調節(jié)性B細胞與自身免疫病

畢美，李玉姝，滕衛(wèi)平

（中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院內分泌科，內分泌研究所，遼寧省內分泌疾病重點實驗室，沈陽 110001）

傳統(tǒng)認為，B細胞在自身免疫病的發(fā)生、發(fā)展中扮演致病性角色。新近研究顯示，B細胞也參與機體免疫應答的調節(jié)，在自身免疫病過程中起免疫抑制作用，這種具有保護作用的抑制免疫應答炎性反應的B細胞亞群被命名為調節(jié)性B細胞（regulatory B cell，Bregs）［1］。Bregs通過與其他細胞相互作用及分泌細胞因子或抗體等多種機制介導免疫耐受，抑制炎性反應，發(fā)揮免疫調節(jié)作用［1］。有研究發(fā)現(xiàn)，此種Bregs亞群主要包括 CD1dhiCD5+CD19hi表現(xiàn)型［2］。Bregs通過其產物白細胞介素10（interleukin-10，IL-10）對T細胞活化和炎性應答產生影響［2］。這個能產生IL-10的具有CD1dhiCD5+CD19hi表型的Bregs亞群被命名為B10細胞，它們能特異的產生IL-10并且是IL-10的主要B細胞來源，而且它們可能只產生IL-10［3］。此外，還存在一種產生轉化生長因子β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）的Bregs，其可以在體外被脂多糖刺激活化而分泌TGF-β1并表達Fas配體［4］。Bregs在小鼠的一些自身免疫病包括實驗性自身免疫性腦脊髓炎［5］、炎性腸?。?，6］、1 型糖尿病［4］、系統(tǒng)性紅斑狼瘡［7］、膠原誘發(fā)性關節(jié)炎［8］的發(fā)生和發(fā)展中起重要作用。我們主要就B10細胞亞群以及目前了解的Bregs在小鼠自身免疫病模型中抑制免疫炎性反應的作用做一綜述。

1 Bregs的生物學功能

Bregs主要通過產生IL-10起免疫調節(jié)作用。在體脾臟B細胞并不分泌可檢測的IL-10［2］，體外刺激培養(yǎng)脾臟B細胞可誘導野生型小鼠0.5%~1%的脾臟B細胞表達IL-10。而IL-10在體內表達所需要的刺激物目前仍然未知。炎癥微環(huán)境是Bregs分化激活所必需的，野生型小鼠脾臟B細胞產生的IL-10很難被檢測到，但如果把這些脾臟B細胞轉入B細胞缺失T細胞受體（Tcell receptor，TCR）α敲除、患有腸炎的小鼠則會產生IL-10［1］。IL-10活性B細胞主要定位在 CD1dhiCD5+CD19hi細胞亞群［2］，此種IL-10活性CD1dhiCD5+B細胞亞群被定義為B10細胞，它們已在多種淋巴組織中被發(fā)現(xiàn)，主要包括脾臟、腸系膜淋巴結及成年鼠的腹腔。盡管Bregs只占正常小鼠脾臟B細胞的1%~2%，但這些細胞可產生強大的免疫抑制性細胞因子IL-10，并借此調節(jié)T細胞功能，抑制自身免疫病中的炎性反應。

IL-10發(fā)揮抗炎作用及抑制功能與輔助性T細胞2有關，并抑制輔助性T細胞1的產生。IL-10通過抑制抗原提呈功能和減少抗原提呈細胞來抑制抗原特異性CD4+T增殖［9］。在免疫調節(jié)作用缺失情況下，IL-10-/-小鼠會自發(fā)產生炎性腸病［10］。IL-10缺乏也會使實驗室性自身免疫腦脊髓炎［11］、膠原誘發(fā)性關節(jié)炎［12］病情加重。相反，給予全身的、系統(tǒng)的IL-10干預治療對膠原誘發(fā)性關節(jié)炎［13］、NOD小鼠模型1型糖尿?。?4］有治療作用。然而，外源性IL-10功能并不能代表由細胞所產生的IL-10的功能。IL-10在微環(huán)境中釋放或在細胞—細胞相互作用時釋放是否比在全身釋放起到更大的免疫調節(jié)作用還存在爭議。

