人体拥有一套复杂的防御感染系统,每种免疫细胞都发挥着独特作用。现在,宾夕法尼亚州立大学医学院研究人员发现了一种已知产生抗体的免疫细胞的新功能。研究表明,在流感感染反应中,特定B细胞会生成关键信号分子——白细胞介素-1β(IL-1β),这是免疫系统形成强效持久抗感染反应所必需的。
这一功能在此类细胞中尚未被发现。该发现突显了改进免疫接种(尤其是流感疫苗)和开发癌症、自身免疫疾病疗法的潜在靶点。研究团队在《PLOS病原体》杂志发表了这项成果。
"这是范式转变的发现。产生IL-1β的细胞因子通路此前几乎只在作为先天免疫的前线防御细胞中发现。但现在我们在淋巴结生发中心的B细胞中观察到这一过程——这是适应性免疫的重要组成部分。我们从未预料到B细胞会具有这种功能。"
宾夕法尼亚州立大学医学院微生物学与免疫学系助理教授S. Rameeza Allie(论文高级作者)
当流感病毒等病原体进入人体时,会触发一系列反应:首先,作为前线防御的先天免疫系统迅速行动控制感染;同时,身体通过B细胞和T细胞建立特异性免疫反应。这种适应性免疫虽反应较慢,但能记忆病原体提供长期保护。若再次遭遇相同病原体,免疫系统将更快更高效地防御。
研究指出,生发中心对形成优质适应性免疫至关重要。这些在淋巴结中形成的区域是B细胞的"训练营",生发中心B细胞(GC B细胞)在此快速增殖变异,生成高特异性抗体和记忆B细胞。Allie强调:"我们实验室的重点是理解如何优化生发中心功能,从而获得更多保护性记忆B细胞。已有研究表明,延长生发中心存续时间可显著提升记忆B细胞产量。"
研究证实IL-1β对高质量生发中心发育必不可少。T滤泡辅助细胞(TFH)需要IL-1β才能维持功能,而TFH细胞数量减少会导致生发中心缩小。研究人员首次发现,GC B细胞能在生发中心局部产生IL-1β并供给TFH细胞,揭示了这两类免疫细胞的双向协作机制。论文第一作者Juliana Restrepo Munera(宾夕法尼亚州立大学医学院细胞与生物系统系博士生)指出:"我们已知B细胞主要功能是产生抗体,但本研究表明它们还是其他免疫细胞的辅助细胞,对TFH细胞发挥作用和维持生发中心至关重要。"
研究团队通过小鼠流感模型和人体B细胞验证了该机制。发现GC B细胞通过NLRP3炎症小体这一多蛋白复合体产生IL-1β。该复合体激活后可触发IL-1β等细胞因子释放。此前该机制主要与先天免疫相关,但研究首次证实其在适应性免疫中的关键作用。实验显示,缺乏NLRP3炎症小体或IL-1β的GC B细胞会导致TFH细胞功能异常和生发中心发育不良。
这一发现为通过靶向NLRP3通路或GC B细胞来源的IL-1β来增强生发中心反应提供了新思路。Allie表示,这可能指导开发针对持续变异病毒的更有效疫苗策略,并为治疗自身免疫疾病和癌症提供新方向。研究团队计划进一步探索优化生发中心形成所需的条件,以及增强GC B细胞与TFH细胞相互作用的机制。研究经费由宾夕法尼亚州立大学医学院提供。
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