背景：

    肠腔中含有丰富的细菌、病毒和真菌以及摄入的物质，这些物质从生命早期开始就塑造了慢性活跃的肠道免疫系统，以保持肠道上皮屏障的完整性。在健康状态下，机体的反应是复杂的平衡的，在耐受食物和避免炎症的同时，提供对病原体入侵的积极保护。B细胞是实现这种保护作用的核心。它们的激活和成熟产生了体内分泌IgA的最大浆细胞群，并且它们提供的壁龛支持系统性免疫细胞的特化。例如，肠道支持脾B细胞亚群(边缘区B细胞)的发育和成熟。此外，滤泡辅助性T细胞(在许多自身炎症性疾病中富集)等细胞与生发中心微环境存在内在关联，而生发中心微环境在健康人群的肠道中比在任何其他组织中更丰富。

简介：

2023年2月27日，来自伦敦国王学院盖伊校区免疫学和微生物科学学院的Jo Spencer教授课题组在Nat Rev Gastroenterol Hepatol（IF: 73.0）杂志上发表题为“Human intestinal B cells in inflammatory diseases”的文章^[1]。在这篇文章中，作者讨论了肠道B细胞及其在稳态丢失导致肠道和全身炎症性疾病中的作用。

主要结果：

人类肠道中的B细胞反应。

人肠道中B细胞谱系细胞的两个主要区室是肠道相关淋巴组织(GALT)中高度有序的B细胞的聚集区，以及占据大肠和小肠广泛固有层的弥漫性淋巴组织(图1)。GALT可以作为滤泡簇(通常称为派伊尔斑)或孤立的淋巴滤泡出现，分布于整个胃肠道，是对从肠腔采样的抗原产生慢性应答的免疫诱导部位。相比之下，固有层是肠道免疫应答的表达部位，其中包括浆细胞及其直接前体和效应T细胞。GALT和微生物群的组成有着内在的联系。例如，小鼠模型表明GALT的存在和结构取决于微生物群。相反，在酶激活诱导的胞苷脱氨酶(AID)缺乏的人群中进行的研究表明，GALT增生和生态失调。AID是转换为IgA和免疫库多样化所必需的。

生发中心周围的B细胞区域是CD27^-IgD⁺初始B细胞的套膜区，在离SED最近的卵泡一侧，套膜区最宽。套膜区由一群CD27⁺IgD⁺边缘区B细胞包围。记忆B细胞(CD27⁺IgD^-)往往位于淋巴组织周围(图2)。这些细胞可表达IgM、IgA或IgG，但表达每种同种型的B细胞的相对空间分布尚不清楚。大量产生的IgA对肠黏膜具有保护作用，因此，在GALT中出现表达IgA的记忆B细胞和生发中心B细胞并不奇怪。GALT发生向IgA的转换，主要是由本地产生的IgA转换因子TGFβ驱动。小鼠数据表明，IgA类别转换可能发生在活化细胞进入生发中心之前;然而，在人GALT中存在克隆相关的IgM和类别转换的B细胞仍然表明，许多进入生发中心作为IgM表达细胞和转换晚期。

图1：GALT中肠B细胞反应的诱导部位和固有层中表达的部位

在人类肠道中取样淋巴组织。

与其他一些动物不同，人类GALT很难用肉眼看到。第一项通过从出生到老年的肠道长度可视化和量化人类GALT的研究是通过固定样本，然后染色白细胞的细胞核来观察它们的密度区域。本研究表明，GALT在出生前是组成性存在的，卵泡的频率在12~18岁时增加，然后随着时间的推移逐渐下降。

虽然人类GALT在未处理的样本中很难鉴定，但仍有一些方法可以特异性地提取GALT来源的细胞。GALT可以由熟练的消化内科医生通过内镜识别，他们可以利用光和放大的优势，也可以使用结晶紫或靛胭脂显色剂，通过结肠镜在活体供者的回肠中识别和采样GALT。或者，其他研究利用了阑尾中GALT高度富集这一事实。因此，从阑尾活检样本释放到细胞悬液中的B细胞主要来自GALT。Agace及其同事设计了一种分离GALT的创新方法，他们从浆膜侧接触黏膜，由于GALT与浆膜和固有层分离，因此能够从结肠中分离出GALT。

