备课素材:淋巴B细胞-2023-2024学年高二上学期生物选择性必修一

2023-09-19
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内容正文:

淋巴B细胞 所有的B细胞表面都附着有至少几亿到几十亿的受体,针对的是数百万不同抗原,且每个B细胞都拥有识别某一特定抗原的特定受体。 B细胞来源于骨髓,在这里,它们混合并重排一些基因片段,以使将来生产的B细胞受体能和特定的抗原结合(回想一下烹饪大餐的比方,每个带有特定受体的B细胞就好比一道菜)。此后,B细胞也要和T细胞一样,经历残酷的训练,以确保B细胞受体不会去结合自身的蛋白和分子。幸存的B细胞成为未激活的处女B细胞并踏上旅途,在淋巴系统中游动,也和T细胞一样,每天从纽约开车到洛杉矶,沿途停靠几百处城镇和服务区,看有没有人找自己。不过B细胞和T细胞就只有这些共同点了。 在淋巴结大都市中,有专门的B细胞活动区,它们会聚于此,喝咖啡聊天,看有没有人需要它们。B细胞威力太大,要激活它们必须严格满足双重认证,分别由先天性免疫系统和适应性免疫系统做出。 先天性免疫系统激活B细胞 战争造成了伤亡,大批细菌被杀死,其中许多是被巨噬细胞整个吞下的,还有许多被中性粒细胞的致命武器补体蛋白(隐形部队)刺伤扎破,流血身亡,另有一些在试图逃脱NET(就是中性粒细胞释放DNA,并掺入有毒的化学物质,形成的捕捉病原体的网状屏障)时被撕成了碎片。光是先天性免疫系统奋力杀敌,就已经消灭了大量敌人。 要是时间足够,免疫细胞会把战场清理干净,不过现在他们只想消灭那些还活着的细菌。战场上尸横遍野,大量细菌的碎片残骸漂在感染处,其中许多被补体蛋白覆盖。这幅场景,就像是战场上的士兵深陷于双方血淋淋的残破尸骸中,仍在奋力拼杀。 免疫系统已经开始动用各种巧妙机制执行起了清理和过滤任务。像我们前面提到的,免疫细胞和其他死细胞引发炎症,使体液从血管渗出,汇集到感染部位,冲刷战场。战斗持续得越久,聚集的体液越多。但体液如果不断聚集,组织是会破裂的,所以必须排出一部分。 身体会把过量的组织液不断排入淋巴系统。这些体液及其携带的患处碎屑,其中还包括死细菌的残骸、用过的细胞因子和其他垃圾,都成了淋巴液的一部分。淋巴液是从全身组织不停渗出形成的有点恶心的怪液体。身体有感染时,淋巴液会运载所有死细菌的碎片,其中许多的表面覆盖着补体蛋白。如此,淋巴液就像是在你全身流动的液态信息载体。 来自战场的抗原流经淋巴结,在这里与处女B细胞结合。 这些信息会被送往免疫基地,就是身为大都市暨情报中心的淋巴结。流经淋巴结时,淋巴液会大量经过处女B细胞的聚集地。这些B细胞置身淋巴液当中,其表面的受体也充分接触这些液态信息流,筛滤、辨别来自组织的抗原和碎片。处女B细胞要找的是能和表面独特的B细胞受体结合的抗原。找到可以结合的抗原,它就得到了激活的命令! 到现在为止,一切顺利,不过你可能注意到了:这一过程没有涉及树突状细胞。这是不是说B细胞不需要和其他细胞结合呢?这和B细胞受体与T细胞受体的巨大差异有关,此项差异非常重要,我们现在就来解释。还是用香肠来打比方吧。 还记得MHC-Ⅱ类分子吗,那个把抗原香肠呈递给T细胞受体,从而激活T细胞的热狗面包?T细胞受体是很挑剔的食客,只吃夹在面包里的香肠。但这带来了一项严重后果:能激活T细胞受体的,必须是很短的抗原分子,因为MHC分子只能携带短抗原——树突状细胞表面的面包只能夹小香肠。相反,B细胞受体则没这么挑剔。 B细胞受体和T细胞受体都只能识别特定的抗原,不过B细胞不受那么多限制,因此B细胞和T细胞能识别的抗原在大小尺寸方面很是不同。B细胞不光能识别淋巴液中的抗原并活化,还能识别大分子抗原,如果还用食物打比方的话,就是它可以大块吃肉。香肠是深加工肉类,看不太出是用什么肉做的。T细胞受体能识别的抗原也是如此。而B细胞受体能识别的抗原则有点像大大的带皮带骨的烤火鸡腿。T细胞太挑剔了,不吃鸡腿,B细胞却毫不在意。 B细胞也不需要MHC分子,不像T细胞那样需要别的细胞来呈递抗原,而是可以直接和淋巴液中的大抗原(火鸡腿)结合。好,现在我们知道了两点:处女B细胞位于淋巴结内,沐浴在淋巴液中,可以和来自临近战场又流经此处的所有抗原结合。B细胞受体可以直接抓住淋巴液中的大块抗原,从而使B细胞活化。 B细胞被第一阶段激活,开始大量自我复制。 不仅如此,B细胞还会获得先天性免疫系统更多的直接援助。我们前面一再提到细菌残骸表面盖满了补体蛋白,你有没有想过这其实别有用意?B细胞不仅能识别死去的细菌抗原,它还具有能识别补体蛋白的特殊受体。 先天性免疫系统负责激活适应性免疫系统,并为后者创造背景,此处的原理也是这样。补体蛋白黏附在病原体上,就像是在跟B细胞正式确认有危险。所以,若遇到补体蛋白结合抗原的情况,B细胞的活化效率会提高100倍。免疫系统的各个部分巧妙互动,谨慎沟通,此种多层次的复杂性,正是免疫系统如此优美和神奇的原因之一(你可以把抗原上的补体蛋白想象成酱汁,它能让火鸡腿在B细胞尝

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