《Neurobiology of Disease》：The multifaceted role of B cells in traumatic spinal cord injury: Antibody-dependent and antibody-independent mechanisms
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创伤性脊髓损伤（SCI）是由脊髓的急性损伤引起的，对神经组织造成严重损害，并导致运动、感觉和自主功能受损。在初始损伤后，出现二次损伤阶段，其特征是由驻留和外周浸润免疫细胞介导的过度炎症反应，这些细胞在脊髓损伤部位积聚。越来越多的证据支持B细胞参与SCI后的这一
创伤性脊髓损伤（SCI）是由脊髓的急性损伤引起的，对神经组织造成严重损害，并导致运动、感觉和自主功能受损。在初始损伤后，出现二次损伤阶段，其特征是由驻留和外周浸润免疫细胞介导的过度炎症反应，这些细胞在脊髓损伤部位积聚。越来越多的证据支持B细胞参与SCI后的这一二次损伤阶段。在实验性SCI后，研究人员报告了B细胞数量升高，无论是在脊髓内部还是外部，以及在人类死后脊髓组织中。在损伤的脊髓中，检测到不同成熟阶段的B细胞，并显示形成异位滤泡样结构，表明它们在SCI后的功能相关性。此外，观察到B细胞向抗体分泌细胞（ASCs）的分化增强，同时针对多种中枢神经系统（CNS）蛋白的（自身）抗体水平升高。重要的是，B细胞耗竭和基因敲除小鼠研究表明，B细胞可以调节其他免疫细胞，并导致创伤性SCI后功能恢复受损，突显了在开发针对SCI患者的更特异性和个体化治疗策略中靶向B细胞反应的潜力。因此，本综述全面概述了理解B细胞在创伤性SCI中作用的最新进展，整合了来自动物和人类研究的结果。
1. 引言
每年全球超过25万人遭受创伤性脊髓损伤（SCI），导致神经组织严重损伤及运动、感觉和自主功能长期障碍。目前治疗有限，包括稳定手术、免疫抑制和康复。二次损伤阶段涉及过度炎症反应，中性粒细胞、小胶质细胞、单核细胞/巨噬细胞和淋巴细胞相继浸润。B细胞在SCI后一周内浸润脊髓，并在人类损伤组织中从两周后检测到。B细胞可通过抗体依赖和抗体非依赖机制参与炎症反应，包括产生自身抗体、抗原呈递和细胞因子分泌。现有证据主要来自小鼠研究，表明B细胞在SCI后发挥有害作用，导致功能恢复受损。
2. B细胞发育和亚群
人类B细胞（CD19+）起源于骨髓造血干细胞（HSCs），经过免疫球蛋白（Ig）基因重排形成未成熟B细胞，进一步分化为过渡型B细胞（IgM+IgD+CD24highCD38high）和初始B细胞（IgM+IgD+CD27-）。在次级淋巴器官中，初始B细胞通过T细胞非依赖或依赖途径（如生发中心（GC）途径）分化为抗体分泌细胞（ASCs）和记忆B细胞。T依赖途径涉及体细胞高频突变和Ig类别转换，产生长寿命ASCs和转换记忆B细胞（SM；IgD-CD27+）。双阴性（DN）B细胞（IgD-CD27-）亚群来源不明，可能作为ASCs前体或参与抗体非依赖功能。人类和小鼠在B细胞发育、亚群和Ig亚类组成上存在显著差异，需分别讨论动物和人类研究。
3. 创伤性SCI动物研究中的B细胞
3.1. SCI后（自身）抗体动力学
在C57BL/6小鼠中，T10挫伤SCI后血清IgM在3天降低，而T9挫伤后IgM在7-14天升高，IgG2a在14-42天升高，IgG1降低。这些血清抗体结合中枢神经系统（CNS）蛋白，注射至小鼠海马可招募小胶质细胞和星形胶质细胞并导致神经元丢失。从SCI小鼠（42天）血清中分离的抗体注射至正常小鼠脊髓，诱导CD68+小胶质细胞/巨噬细胞浸润、组织损伤和后肢瘫痪。损伤水平影响抗体产生：T3横断SCI降低IgG1，而T9无变化。
3.2. 实验性SCI后B细胞的变化
外周B细胞数量在SCI后初期减少，随后增加。T10挫伤后3天脾脏CD19+ B细胞减少；T3横断后3天脾脏B细胞凋亡增加。T9挫伤后7-28天脾脏B细胞增加，14天达高峰。骨髓中成熟B细胞频率在T3或T1横断后3天增加，未成熟B细胞减少。ELISPOT显示脾脏中IgM+和IgG2a+ ASCs在14天增加，脾脏生发中心活化。高胸髓损伤（T3以上）通过交感神经激活导致脾脏萎缩和B细胞凋亡。在脊髓内，B细胞随时间浸润，形成异位滤泡样结构，表达MHC II类分子。单细胞RNA测序显示，60天时B细胞是脊髓中最大的CD45+细胞群，包括不同成熟阶段。通路富集分析表明早期涉及中性粒细胞调节，后期涉及IL-23信号和代谢途径。
3.3. B细胞调控对脊髓完整性和功能恢复的影响