B细胞应答的诱导和表达部位:对血液研究的意义。

    除了结肠中的一些滤泡外，遇到抗原的肠道环境导致GALT B细胞滤泡内无处不在地形成生发中心。生发中心是B细胞克隆扩增和选择的场所，控制记忆B细胞和浆细胞前体的产生。在抗原接触和进入排出GALT的传出淋巴之间的某个点，记忆B细胞、浆细胞前体和活化的T细胞会印记归巢受体，包括整合素(如α4β7)和趋化因子受体(如CCR9和CCR10)。这些分子的上调依赖于由树突状细胞酶视黄醛脱氢酶由维生素A生成的视黄酸。将GALT留在淋巴管中的细胞将通过肠系膜淋巴结，最终进入血液，并有能力回到肠道组织。这一过程很重要，因为它使构成肠道相对较小部分的GALT能够产生浆细胞和效应T细胞，这些细胞广泛传播，并保护广泛而脆弱的固有层。

依赖于B细胞龛的T细胞。

    在小鼠中，淋巴组织结构是在表达RORγt转录因子并需要IL-7的淋巴组织诱导细胞的初始募集后形成的。然而，一种非IL-7依赖的途径可能参与了人类肠道淋巴组织的生成。GALT的后续组织，最终导致B细胞和T细胞被分离到不同的区域和在B细胞滤泡中形成的生发中心，导致特定T细胞亚群的发育，这些细胞亚群可能与黏膜和全身性疾病相关。其中两个亚群是滤泡辅助性T细胞和滤泡调节性T细胞，它们主要位于次级淋巴组织的生发中心。至少在小鼠中，滤泡辅助性T细胞构成了GALT中最大的非初始CD4⁺ T细胞亚群，并且会扩增成表达相同T细胞受体的大克隆细胞。滤泡辅助性T细胞和滤泡调节性T细胞在表达CXCR5时均有进入生发中心的趋势，而CXCR5将它们吸引到B细胞滤泡内滤泡树突状细胞产生的CXCL13，但它们缺乏与归巢至T细胞区域相关的CCR7。而滤泡辅助性T细胞通过上调共刺激分子(如CD40L, PD1和ICOS)和细胞因子(包括IL-21)的产生为B细胞应答提供帮助，表达FOXP3的滤泡调节性T细胞负性调节滤泡辅助性T细胞。

图2：GALT内的B细胞分区

肠道炎症中的B细胞库。

    IBD患者的浆细胞谱偏向于IgG生成，但这与溃疡性结肠炎或克罗恩病患者的浆细胞谱不同。在溃疡性结肠炎患者中，分泌IgG的浆细胞的频率占总细胞的比例高于克罗恩病患者。而在克罗恩病患者中，IgG2亚类的相对含量较高。通过免疫球蛋白重位点(IGH)基因分析，早期对表达IgG的人B细胞、浆细胞和克隆在溃疡性结肠炎患者中的分布进行了研究，结果表明IgG在溃疡性结肠炎患者病变黏膜中较正常黏膜中更为普遍。这些早期研究还确定了溃疡性结肠炎患者使用JH6节段的比例，但在克罗恩病患者中未发现这一情况，提示这些偏倚可能反映了IBD患者对肠道的全身性反应的募集情况。此后，对溃疡性结肠炎患者B细胞和浆细胞组库进行的深入单细胞分析证实了对JH6相关重排的偏倚，并指出溃疡性结肠炎患者血液和黏膜中产生IgA和产生IgG细胞的体细胞高突变频率较低。