除產生IL-10的Bregs外，還有一種產生TGF-β1的Bregs。產生TGF-β1的Bregs是介導低劑量口服免疫耐受的主要細胞。對B細胞缺失非肥胖糖尿病NOD小鼠的研究表明，B細胞是作為致病性抗原向效應T細胞呈遞的關鍵抗原提呈細胞，是免疫耐受形成所必需的。把體外經脂多糖刺激形成的產生TGF-β1的B細胞轉移到NOD小鼠體內，可誘導效應T細胞凋亡，抑制小鼠糖尿病發(fā)展進程［4］。但產生TGF-β1的Breg細胞在體內可能不進一步擴增。

除通過產生細胞因子發(fā)揮作用外，Bregs還可能通過以下方面發(fā)揮免疫調節(jié)作用：募集調節(jié)性T細胞、NKT等抑制性細胞，在炎癥過程中起調節(jié)作用［15］；直接抑制病理性細胞（自身反應性T細胞和固有免疫細胞）活性和功能；通過CD40/CD40L相互作用抑制效應T細胞增殖，從而減緩慢性結腸炎［16］；與其他免疫細胞相互作用，間接影響T細胞功能；通過產生IL-10等降低抗原提呈細胞活性、抑制其遷移［17］；通過產生IgG等抗體，中和免疫應答與損傷組織中的有害的可溶性因子；抑制樹突狀細胞/巨噬細胞活性，增強凋亡細胞清除，減少激活自身反應性T細胞的潛在自身抗原，抑制炎性反應［16］等。

2 Bregs的來源與活化

B細胞分為Bl細胞和B2細胞兩種亞群。B1細胞存在于胸腔和腹腔，B2細胞存在于次級淋巴器官。未成熟B細胞離開骨髓后進入脾臟分化成過渡1型和過渡2型B細胞，然后變成無柄的邊緣帶B細胞或在淋巴器官和淋巴結中反復循環(huán)的濾泡B細胞。

根據(jù)炎癥類型，脾臟過渡2型B細胞主要通過兩種途徑分化成“獲得型”或“固有型”Bregs。Mizoguchi等［1］提出，產生 IL-10 的 Bregs可分為來自邊緣帶的“固有型”（多克隆刺激誘導產生IL-10）亞群和來自B-1a細胞或濾泡型B細胞的“獲得型”（抗原特異性產生IL-10）亞群。在獲得性免疫介導的疾病中，活化濾泡B細胞可通過B細胞受體與自身抗體等相互作用分化形成“獲得型”Bregs。在炎性腸病等炎性疾病中，脾臟邊緣帶B細胞在脂多糖和Toll樣受體激動劑刺激下可分化形成“固有型”Bregs。

腸系膜淋巴結B細胞在炎癥條件下也可分化為Bregs。其與脾臟邊緣帶B細胞有共同的表型和功能：高水平CD1d表達和對脂多糖的反應性，在不同炎癥條件刺激下均可分化形成“固有型”Bregs。邊緣帶B細胞可在脂多糖等刺激下產生大量IL-10，抑制腸內炎癥，而其缺失會引起Y連鎖自身免疫加速變異，最終導致自身免疫病發(fā)生。邊緣帶B細胞發(fā)展為致病性還是調節(jié)性B細胞主要依據(jù)輔助因素［18］。

Allman等在膠原誘發(fā)性關節(jié)炎動物中還發(fā)現(xiàn)了過渡2型邊緣帶前體Bregs。其主要出現(xiàn)在幼稚小鼠脾臟，可通過產生IL-10抑制CD4 T細胞分化和效應T細胞活性，從而抑制過度炎性反應。另外，腹膜腔B1細胞是公認的IL-10的富集源，但免疫球蛋白分泌模式提示Bregs是從B2細胞衍生而來。B1細胞是否能分化為Bregs尚不確定。

