B LYMPHOCYTES: ลักษณะโครงสร้างหน้าที่ประเภท - ชีววิทยา - 2026

lymphocytes Bหรือ B เซลล์, อยู่ในกลุ่มของเม็ดเลือดขาวที่เกี่ยวข้องในการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย พวกมันโดดเด่นด้วยการผลิตแอนติบอดีซึ่งจดจำและโจมตีโมเลกุลเฉพาะที่พวกมันได้รับการออกแบบ

Lymphocytes ถูกค้นพบในปี 1950 และการมีอยู่ของสองประเภทที่แตกต่างกัน (T และ B) ได้แสดงให้เห็นโดย David Glick ในขณะที่ศึกษาระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์ปีก อย่างไรก็ตามการจำแนกลักษณะของเซลล์ B เกิดขึ้นระหว่างกลางทศวรรษที่ 1960 ถึงต้นปี 1970

ภาพถ่ายของมนุษย์ B lymphocyte (ที่มา: NIAID ผ่าน Wikimedia Commons)

แอนติบอดีที่ผลิตโดยลิมโฟไซต์บีทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นของระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายเนื่องจากมีส่วนร่วมในการทำให้แอนติเจนเป็นกลางหรือช่วยในการกำจัดโดยเซลล์อื่นที่ทำงานร่วมกับระบบดังกล่าว

แอนติบอดีมีห้าประเภทหลัก ได้แก่ โปรตีนในเลือดที่เรียกว่าอิมมูโนโกลบูลิน อย่างไรก็ตามแอนติบอดีที่มีอยู่มากที่สุดเรียกว่า IgG และเป็นตัวแทนมากกว่า 70% ของอิมมูโนโกลบูลินที่หลั่งในซีรัม

ลักษณะและโครงสร้าง

ลิมโฟไซต์เป็นเซลล์ขนาดเล็กเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 ถึง 10 ไมครอน พวกมันมีนิวเคลียสขนาดใหญ่ที่มีดีเอ็นเอมากมายในรูปของเฮเทอโรโครมาติน พวกมันไม่มีออร์แกเนลล์พิเศษและไมโทคอนเดรียไรโบโซมและไลโซโซมอยู่ในช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์และนิวเคลียส

เซลล์ B เช่นเดียวกับ T lymphocytes และเซลล์เม็ดเลือดอื่น ๆ มีต้นกำเนิดในไขกระดูก เมื่อพวกมันแทบจะไม่“ ผูกพัน” กับเชื้อสายน้ำเหลืองพวกมันยังไม่แสดงตัวรับพื้นผิวของแอนติเจนดังนั้นจึงไม่สามารถตอบสนองต่อแอนติเจนใด ๆ

การแสดงออกของตัวรับเมมเบรนเกิดขึ้นในระหว่างการเจริญเติบโตและจากนั้นพวกมันสามารถถูกกระตุ้นโดยแอนติเจนบางชนิดซึ่งทำให้เกิดความแตกต่างในภายหลัง

เมื่อเจริญเติบโตเต็มที่เซลล์เหล่านี้จะถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดซึ่งเป็นตัวแทนของประชากรเซลล์เดียวที่มีความสามารถในการสังเคราะห์และหลั่งแอนติบอดี

อย่างไรก็ตามการรับรู้แอนติเจนตลอดจนเหตุการณ์ส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นทันทีหลังจากนั้นไม่ได้เกิดขึ้นในการไหลเวียน แต่ในอวัยวะน้ำเหลือง“ รอง” เช่นม้ามต่อมน้ำเหลืองภาคผนวกต่อมทอนซิลและ แพทช์ของ Peyer

พัฒนาการ

B lymphocytes เกิดจากสารตั้งต้นที่ใช้ร่วมกันระหว่างเซลล์ T เซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ (NK) และเซลล์เดนไดรติกบางชนิด ในขณะที่พวกมันพัฒนาขึ้นเซลล์เหล่านี้จะย้ายไปยังตำแหน่งต่างๆในไขกระดูกและการอยู่รอดของมันขึ้นอยู่กับปัจจัยที่ละลายน้ำได้เฉพาะ

กระบวนการสร้างความแตกต่างหรือการพัฒนาเริ่มต้นด้วยการจัดเรียงยีนใหม่ซึ่งเป็นรหัสของสายโซ่ที่หนักและเบาของแอนติบอดีที่จะผลิตในภายหลัง

คุณสมบัติ

ลิมโฟไซต์บีมีหน้าที่พิเศษมากเกี่ยวกับระบบป้องกันเนื่องจากการทำงานของมันจะปรากฏชัดเจนเมื่อตัวรับบนพื้นผิว (แอนติบอดี) สัมผัสกับแอนติเจนจากแหล่งที่ "รุกราน" หรือ "อันตราย" ที่ได้รับการยอมรับ แปลกแค่ไหน.

ปฏิสัมพันธ์ของตัวรับ - แอนติเจนของเมมเบรนทำให้เกิดการตอบสนองต่อการกระตุ้นใน B lymphocytes ในลักษณะที่เซลล์เหล่านี้แพร่กระจายและแยกความแตกต่างออกไปเป็นเซลล์เอฟเฟกต์หรือพลาสมาซึ่งสามารถหลั่งแอนติบอดีเข้าสู่กระแสเลือดได้มากขึ้นเช่นแอนติเจนที่ได้รับการยอมรับ คำตอบ.