乳糜泻中的B细胞，

    在自身免疫性疾病的发病机制中，我们最了解的事件网络可能是在乳糜泻中观察到的。在这一系统中，一个关键的捣乱者是组织转谷氨酰胺酶2 (TG2)，它似乎在疾病发生中起着几种作用。抗TG2的IgA自身抗体是该病的一个关键特征，现在在诊断该病和测定治疗效果方面具有重要作用。此外，TG2可以将谷氨酰胺脱酰胺生成谷氨酸，当麦胶蛋白降解时，这种转化会在易感的HLAⅱ类单倍型上产生免疫原性肽。有人提出，B细胞自身免疫TG2反应可能依赖于GALT中这种复合物的麦胶蛋白成分的B细胞呈递。有趣的是，虽然在活细胞中主要是胞质，但上皮来源的TG2会脱落到肠腔中，在那里它保留了催化活性，并可以与麦胶蛋白肽交联。这表明TG2-麦胶蛋白结合物可以通过FAE进入GALT，并且可以被TG2特异性的B细胞识别。然后，B细胞可以将结合物的组分(包括经过修饰的抗原麦胶蛋白肽)提呈给T细胞，从而帮助TG2自身抗体的传播。这种抗原特异性反应也可触发T细胞介导的炎症反应，导致黏膜破坏、重塑和吸收不良。

T细胞和B细胞壁龛在炎症中的作用。

如上所述，有一些T细胞亚群与B细胞活性和相关的显微解剖龛特异性相关(图3)。在炎症状态下，这些亚群的频率也会改变。例如，在溃疡性结肠炎患者中，滤泡辅助性T细胞的频率和滤泡辅助性T细胞与滤泡调节性T细胞的比值失衡，趋向于与疾病活动度指标(包括血清IgG和IL-21升高)相关的滤泡辅助性T细胞的相对丰度增加。

需要注意的是，典型滤泡辅助性T细胞并不是IBD患者肠道中唯一的IL-21生成细胞。在溃疡性结肠炎和克罗恩病的炎症固有层中产生IL-21的另一个主要细胞亚群也表达IFNγ。虽然滤泡辅助性T细胞的频率在克罗恩病中增加，但这并不是溃疡性结肠炎中与炎症或癌症进展相关的最关键的产生IL-21的细胞亚群。

虽然GALT在Treg细胞生物学中的具体作用尚不清楚，但在GALT的T细胞区可以观察到相对高频率的Treg细胞(图3)。已有两种类型的Treg细胞描述:胸腺来源的天然Treg细胞和外周诱导的Treg细胞。这两种细胞均存在于小鼠GALT中，其中滤泡调节性T细胞存在于胸腺来源的具有记忆表型的Treg细胞中。在人类和小鼠模型中，Treg细胞对于维持肠道稳态至关重要。

图3：GALT提供了可被特殊的非B细胞免疫细胞类型占据的龛位

结论和展望：

    在了解B细胞在肠道疾病和炎症中的作用方面，一些最重要的进展来自对深度数据集的非定向分析。具有讽刺意味的是，一些发现“重新发现”了我们已经知道很长时间的事情，而这些事情的重要性我们却视而不见。例如，多年来，我们从黏膜免疫学的先驱(如Per Brandtzaeg)那里了解到，IBD患者肠道中IgG浆细胞的频率异常增加，并且溃疡性结肠炎和克罗恩病之间存在亚类偏态。我们也意识到IgG通过其结合的FCGR3A驱动炎症反应的潜力。尽管如此，在过去的几十年里，人们对IBD发病机制的关注主要集中在T细胞和巨噬细胞上，而不是B细胞。通过采用全局和无引导的方法，IgG及其受体已被带到该领域的前沿，并使我们能够将B细胞分支加入到全局图中。对于无导向的深度观察科学来说，这是一个令人兴奋的时刻，它有可能优先考虑已知路径，并扩展我们的知识。

原文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36849542/

参考文献：

[1] Spencer J, Bemark M. Human intestinal B cells in inflammatory diseases. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2023 Feb 27. doi: 10.1038/s41575-023-00755-6. Epub ahead of print. PMID: 36849542.