B细胞敲除（KO）小鼠（IgH-6）在T9挫伤后表现出更好的功能恢复（Basso小鼠量表评分增加），更小的损伤体积和白质/灰质保留，脑脊液中IgM和IgG几乎缺失。抗CD20抗体（18B12）治疗CD1小鼠（T5-T8压迫）后，24小时时脊髓白质保留增加，组织学评分降低，炎性细胞因子（IL-12A、IL-1β、TNF-α）和GFAP表达降低，CD45+、CD19+、CD11b+、CD4+和CD8β+细胞减少。这些研究表明B细胞在SCI后二次损伤中促进炎症和组织损伤，影响功能恢复。
4. 创伤性SCI人类研究中的B细胞
4.1. SCI后（自身）抗体的存在
慢性SCI患者血清中抗GM1（神经节苷脂）IgM和IgG抗体水平升高，抗髓鞘相关糖蛋白（MAG）IgM抗体也升高。抗GM1 IgG与神经性疼痛和尿路感染相关。抗髓鞘碱性蛋白（MBP）IgG在慢性患者中升高。亚急性患者（16天）血浆抗GFAP（胶质纤维酸性蛋白）抗体升高，与6个月内神经性疼痛发展相关。通过无偏方法，SCI患者血清IgG结合损伤脊髓组织，靶向GFAP、MBP和神经丝蛋白。在10周时，IgG结合脊髓背角胶质区和背根神经节（DRG）神经元。利用血清学抗原选择（SAS）技术，鉴定出针对S100B和GAPDH的新抗体靶点，以及一组与AIS改善相关的3种新抗原。损伤水平影响抗体产生：高完全性损伤患者血清IgA升高，而低完全性损伤无变化。这些结果显示ASCs在SCI后产生针对多种CNS抗原的（自身）抗体，可持续数年。
4.2. SCI后B细胞和ASCs的分布
在人类死后脊髓组织中，6/22名SCI患者检测到CD20+或CD79a+ B细胞，2/22名患者检测到IgG+和IgM+CD138+ ASCs，主要在15-36天。高维流式细胞术显示，SCI患者（>1个月）外周血中IgA+和转换记忆B细胞频率升高，初始B细胞和IgM+ B细胞也增加。IgG+ B细胞与损伤严重程度负相关，IgM+ B细胞正相关。基于GSE151371数据集的硅分析存在结果不一致：一些研究显示SCI患者初始B细胞和ASCs升高，记忆B细胞降低；另一些显示B细胞亚群减少，可能受分析方法和对照组选择影响。
4.3. SCI后B细胞的抗体非依赖功能
SCI患者外周血B细胞中CD74+细胞频率和CD74表达升高。CD74是巨噬细胞迁移抑制因子（MIF）的受体，MIF在损伤脊髓中上调。完整MIF/CD74轴在SCI后上调：血浆MIF水平升高，B细胞上CD44、CXCR4等受体表达增加，细胞内MIF降低提示损伤脊髓是主要来源。在体外，阻断CD74、CD44或MIF降低了SCI患者和健康对照的B细胞增殖、活化和细胞因子（IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-10）产生，对SCI B细胞影响更显著，提示MIF/CD74轴是潜在治疗靶点。
5. 其他CNS损伤中的B细胞
5.1. 创伤性脑损伤（TBI）
TBI后小鼠血清抗MOG抗体升高。将野生型脾B细胞注射至脑实质改善神经功能，但MyD88 KO或IL-10 KO B细胞逆转此效应。成熟初始B细胞早期主要产生促炎细胞因子，后期产生抗炎细胞因子。B细胞KO小鼠在TBI后免疫细胞浸润增加且神经功能恶化。人类TBI患者血清IgG和IgM在72小时内降低，抗β-微管蛋白III和抗GFAP IgG升高，与严重程度相关。B细胞频率短期变化不一致，IL-10+ B细胞与肺炎和机械通气时间延长相关。
5.2. 卒中
缺血性卒中后小鼠颈淋巴结和脾脏中CNS抗原特异性B细胞激活。B细胞功能结果矛盾：一些研究显示B细胞耗竭无影响，另一些显示加重神经功能缺陷（可被IL-10+ B细胞逆转），还有一些显示改善认知缺陷。B细胞在1-12周浸润梗死区，形成异位滤泡样结构，ASCs产生IgG、IgA、IgM抗体。人类卒中患者脑脊液中有寡克隆IgG带和Ig升高，血清自身抗体针对神经丝和NMDA受体，与梗死大小正相关，与神经改善负相关。
6. 结论
创伤性SCI是一种严重疾病，二次损伤阶段的炎症反应是潜在治疗靶点。B细胞在脊髓损伤中发挥新兴作用：浸润脊髓，通过MIF/CD74轴调节免疫细胞，分化为ASCs并产生长期存在的（自身）抗体。B细胞耗竭/缺失小鼠模型显示功能改善和组织保护。然而，全面抑制B细胞不可行，因增加感染风险。需进一步明确不同B细胞亚群的病理功能、损伤水平影响及与其他免疫细胞相互作用，以识别选择性靶点，开发更特异和个体化的免疫调节策略。加强直接针对人类SCI患者B细胞反应的研究对桥接实验和临床至关重要。
