоцитами.
• 2) Нейтрофилами.
• 3) Плазмоцитами.
• 4) В-лимфоцитами.
• 5) NK-клетками.

ОТВЕТЫ К ТЕСТОВЫМ ЗАДАНИЯМ

• 1- 5.
• 2- 3.
• 3 – 3, 4, 6.
• 4- 3.
• 5- 1,2.
• 6- 2.
• 7- 1,2.
• 8- 1,3.
• 9- 5.
• 10-4.
• 9. КОНЕЧНОЙ СТАДИЕЙ АНТИГЕНЗАВИСИМОЙ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ В-ЛИМФОЦИТОВ ЯВЛЯЮТСЯ
• 1) Фолликулярные клетки.
• 2) Зрелые В-лимфоциты.