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B細(xì)胞的體外擴(kuò)增培養(yǎng)及細(xì)胞因子的作用
B細(xì)胞簡(jiǎn)介
B細(xì)胞（也稱B淋巴細(xì)胞，骨髓依賴性淋巴細(xì)胞），由骨髓中的造血干細(xì)胞分化發(fā)育而來(lái)，在人體內(nèi)合適環(huán)境刺激下增殖分化為漿母細(xì)胞及漿細(xì)胞，而漿細(xì)胞合成和分泌免疫球蛋白，在體液免疫反應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用。B細(xì)胞可生成高親和力抗體、免疫記憶、充當(dāng)抗原呈遞細(xì)胞，并分泌細(xì)胞因子（包括CCL22、CCL17、IL-2、IL-4、IL-6、IFN-γ、TNF-α、GM-CSF、IL-10、TGF-β1、IL-35）。記憶B細(xì)胞和漿B細(xì)胞可生成諸如免疫球蛋白（Ig）IgM、IgG和IgE等抗體。
B細(xì)胞分類(lèi)
根據(jù)功能和表型分類(lèi)
初始B細(xì)胞（Naive B細(xì)胞）
特征：未接觸過(guò)抗原的成熟B細(xì)胞；
表面標(biāo)志：CD19+、CD20+、IgM+、IgD+、CD27-；
功能：在外周免疫器官中等待抗原刺激。
記憶B細(xì)胞（Memory B細(xì)胞）
特征：接觸過(guò)抗原并分化為記憶細(xì)胞，長(zhǎng)期存活；
表面標(biāo)志：CD19+、CD20+、CD27+、IgG+或IgA+；
功能：在再次遇到相同抗原時(shí)快速產(chǎn)生高親和力抗體。
漿細(xì)胞（Plasma Cell）
特征：終末分化的B細(xì)胞，專門(mén)分泌抗體；
表面標(biāo)志：CD19low、CD20-、CD38+、CD138+；
功能：大量產(chǎn)生和分泌特異性抗體。
調(diào)節(jié)性B細(xì)胞（Breg細(xì)胞）
特征：具有免疫調(diào)節(jié)功能的B細(xì)胞亞群；
表面標(biāo)志：CD19+、CD24hi、CD38hi、IL-10+；
功能：通過(guò)分泌IL-10和TGF-β抑制免疫反應(yīng)，參與免疫耐受。
根據(jù)B細(xì)胞的發(fā)育與成熟，包括以下幾個(gè)階段
B細(xì)胞的發(fā)育和成熟主要發(fā)生在骨髓。
前體B細(xì)胞（Pro-B cell）
起始階段，來(lái)自造血干細(xì)胞。開(kāi)始重鏈（IgH）基因重排。
早期B細(xì)胞（Pre-B cell）
成功完成重鏈基因重排并表達(dá)μ重鏈。開(kāi)始輕鏈（IgL）基因重排。
未成熟B細(xì)胞（Immature B cell）
表面表達(dá)完整的IgM型B細(xì)胞受體（BCR）。通過(guò)中央耐受機(jī)制（如克隆清除）排除對(duì)自身抗原反應(yīng)的B細(xì)胞。
成熟B細(xì)胞（Mature B cell）
表面同時(shí)表達(dá)IgM和IgD型BCR，具備全功能。離開(kāi)骨髓，遷移到外周淋巴器官（如淋巴結(jié)、脾臟）。
圖1. B細(xì)胞的發(fā)育過(guò)程[1]
B細(xì)胞功能
抗體生成
漿細(xì)胞分泌抗體，用于中和病原體、激活補(bǔ)體系統(tǒng)或通過(guò)抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性（ADCC）機(jī)制清除病原體。
抗原呈遞
B細(xì)胞通過(guò)MHC-II分子向T細(xì)胞呈遞抗原，促進(jìn)T細(xì)胞的活化。
免疫調(diào)節(jié)
調(diào)節(jié)性B細(xì)胞（Bregs）分泌抑制性細(xì)胞因子（如IL-10、TGF-β），抑制過(guò)度的免疫反應(yīng)，維持免疫穩(wěn)態(tài)。
免疫記憶
記憶B細(xì)胞在二次免疫中快速應(yīng)答，提高免疫效率。
圖2.B細(xì)胞功能[2]
B細(xì)胞的激活方式
在沒(méi)有刺激的情況下，B細(xì)胞一般不會(huì)增殖。在培養(yǎng)條件下并給予外源信號(hào)，B細(xì)胞能夠活化并且增殖。B細(xì)胞被激活的方式有兩種，分別是T細(xì)胞依賴型和非T細(xì)胞依賴型。
