01
IBD 簡(jiǎn)介
IBD是一種自身免疫介導(dǎo)的胃腸道炎癥性疾病,病理特征是針對(duì)人體共生抗原的異常免疫反應(yīng)導(dǎo)致腸道持續(xù)炎癥。
臨床上可表現(xiàn)為兩種主要的疾病形式:潰瘍性結(jié)腸炎(UC)和克羅恩病(Crohn's disease, CD)。
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多個(gè)因素可能導(dǎo)致IBD的發(fā)生和進(jìn)展:遺傳、環(huán)境、宿主免疫系統(tǒng)和微生物群等。在免疫學(xué)層名,IBD曾被認(rèn)為是一種T細(xì)胞介導(dǎo)的疾病,但后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)在患者的B細(xì)胞也參與并促進(jìn)了自身免疫反應(yīng)。
IBD患者發(fā)炎的腸道中可觀察到B細(xì)胞擴(kuò)增、分泌IgA和IgG的漿細(xì)胞(PC)頻率和數(shù)量的失調(diào)等。
IBD患者血清中能檢測(cè)到自身抗體:UC患者具有較高的針對(duì)原肌球蛋白1和5亞型的IgG抗體和抗中性粒細(xì)胞胞漿抗體(ANCA);CD 患者針對(duì)頸酵母菌、鞭毛蛋白和大腸桿菌的IgG和IgA水平升高。
02
腸道穩(wěn)態(tài)中的 B 細(xì)胞
B細(xì)胞的發(fā)育始于骨髓,成熟后遷移到腸道進(jìn)入次級(jí)淋巴器官,包括腸道相關(guān)淋巴組織(GALT),如派爾氏斑和分離淋巴濾泡(ILF),在那里它們遇到管腔抗原經(jīng)歷克隆擴(kuò)增、體細(xì)胞超突變和類別轉(zhuǎn)換重組。
健康腸道中的B細(xì)胞及其譜系主要存在于GALT、腸固有層和腸引流腸系膜淋巴結(jié)中。
在這些地方,幼稚B細(xì)胞通過(guò)T細(xì)胞依賴性或非依賴性途徑激活并分化為分泌IgA的漿母細(xì)胞(PB),PB隨后遷移到固有層,在那里成熟為長(zhǎng)壽命的PC。
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腸道含有人約80%的PC,主要分泌IgA抗體。每天約有3-5g的IgA被分泌到腸腔中,另有小部分PC群體分泌IgM和IgG。
固有層中PC分泌的IgA大多是聚合物,主要由兩個(gè)IgA1或IgA2單體由連接(J)鏈共價(jià)結(jié)合形成的二聚體。
二聚體IgA通過(guò)聚合物免疫球蛋白受體(polymeric immunoglobulin receptor, pIgR)穿過(guò)腸上皮轉(zhuǎn)運(yùn),并形成分泌性IgA(SIgA)。
(關(guān)于 IgA 二聚體的形成/轉(zhuǎn)運(yùn)請(qǐng)參考:和)
SIgA復(fù)合物隨后釋放到腸腔中,腸腔的分泌成分保護(hù)IgA免于降解并支持其免疫功能。
SIgA對(duì)維持腸道穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要,因?yàn)樗梢灾泻筒≡w,防止病原體粘附在上皮細(xì)胞,并將抗原捕獲在粘液中以消除。
此外,sIgA覆蓋共生細(xì)菌,促進(jìn)共生并防止微生物過(guò)度生長(zhǎng)。
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03
IBD患者B細(xì)胞的病變
IBD患者腸道組織內(nèi)的免疫細(xì)胞組成發(fā)生了深刻改變,這可以在全身循環(huán)和粘膜局部中都觀察到。
在全身循環(huán)中,IBD患者循環(huán)B細(xì)胞中未轉(zhuǎn)換的記憶B細(xì)胞、幼稚的B細(xì)胞和長(zhǎng)壽命的PB水平升高,轉(zhuǎn)換記憶B細(xì)胞和長(zhǎng)壽命的PC減少。
在腸黏膜中,IBD患者短壽命PB增加,及IgA? PC比例降低,而IgG? PC的比例增加。
此外,患者自身抗體譜失調(diào),IgA亞類的比例發(fā)生變化(尤其是IgA1 vs. IgA2),抗共生抗體和自身抗體的產(chǎn)生增加。
在IBD患者腸道,BCR庫(kù)的擴(kuò)增更傾向于靶向微生物或自身抗原的克隆。
健康個(gè)體中,腸固有層主要由長(zhǎng)壽命IgA2?和短壽命IgA? PC、增殖的PB和記憶B細(xì)胞組成,并由GALT(如ILF)支持。
在IBD中,短壽命IgA2? PC耗盡,短壽命IgA1? 擴(kuò)增。其他B細(xì)胞亞群,如IgG1? PC、短壽命PB、抗αvβ6 PC、IL-10? B細(xì)胞及表達(dá)Sca-1 和PD-L1的B細(xì)胞也富集在腸固有層中。