3 Bregs與自身免疫疾病

研究表明，Bregs通過產生IL-10來調節(jié)炎癥和自身免疫病。在B細胞缺失的自身免疫病鼠模型中疾病表現(xiàn)為惡化現(xiàn)象。這表明雖一些B細胞為致病性，而另存在具有調節(jié)功能的B細胞。當前研究主要針對Bregs是如何控制自身免疫反應。

3.1 器官特異性自身免疫病

3.1.1 實驗室性自身免疫性腦脊髓炎：Matsushita等［5］發(fā)現(xiàn)，給野生型小鼠過繼轉移髓磷脂少突膠質細胞糖蛋白致敏的能產生IL-10的CD1dhiCD5+Bregs（即B10細胞），將顯著降低實驗室性自身免疫性腦脊髓炎的發(fā)病。而一旦患上實驗室性自身免疫性腦脊髓炎，B10細胞并不會在疾病早期抑制其進展。同樣，在疾病初始去除體內的B10細胞將促進實驗室性自身免疫性腦脊髓炎的發(fā)病，而去除調節(jié)性T細胞（regulatory T cell，Tregs）將會加重晚期疾病。因此，B10細胞主要控制疾病的發(fā)生，Tregs抑制疾病晚期進展。Fillatreau等［19］發(fā)現(xiàn)B細胞缺失小鼠發(fā)生嚴重的實驗室性自身免疫性腦脊髓炎，且在用髓磷脂少突膠質細胞糖蛋白免疫后沒有緩解；在對照組小鼠，通過與髓磷脂少突膠質細胞糖蛋白免疫相關的CD40刺激B細胞活化產生IL-10而使疾病康復。在IL-10-/-的基因敲除小鼠，輔助性T細胞1細胞介導的免疫反應持續(xù)存在，實驗小鼠不能康復，給其轉移IL-10+B細胞則會抑制實驗室性自身免疫性腦脊髓炎的發(fā)展，這種作用與輔助性T細胞1應答下調相關。因此，B細胞可通過產生IL-10和隨之發(fā)生的輔助性T細胞1自身反應性調節(jié)而促進實驗室性自身免疫性腦脊髓炎痊愈。綜上，分泌IL-10的Bregs很可能是B10細胞，其對于控制實驗室性自身免疫性腦脊髓炎的嚴重程度及該病的緩解非常重要。

3.1.2 炎性腸病：炎性腸病包括克羅恩病和潰瘍性結腸炎，因對共生的微生物區(qū)系的異常黏膜輔助性T細胞2免疫應答而使腸組織被破壞。Mishima等［20］發(fā)現(xiàn)患回腸炎的小鼠腸系膜淋巴結B細胞分泌IL-10和TGF-β水平明顯下降。而產生IL-10和TGF-β的B細胞主要存在于CD1d+表型的細胞。Mizoguchi等［6］在患有腸炎的小鼠腸道相關淋巴組織中檢出CD1d表達上調的B細胞亞群，與WT鼠相比，TCRα-/-小鼠發(fā)生腸炎時，其腸系膜淋巴結表達CD1d的B細胞增多。TCRα-/-CD1d-/-雙敲鼠自發(fā)疾病的發(fā)生率增加。此外，從TCRα-/-CD1d-/-小鼠轉移B細胞給TCRα-/-Igμ-/-小鼠不能抑制其腸炎的進展。這些研究表明Bregs功能缺陷可能是炎性腸病的發(fā)病機制之一。