T細(xì)胞依賴型激活
這種類(lèi)型的活化可生成記憶和血漿B細(xì)胞。Naive B細(xì)胞與可溶性或膜結(jié)合型抗原結(jié)合，并使抗原內(nèi)化。B細(xì)胞在向MHCII上呈遞這種抗原，并被輔助性T細(xì)胞（Th）識(shí)別。CD40受體與配體結(jié)合需要第二種信號(hào)。另外Th細(xì)胞分泌細(xì)胞因子，其可促進(jìn)B細(xì)胞分化為能夠生成IgG、 IgA、或 IgE的成熟B細(xì)胞。
非T細(xì)胞依賴型激活
這種類(lèi)型的活化可生成漿細(xì)胞和IgM。B細(xì)胞被細(xì)菌或病毒表面的保守重復(fù)表位活化，包括脂多糖（LPS）或DNA片段。BCR識(shí)別T細(xì)胞非依賴性抗原聚集并交聯(lián)。Toll樣受體（TLR）提供第二信號(hào)。活化的B細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的抗體反應(yīng)，但不會(huì)生成記憶B細(xì)胞。
圖3. T細(xì)胞依賴性和非依賴性 B細(xì)胞激活途徑示意圖[3]
DC，樹(shù)突狀細(xì)胞；pMHC II，肽-MHC II 復(fù)合物；TCR，T細(xì)胞受體；BCR，B細(xì)胞受體
B細(xì)胞體外激活和擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)步驟
B細(xì)胞的分離和純化
人B細(xì)胞：外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMCs，經(jīng)Ficoll分離）或純化的CD19?B細(xì)胞。純度＞95％。
B細(xì)胞激活
B細(xì)胞需特異性信號(hào)刺激才能增殖和分化。
步驟1
將純化的Ｂ細(xì)胞以1.5×103個(gè)/Ｌ濃度置于24孔板的RPMI1640培養(yǎng)液，10% FBS， 以 0.002L/孔培養(yǎng)細(xì)胞。 加入以下表1中的細(xì)胞因子組合，培養(yǎng)4d。
方案 | 組分 |
方案1 | CD40L（0.05μg/L）、IL-2（0.05μg/L）、IL-4（0.05μg/L） |
方案2 | CD40L（0.05μg/L）、CpG（0.01μg/L）、IL-2（0.05μg/L）、IL-4（0.05μg/L） |
步驟2
漿母細(xì)胞分化，在培養(yǎng)第4天，收集細(xì)胞并用培養(yǎng)液清洗，去除CD40L，CpG，加入以下表2中細(xì)胞因子組合，促進(jìn)漿細(xì)胞分化3d。
方案 | 細(xì)胞因子組合 |
方案1 | IL-2（0.05μg/L）、IL-6（0.05μg/L） |
方案2 | IL-2（0.05μg/L）、IL-6（0.05μg/L）、IL-21（0.05μg/L）、IFN-α（0.02μg/L） |
步驟3
方案 | 細(xì)胞因子組合 |
方案1 | IL-2（0.05μg/L）、IL-6（0.05μg/L）、April（0.02μg/L）、IFN-α（0.02μg/L） |
方案2 | IL-2（0.05μg/L）、IL-6（0.05μg/L）、IL-21（0.05μg/L）、IFN-α（0.02μg/L） |
B細(xì)胞激活和分化中細(xì)胞因子的作用
細(xì)胞因子 | 在B激活和分化中的作用 |
CD40L | CD40L和B細(xì)胞表面CD40分子的結(jié)合，可以促進(jìn)B細(xì)胞的增殖。 |
IL-2 | 促進(jìn)B細(xì)胞的存活和增殖 |
IL-4 | IL-4 蛋白刺激B細(xì)胞增殖分化，參與炎癥反應(yīng)。因此IL-4，也叫B細(xì)胞刺激因子1。IL-4誘導(dǎo)B細(xì)胞類(lèi)別轉(zhuǎn)換為IgE，并上調(diào)MHC II類(lèi)的表達(dá)。 |
IL-6 | IL-6最初被稱為為B細(xì)胞刺激因子-2，誘導(dǎo)活化的B細(xì)胞生產(chǎn)抗體。 IL-6可誘導(dǎo)B細(xì)胞最終成熟為漿細(xì)胞。 |
