抗原特异性 B 细胞在肺部的激活与成熟：打破传统认知的免疫新发现

在肺部免疫研究中，为探究 T/B 细胞在非结构化组织浸润中的合作机制，研究人员利用小鼠间质性肺炎模型开展研究。结果发现，肺部幼稚 B 细胞可直接激活，且免疫球蛋白类别转换和体细胞高频突变（SHM）高效发生，这为肺部免疫及相关疾病研究提供了新方向。

　　在人体的众多器官中，肺就像一座时刻抵御外敌的 “边防堡垒”，它拥有庞大的黏膜表面，通过呼吸道与外界环境直接相连，成为了各种病原体，如流感病毒、新冠病毒、结核杆菌等的 “入侵入口”。肺中的 T 细胞和 B 细胞在保护机体免受病原体侵害的同时，也参与到慢性炎症性间质性肺疾病的发展过程中。然而，除了甲型流感感染模型外，人们对于 T 细胞和 B 细胞在肺中的作用知之甚少。

在传统认知里，B 细胞的激活和 B 细胞受体（BCR）亲和力成熟通常发生在二级淋巴器官（SLOs）的生发中心（GC），那里有着复杂而有序的结构，能为 B 细胞的选择和分化提供理想环境。但在慢性炎症条件下，肺部会出现一些特殊情况，比如会形成异位淋巴样结构（ELSs），不过并非所有的肺部病原体感染或慢性炎症疾病都会引发 ELSs 的形成，像肺炎链球菌、铜绿假单胞菌感染，以及结节病等，反而会导致肺部出现非结构化的 T 细胞和 B 细胞浸润。

那么，在这种没有 GC 样结构的非结构化组织浸润中，T/B 细胞是如何合作的呢？这一问题成为了免疫学领域亟待解决的谜题。为了揭开这个谜底，来自德国的研究人员开展了一项深入研究，相关成果发表在《Cellular & Molecular Immunology》杂志上。

研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：一是构建小鼠模型，将来自 Smarta T 细胞受体转基因小鼠的 T 细胞和 B1 - 8i BCR 敲入小鼠的 B 细胞，过继转移到 C57BL/6 小鼠中，通过反复免疫诱导肺部炎症；二是利用单细胞 RNA 测序技术，对从肺和肺引流淋巴结中分离出的抗原特异性 B 细胞进行转录组分析；三是进行免疫组化和流式细胞术实验，观察细胞表型、细胞间相互作用以及细胞的激活和分化情况；四是建立随机数学模型，模拟 B 细胞亲和力成熟过程。

研究结果

1. B 细胞在肺中形成 GC 样表型：研究人员利用既定的转基因小鼠肺炎症模型，分析了炎症肺组织、气道和肺引流淋巴结中的抗原特异性 T 细胞和 B 细胞。发现浆母细胞（CD19lowCD138+）在三个部位均存在，而具有 GC 样表型（CD38lowGL7+Bcl?6+）的 B 细胞存在于淋巴结和肺中，但不存在于气道中。且在该模型中，不会形成 iBALT 结构，肺中的 T 和 B 细胞浸润缺乏结构组织，也没有 FDCs。进一步对淋巴结和肺中的抗原特异性 B 细胞进行单细胞 RNA 测序，发现肺和淋巴结来源的 GC 样 B 细胞在转录水平上基因表达存在差异，但这些差异未表明生物学功能发生改变。
2. B 细胞在肺中直接激活：以往人们认为幼稚 B 细胞的激活只能在 SLO 或至少需要 ELS 的存在。但研究人员通过实验发现，幼稚 T 和 B 细胞不仅在 SLO 中循环，也会在非淋巴组织中循环。他们通过诱导无菌炎症促进 B 细胞募集到肺，然后过继转移抗原特异性 B 细胞。结果发现，抗原特异性 B 细胞在肺中的频率在刺激后第一天并未增加，但出现了 IgD 下调和 CD69 上调的现象。此外，使用鞘氨醇 - 1 - 磷酸受体拮抗剂芬戈莫德（FTY720）处理后，转基因 B 细胞在肺中的频率和早期激活并未受到影响，这表明 B 细胞在肺中的激活独立于其在肺引流淋巴结中的激活。
3. 巨噬细胞在肺中的抗原呈递作用：由于肺中缺乏 FDC，研究人员探究了其他可能作为 B 细胞抗原呈递细胞（APCs）的细胞群体。他们发现巨噬细胞在肺中是主要的 APC 群体，能够捕获和呈递抗原给 B 细胞。通过体外共培养实验和体内巨噬细胞耗竭实验，证实了巨噬细胞在 B 细胞激活中的关键作用。巨噬细胞不仅能呈递天然抗原，还可能通过产生生存和增殖因子影响 B 细胞，但其他细胞群体可在一定程度上补偿巨噬细胞产生的这些因子。
4. 肺中 B 细胞选择的独立性和高效性：通常认为 GC 的高度组织化结构是 BCR 的体细胞高频突变（SHM）和高亲和力抗体产生克隆选择的前提条件。但研究人员对肺和淋巴结中抗原特异性 GC 样 B 细胞和浆母细胞的免疫球蛋白重链进行测序后发现，肺浸润中也能高效发生免疫球蛋白类别转换和 SHM，且 BCR 超突变在肺和肺引流淋巴结中独立发生，没有细胞在两个器官之间的 trafficking。不过，肺中的 B 细胞选择性地缺乏高亲和力突变，且克隆多样性更高。
5. 数学模型揭示的 B 细胞选择差异：研究人员建立了一个随机数学模型，模拟 B 细胞亲和力成熟过程。结果表明，非组织化的肺浸润能够产生抗原特异性 B 细胞池，虽然在肺中 B 细胞的克隆分离程度低于淋巴结，但两者在亲和力成熟方面仅有微小差异。

研究结论与讨论

这项研究打破了传统认知，揭示了在没有 GC 样结构的非异位肺浸润中，抗原特异性 B 细胞可以直接在肺组织中被激活并成熟，这一过程独立于肺引流淋巴结中的 GC 反应。巨噬细胞在肺部 B 细胞激活中起着关键作用，它们替代了 FDC 的功能，尽管肺部抗原持续时间较短，但依然能支持 B 细胞的激活和分化。

此外，研究还发现肺中 B 细胞的选择和亲和力成熟具有独特性，虽然缺乏一些高亲和力突变，但这种更广泛的克隆分布可能在对抗病毒逃逸突变方面具有优势。同时，肺中 B 细胞的激活和分化机制也与自身免疫性疾病的发生发展密切相关，肺部可能成为系统性自身免疫性疾病的诱导部位。

总的来说，该研究为深入理解肺部免疫反应机制提供了重要依据，也为开发针对肺部疾病的新疗法和疫苗策略开辟了新的方向，有助于推动免疫学和医学领域的进一步发展。