Mizoguchi等［16］證明B細胞和它們產生的自體免疫球蛋白對存在TCRα鏈缺陷、患慢性結腸炎的小鼠腸道炎癥具有抑制作用。缺乏B細胞的雙重突變型TCRα-/-Igμ-/-鼠自發(fā)的慢性腸炎比TCRα-/-鼠嚴重得多。分別把缺乏CD80、CD86和CD40共刺激分子的不同品系的鼠B細胞轉移給TCRα-/-Igμ-/-鼠，轉移來自CD80-/-鼠的B細胞可降低致病性CD4+T細胞數(shù)量，而轉移CD40-/-和CD86-/-鼠B細胞則不影響致病性T細胞數(shù)量以及慢性腸炎的發(fā)生、發(fā)展［21］，提示通過CD40和CD86共刺激分子而直接與致病性T細胞相互作用的成熟活化B細胞是慢性腸炎中起抑制作用的原因。

3.1.3 1型糖尿?。涸贜OD小鼠模型中，將B細胞在體外激活后能維持免疫耐受并且防止1型糖尿病的發(fā)生［4］。給小鼠反復輸注B細胞受體刺激的小鼠脾臟B細胞可延緩并減少1型糖尿病發(fā)病。研究發(fā)現(xiàn)給小鼠輸注活化的NOD-IL-10-/-B細胞并不能減少1型糖尿病和嚴重的胰島炎癥，所以B細胞需通過分泌IL-10對1型糖尿病起預防作用。體外用脂多糖刺激后的B細胞也上調Fas配體和分泌TGF-β1［4］，當過繼轉移上述B細胞給糖尿病前期NOD小鼠能抑制輔助性T細胞1免疫并增加脾臟單核細胞凋亡。此外，將這種經脂多糖刺激后的B細胞和致糖尿病的脾臟T細胞同時轉移給嚴重的聯(lián)合型免疫缺陷病小鼠能夠預防糖尿病的發(fā)生。然而體外產生TGF-β1與脂多糖刺激后的B細胞在體內的保護性作用是否存在確切聯(lián)系及這些B細胞是否還分泌IL-10尚不確定。這些研究結果提示，輸注自體、分泌IL-10、B細胞受體活化的B細胞或者B10細胞可能會降低人類1型糖尿病的患病風險。

3.2 非器官特異性自身免疫疾病

3.2.1 系統(tǒng)性紅斑狼瘡：系統(tǒng)性紅斑狼瘡發(fā)病機制目前還不完全清楚。Yin等［22］報告了IL-10-/-的小鼠與IL-10+/+的對照組小鼠相比輔助性T細胞1應答和自身抗體產生均有所增加，并且患有更嚴重的腎小球腎炎。這表明IL-10可能下調自身抗體的產生，并且通過抑制輔助性T細胞1細胞因子的產生而緩解狼瘡終末器官損傷。有研究將主要組織相容性匹配的或者異基因正常鼠的脾臟B細胞靜脈輸注給未被輻照的NZB/WF1小鼠，結果顯著降低了其血漿自身抗體免疫球蛋白的水平，延緩了其蛋白尿的產生及使其壽命延長，而輸注NZB/WF1或X連鎖免疫缺陷小鼠的脾臟B細胞則未能抑制自身免疫病的進展［23］。這說明正常B細胞在抑制系統(tǒng)性自身免疫反應中起到了重要的調節(jié)作用，而自身免疫性B細胞則沒有這種功能。這個研究發(fā)現(xiàn)不僅有助于我們闡明NZB/WF1小鼠模型發(fā)病的細胞及分子機制，而且為探索系統(tǒng)性紅斑狼瘡的治療策略創(chuàng)造了有利條件。

3.2.2 關節(jié)炎：膠原誘發(fā)性關節(jié)炎是T細胞依賴性人類類風濕關節(jié)炎小鼠模型。膠原誘發(fā)性關節(jié)炎中有不同表型、不同起源的產生IL-10的B細胞參與調節(jié)炎性反應。Mauri等［8］已通過實驗來證實過繼轉移活化B細胞能抑制膠原誘發(fā)性關節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展。在膠原誘發(fā)性關節(jié)炎發(fā)病1個月前給予細胞凋亡胸腺細胞可以避免嚴重的關節(jié)炎癥和骨質破壞［24］。凋亡細胞治療效果直接反應在活化的脾臟B細胞產生IL-10增多，這對于誘導T細胞產生IL-10非常重要。此外，被動轉移凋亡細胞治療過的小鼠B細胞對關節(jié)炎有顯著保護作用。而在體內抑制IL-10會逆轉凋亡細胞治療的益處。因此，細胞凋亡細胞可以誘導影響膠原特異性效應T細胞因子分泌的Bregs產生。綜上表明，Bregs在膠原誘發(fā)性關節(jié)炎小鼠的病程和轉歸中起免疫調節(jié)作用。