IL-10 | 與IL-4協(xié)同作用，促進(jìn)類(lèi)別轉(zhuǎn)換。 |
IL-21 | IL-21可顯著影響B(tài)細(xì)胞的增殖、存活、分化和免疫球蛋白反應(yīng)。IL-21可以在共刺激性T細(xì)胞信號(hào)的情況下刺激B細(xì)胞增殖和分化，在沒(méi)有T細(xì)胞信號(hào)或存在Toll樣受體（TLR）信號(hào)的情況下，IL-21潛在地誘導(dǎo)B細(xì)胞凋亡。IL-21還刺激抗體產(chǎn)生，從而增強(qiáng)宿主對(duì)各種惡性腫瘤和傳染病的防御。IL-21在B細(xì)胞分化和免疫球蛋白生成中起著重要作用，因此在過(guò)敏反應(yīng)中具有重要作用。 |
IFN-α | 誘導(dǎo)B 細(xì)胞發(fā)育，B細(xì)胞抗原受體（BCR）敏感性增強(qiáng)。 |
APRIL | APRIL作用于后期，調(diào)節(jié)著效應(yīng)B細(xì)胞的功能和存活。 |
BAFF | 也叫B細(xì)胞活化因子，是調(diào)節(jié)B淋巴細(xì)胞存活和成熟細(xì)胞因子，屬于TNF家族成員，能調(diào)節(jié)B細(xì)胞存活、增殖、發(fā)育和分化。BAFF通過(guò)結(jié)合于三種不同受體發(fā)揮促B細(xì)胞分化成熟、類(lèi)別轉(zhuǎn)換、促進(jìn)體液免疫應(yīng)答及參與T細(xì)胞活化等功能。BAFF-R是BLyS專一受體，對(duì)于BAFF介導(dǎo)B細(xì)胞存活和成熟是必要的。但是BAFF過(guò)量表達(dá)會(huì)促進(jìn)B細(xì)胞惡性增殖，導(dǎo)致自身免疫性疾病發(fā)生。 |
相關(guān)產(chǎn)品
產(chǎn)品名稱 | 貨號(hào) | 規(guī)格 |
Human CD40L Protein | 90636ES | 10μg/50μg/100μg |
Human IL-2 Protein | 90213ES | 10μg/50μg/100μg |
Human IL-4 Protein | 90105ES | 5μg/20μg/ 50μg/100μg |
Human IL-6 Protein | 90107ES | 5μg/20μg/ 50μg/100μg |
Human IL-10 Protein | 90109ES | 2μg/10μg/ 50μg/100μg |
Human IL-21 Protein | 90215ES | 2μg/10μg/ 50μg/100μg |
Human IFN-α Protein | 91201ES | 100μg/500μg |
Human APRIL Protein | 94979ES | 25μg/100μg/500μg |
Human BAFF Protein | 90604ES | 10μg/100μg/500μg |
文獻(xiàn)參考
[1].Grace van H, Raqeeba K, Luyanda H,et al. Defining a normal reference range for B cells: A key to diagnosing humoral inborn errors of immunity.Human Immunology,2025,May,Volume 86, Issue 3.
[2]. Fagui Z, Wang X, Xinxin H, et al. Expression and Function of Tetraspanins and Their Interacting Partners in B Cells. Frontiers in Immunology,2018,July, Volume 9.
[3].Ruoxuan S, Mark G.Q, Xiaobin Z. T and B cell epitope analysis for the immunogenicity evaluation and mitigation of antibody-based therapeutics. Taylor&Francis,2024,March,VOL. 16.
相關(guān)產(chǎn)品
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