综述:呼吸道病原体在气道中的保护性免疫由组织驻留记忆B细胞介导

【字体: 时间:2025年09月20日 来源:Immunology Letters 2.8

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  本综述系统探讨了组织驻留记忆B细胞(BRM)在呼吸道黏膜免疫中的核心作用。文章详细阐述了BRM的发育机制(依赖CD40/CD40L通路)、组织驻留特性(CXCR3+CCR6+表型)及其在二次感染时快速分化为抗体分泌细胞(ASC)的功能优势,为开发黏膜疫苗(如鼻内免疫策略)提供重要理论依据。

  

呼吸道免疫屏障的守护者

呼吸道持续暴露于含病原体的空气颗粒中,其防御体系包含物理屏障、先天免疫机制和适应性免疫。其中组织驻留记忆B细胞(BRM)作为新发现的记忆B细胞亚群,定植于黏膜组织并介导针对呼吸道病原体的局部保护性免疫。

B细胞发育与激活的经典路径

B细胞在骨髓中经历V(D)J基因重排形成多样性BCR repertoire。成熟B细胞通过CD40-CD40L共刺激信号获得T细胞辅助,进而分化为短寿命浆细胞、记忆B细胞或进入生发中心(GC)。在GC中,B细胞通过体细胞高频突变(SHM)和亲和力成熟产生高亲和力抗体,最终分化为长寿命浆细胞(定居骨髓)或循环记忆B细胞。

组织驻留记忆B细胞的发育机制

研究表明BRM的建立依赖于CD40-CD40L相互作用。小鼠流感模型显示,早期阻断CD40L会显著抑制纵隔淋巴结(mLN)生发中心反应和肺内BRM定位。IgM+ BRM在感染后10天即可检测,而类别转换的BRM需要30天形成。在肺炎链球菌二次感染模型中,CD40阻断虽不影响早期BRM激活,但会导致28天后抗原特异性BRM数量显著减少,证实CD40信号对BRM的长期维持具有调节作用。

表征组织驻留特性的分子标记

与组织驻留T细胞(TRM)类似,肺脏BRM下调淋巴归巢受体CCR7/CD62L和外排受体S1PR1,同时上调CD69、CXCR3和CCR6。单细胞测序证实CXCR3是介导IgA分泌的关键因子——CXCR3基因敲除小鼠肺内IgA水平显著降低。研究还发现两类BRM亚群:抗原特异性"经典"BRM(CXCR3+,二次感染时分化为IgG浆细胞)和"旁观"BRM(高表达Fc受体,负责抗原提呈)。值得注意的是,人类肺组织BRM仅显示CD69高表达,而CXCR3/CCR6的表达模式与小鼠存在物种差异。

局部定植的实验证据

联体共生实验证实BRM的定植需要局部抗原暴露:仅单侧肺感染时,抗原特异性BRM严格局限于感染侧肺叶,且不会迁移至未感染个体。这种局部化特性在细菌(肺炎链球菌)和病毒(流感、SARS-CoV-2)感染中均得到验证。人类研究也发现变应性鼻炎患者鼻腔局部存在IgE分泌细胞,进一步支持黏膜局部的抗体应答机制。

二次感染的应答机制

使用S1PR调节剂FTY720阻断淋巴细胞循环后,肺内BRM仍能分化为抗体分泌细胞,证明局部保护性免疫不依赖于循环记忆B细胞。双光子显微镜成像显示,再感染时BRM会向感染灶聚集并分化为浆细胞。肺泡巨噬细胞在此过程中起核心调控作用:通过分泌IFNγ激活NK细胞和CD8+ T细胞,促使后者释放CXCL9/CXCL10趋化因子,引导CXCR3+ BRM迁移至感染部位。

抗体同型的功能分工

所有主要抗体类型(IgM、IgG、IgA)均可由BRM产生。IgM+ BRM早期定植,IgA在上呼吸道病毒防御中起关键作用,而IgG主要保护下呼吸道。鼻内免疫相比腹腔免疫能诱导更强的IgA应答和交叉中和抗体(如针对H1N1和H3N2流感病毒),显示黏膜免疫的独特优势。

研究展望与临床意义

当前对BRM的组织驻留决定信号、谱系关系、细胞互作网络等仍知之甚少。明确人类BRM特异性标记物、探索其在慢性炎症和耐受调节中的作用、解析其对微生物/环境抗原/自身抗原的反应特性,将成为未来重点研究方向。这些研究将推动黏膜疫苗开发策略革新——通过鼻内免疫途径诱导BRM形成,有望为呼吸道病原体提供更有效的黏膜屏障保护。

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