4 展望

Bregs的發(fā)現(xiàn)為免疫系統(tǒng)中的調節(jié)免疫反應的機制的研究開拓了一個新領域。與對Tregs的大量研究成果相比，關于Bregs在人體中存在的可能還知之甚少。與小鼠B細胞一樣，人類活化的B細胞也能產生大量改善病理性內環(huán)境的細胞因子，CD40和B細胞受體共刺激會誘導包括IL-10的廣泛的細胞因子產生［25］。另有研究證實，僅是CD40刺激就會誘導B細胞產生IL-10［26］，而CD40和BCR共刺激將會誘導促炎細胞因子的產生，包括淋巴毒素、IL-6和腫瘤壞死因子α。因為B細胞在成熟和活化的各個階段對相同刺激可能會有不同的反應，如此或許可解釋上述出現(xiàn)的不同的研究結果。

在小鼠模型已發(fā)現(xiàn)了具有免疫調節(jié)作用的多種Bregs亞群表現(xiàn)型，以后的研究中這些Bregs表型還需進一步被明確，并將與其在體內的功能聯(lián)系起來。而人類在體的Bregs表型目前尚不明確。并且Bregs是否像Tregs一樣能夠代表一個獨立的介導維持自身免疫耐受的調節(jié)性細胞譜系仍有待進一步確定。

Bregs的發(fā)現(xiàn)使長期一段時間來利用去除B細胞治療一些自身免疫病的療法應用時更加謹慎，因為此療法在去除致病性B細胞時也將調節(jié)性B細胞同時去除了［27］。與去除B細胞療法相比，通過誘導Bregs的活化很可能會成為治療自身免疫病的更好選擇。所以Bregs在臨床上治療自身免疫病方面的作用及方法上還有待進一步的研究。

［1］Mizoguchi A，Bhan AK.A case for regulatory B cells［J］.Immunol，2006，176（2）：705-710.

［2］Yanaba K，Bouaziz JD，Haas KM，et al.A regulatory B cell subset with a unique CD1dhiCD5+phenotype controls T cell dependent inflammatory responses［J］.Immunity，2008，28（5）：639-650.

［3］Yanaba K，Bouaziz JD，Matsushita T，et al.The development and function of regulatory Bcells expressing IL-10 （B10 cells）requires antigen receptor diversity and TLR signals［J］.Immunol，2009，182（12）：7459-7472.

［4］Tian J，Zekzer D，Hanssen L，et al.Lipopolysaccharide-activated B cells down-regulate Thl immunity and prevent autoimmune diabetes in nonobesediabetic mice［J］.Immunol，2001，167（2）：1081-1089.

［5］Matsushita T，Horikawa M，Iwata Y，et al.Regulatory B cells（B10 cells）and regulatory T cells have independent roles in controlling experimental autoimmuneencephalomyelitisinitiation and late-phase immunopathogenesis［J］.Immunol，2010，185（4）：2240-2252.

［6］Mizoguchi A，Mizoguchi E，Takedatsu H，et al.Chronic intestinal inflammatory condition generates IL-10-producing regulatory B cell subset characterized by CD1d upregulation［J］.Immuno1，2002，16（2）：219-230.

［7］Lenert P，Brummel R，F(xiàn)ield EH，et al.TLR-9 activation of marginal zone B cells in lupus mice regulates immunity through increased IL-10 production［J］.Clin Immunol，2005，25（1）：29-40.

［8］Mauri C，Gray D，Mushtaq N，et al.Prevention of arthritis by interleukin 10-producing Bcells［J］.Exp Med，2003，197（4）：489-501.