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04
IBD患者體液免疫的改變
體液免疫中的大部分B細(xì)胞作用是分泌針對(duì)抗原的抗體介導(dǎo)。
在IBD患者腸道,腸道微生物群通過(guò)促進(jìn)GALT的發(fā)育、支持B細(xì)胞活化和分化、調(diào)節(jié)IgA分泌和影響抗體庫(kù),在塑造體液反應(yīng)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
IBD患者的腸道微生物組成發(fā)生顯著改變,包括微生物多樣性減少、共生細(xì)菌水平降低以及潛在致病菌數(shù)量增加。
同時(shí),上皮屏障的破壞導(dǎo)致管腔抗原易位增加,粘膜和全身免疫區(qū)的暴露增加,進(jìn)而引發(fā)異常免疫反應(yīng),導(dǎo)致慢性腸道炎癥。
因此,患者體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生靶向微生物、飲食甚至自身抗原的循環(huán)抗體。而IBD患者的體液免疫反應(yīng)常分為抗微生物或自身免疫反應(yīng)。
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靶向微生物抗原的抗體更常見(jiàn)于CD患者,而針對(duì)自身抗原的免疫球蛋白通常在UC中觀察到。
這表明,微生物來(lái)源抗原可能在CD免疫發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮更突出作用,而自身免疫機(jī)制似乎在UC中更相關(guān)。
在CD患者中鑒定的大多數(shù)抗菌抗體表位靶向位于微生物表面的蛋白質(zhì)或聚糖。如抗釀酒酵母抗體(ASCA),它可識(shí)別釀酒酵母上的寡甘露苷聚糖結(jié)構(gòu);抗Cbir抗體,它可以與源自共生梭菌屬的細(xì)菌鞭毛蛋白結(jié)合。
在UC中,患者血清中存在各種自身抗體,包括抗結(jié)腸上皮細(xì)胞的自身抗體、核周抗中性粒細(xì)胞胞漿抗體(perinuclear epitrophil cytoplasmic antibody, pANCA)和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(minnulocyte-macrophage colony-stimulating factor, GM-CSF)抗體。
另外,還在IBD中發(fā)現(xiàn)了其他自身抗體,如靶向整合素αvβ6和IL-10的自身抗體。
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05
IBD抗體亞型比例的失調(diào)
在 IBD 患者體內(nèi),失調(diào)的I抗體亞型與疾病的發(fā)病機(jī)制和宿主-微生物相互作用特別相關(guān)。
這些抗體亞型的失調(diào)包括,從健康人的IgA2主導(dǎo)的轉(zhuǎn)變?yōu)榧膊≈蠭gA1偏斜的反應(yīng),這可能導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)和炎癥的持續(xù)存在。
此外,活動(dòng)性疾病患者表現(xiàn)出短壽命IgA1? PB的擴(kuò)增和伴隨的長(zhǎng)壽命IgA2? PC的減少,特別是在發(fā)炎的腸道組織中。
這些改變進(jìn)一步導(dǎo)致對(duì)潛在致病共生體(如大腸桿菌和丹毒菌科成員)靶向的SIgA的增加,對(duì)有益共生微生物(如嗜粘蛋白曲霉)靶向的 sIgA減少。
與IgA類似,越來(lái)越多的證據(jù)表明IgG抗體在促進(jìn)IBD腸道炎癥方面也同樣重要。
與IgA不同,IgG抗體通過(guò)促進(jìn)細(xì)菌調(diào)理作用并促進(jìn)腸道免疫細(xì)胞通過(guò)FcγR攝取它們,直接導(dǎo)致腸道炎癥。
研究發(fā)現(xiàn),UC患者特異性靶向共生細(xì)菌的IgG抗體水平升高,且與疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)。而CD患者體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了B細(xì)胞克隆的疾病特異性擴(kuò)增,這些 B 細(xì)胞克隆主要轉(zhuǎn)換為IgG1和IgA亞型。
IBD抗體亞類的變化在UC和CD中有所不同,IgA+細(xì)胞和IgG+ PC在UC中占主導(dǎo)地位,而IgG+細(xì)胞在CD中更常見(jiàn)。
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