［9］Asadullah K，Sterry W，Volk HD.Interleukin-10 therapy-review of a newapproach［J］.Pharmacol Rev，2003，55（2）：241-269.

［10］Kühn R，L觟hler J，Rennick D，et al.Interleukin-10-deficient mice develop chronic enterocolitis［J］.Cell，1993，75（2）：263-274.

［11］Bettelli E，Das MP，Howard ED，et al.IL-10 iscritical in theregulation of autoimmune encephalomyelitisasdemonstrated by studies of IL-10-and IL-4-deficient and transgenic mice［J］.Immunol，1998，161（7）：3299-3306.

［12］Johansson AC，Hansson AS，Nandakumar KS，et al.IL-10-deficient B10.Qmice develop more severe collagen-induced arthritis，but are protected from arthritis induced with anti-type II collagen antibodies［J］.Immunol，2001，167（6）：3505-3512.

［13］Tanaka Y，Otsuka T，Hotokebuchi T，etal.Effectof IL-10oncollageninduced arthritisin mice［J］.Inflamm Res，1996，45（6）：283-288.

［14］Pennline KJ，Roque-Gaffney E，Monahan M.Recombinant human IL-10 preventstheonset of diabetes in the nonobese diabetic mouse［J］.Clin Immunol Immunopathol，1994，71（2）：169-175.

［15］Majlessi L，Lo-Man R，Leclerc C.Regulatory Band Tcellsin infections［J］.Microbes Infect，2008，10（6）：1030-1035．

［16］Mizoguchi A，Mizoguchi E，Smith RN，et al.Suppressive role of B cells in chronic colitis of T cell receptor a mutant mice ［J］.Exp Med，1997，186（10）：1749-1756.

［17］Sun CM，Deriaud E，Leclere C，et a1.Upon TLR9 signaling，CD5+B cells control the IL-12-dependent Th1-priming capacity of neonatal DCs［J］.Immunity，2005，22（4）：467-477.

［18］Lund FE.Cytokine-producing B lymphocytes-key regulators of immunity［J］.Curr Opin Immunol，2008，20（3）：332-338.

［19］Fillatreau S，Sweenie CH，McGeachy MJ，et al.B cells regulate autoimmunity by provision of IL-10［J］.Nat Immunol，2002，3（10）：944-950.

［20］Mishima Y，Ishihara S，Aziz MM，et al.Decreased production of interleukin-10 and transforming growth factor-beta in Toll-like receptor-activated intestinal B cells in SAMP1/Yit mice［J］.Immunology，2010，131（4）：473-487.

［21］Mizoguchi E，Mizoguchi A，Preffer FI，et al.Regulatory role of mature B cells in a murine model of inflammatory bowel disease［J］.Int Immunol，2000，12（5）：597-605.

［22］Yin Z，Bahtiyar G，Zhang N，et al.IL-10 regulatesmurinelupus［J］.Immunol，2002，169（4）：2148-2155.

［23］Ono S，Shao D，Yamada S，et al.A novel function of B lymphocytes from normal mice to suppress autoimmunity in （NZB×NZW）F1 mice［J］.Immunology，2000，100（1）：99-109.

［24］Gray M，Miles K，Salter D，et al.Apoptotic cells protect mice from autoimmune inflammation by the induction of regulatory Bcells［J］.Proc Natl Acad Sci USA，2007，104（35）：14080-14085.

［25］Pistoia V.Production of cytokines by human B cells in health and disease［J］.Immunol Today，1997，18（7）：343-350.

［26］Duddy ME，Alter A，Bar-Or A.Distinct profiles of human B cell effector cytokines：a role in immune regulation?［J］.Immunol，2004，172（6）：3422-3427.

［27］Duddy M，Niino M，Adatia F，et al.Distinct effector cytokine profiles of memory and naive human B cell subsets and implication in multiplesclerosis［J］.Immunol，2007，178（10）：6092-6099.