การทำงานของเซลล์เม็ดเลือดขาวในการตอบสนองภูมิคุ้มกัน (ที่มา: SPQR10 ผ่าน Wikimedia Commons)

แอนติบอดีในกรณีของการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันร่างกายมีบทบาทของเอฟเฟกต์และแอนติเจนที่ถูก "ติดแท็ก" หรือ "ถูกทำให้เป็นกลาง" โดยแอนติเจนสามารถกำจัดได้หลายวิธี:

- แอนติบอดีสามารถจับกับโมเลกุลของแอนติเจนต่างๆก่อตัวเป็นมวลรวมที่เซลล์ฟาโกไซติกรับรู้

- แอนติเจนที่มีอยู่บนเยื่อหุ้มของจุลินทรีย์ที่บุกรุกสามารถรับรู้ได้จากแอนติบอดีซึ่งกระตุ้นการทำงานของสิ่งที่เรียกว่า "ระบบเสริม" ระบบนี้บรรลุการสลายของจุลินทรีย์ที่บุกรุก

- ในกรณีของแอนติเจนที่เป็นสารพิษหรืออนุภาคของไวรัสแอนติบอดีที่หลั่งออกมาโดยเฉพาะกับโมเลกุลเหล่านี้สามารถจับกับพวกมันเคลือบและป้องกันการมีปฏิสัมพันธ์กับส่วนประกอบของเซลล์อื่น ๆ ของโฮสต์

ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาได้เห็นการตรวจสอบมากมายที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันและทำให้สามารถอธิบายการทำงานเพิ่มเติมของเซลล์ B ได้หน้าที่เหล่านี้รวมถึงการนำเสนอแอนติเจนการผลิตไซโตไคน์และความสามารถในการ "ปราบปราม" ที่กำหนดโดยการหลั่งของ อินเตอร์ลิวคิน IL-10

ประเภท

เซลล์ B สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มการทำงาน: เซลล์เอฟเฟกต์หรือเซลล์ B ในพลาสมาและเซลล์ B หน่วยความจำ

เซลล์ Effector B

เซลล์พลาสม่าหรือเอฟเฟกต์หรือลิมโฟไซต์บีเป็นเซลล์ที่สร้างแอนติบอดีซึ่งไหลเวียนอยู่ในพลาสมาของเลือด พวกมันมีความสามารถในการผลิตและปล่อยแอนติบอดีเข้าสู่กระแสเลือด แต่พวกมันมีตัวรับแอนติเจนที่เกี่ยวข้องกับเยื่อพลาสมาจำนวนน้อย

เซลล์เหล่านี้สร้างโมเลกุลของแอนติบอดีจำนวนมากในช่วงเวลาสั้น ๆ พบว่าลิมโฟไซต์เอฟเฟกต์หรือบีสามารถสร้างแอนติบอดีได้หลายแสนแอนติบอดีต่อวินาที

เซลล์หน่วยความจำ B

ลิมโฟไซต์ของหน่วยความจำมีครึ่งชีวิตที่ยาวนานกว่าเซลล์เอฟเฟกต์และเนื่องจากเป็นโคลนนิ่งของเซลล์ B ที่ถูกกระตุ้นโดยการมีแอนติเจนพวกมันจึงแสดงออกถึงตัวรับหรือแอนติบอดีเดียวกันกับเซลล์ที่ให้กำเนิด

การกระตุ้น

การกระตุ้นของเซลล์เม็ดเลือดขาวบีเกิดขึ้นหลังจากการจับตัวของโมเลกุลแอนติเจนกับอิมมูโนโกลบูลิน (แอนติบอดี) ที่ผูกกับเยื่อหุ้มเซลล์ B

ปฏิสัมพันธ์ของแอนติเจน - แอนติบอดีสามารถกระตุ้นการตอบสนองได้สองอย่าง: (1) แอนติบอดี (ตัวรับเมมเบรน) สามารถปล่อยสัญญาณทางชีวเคมีภายในที่กระตุ้นกระบวนการกระตุ้นเซลล์เม็ดเลือดขาวหรือ (2) แอนติเจนสามารถอยู่ภายในได้

การทำให้เป็นภายในของแอนติเจนในถุงเอนโดโซมนำไปสู่การประมวลผลของเอนไซม์ (ถ้าเป็นแอนติเจนของโปรตีน) ซึ่งเปปไทด์ที่ได้จะถูก "นำเสนอ" บนพื้นผิวของเซลล์ B ด้วยความตั้งใจที่จะได้รับการยอมรับจากผู้ช่วย T lymphocyte

Helper T lymphocytes ทำหน้าที่หลั่งไซโตไคน์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งปรับการแสดงออกและการหลั่งของแอนติบอดีเข้าสู่กระแสเลือด

การสุก

ซึ่งแตกต่างจากสิ่งที่เกิดขึ้นในนกลิมโฟไซต์บีของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะเจริญเติบโตภายในไขกระดูกซึ่งหมายความว่าเมื่อพวกมันออกจากสถานที่นั้นพวกมันจะแสดงตัวรับเยื่อเฉพาะสำหรับการจับตัวของแอนติเจนของเมมเบรนหรือแอนติบอดี

ในระหว่างกระบวนการนี้เซลล์อื่น ๆ มีหน้าที่ในการหลั่งปัจจัยบางอย่างที่ทำให้เกิดความแตกต่างและการเจริญเติบโตของเซลล์เม็ดเลือดขาว B เช่น interferon gamma (IFN-γ)

แอนติบอดีเมมเบรนที่อยู่บนพื้นผิวของเซลล์ B เป็นตัวกำหนดความจำเพาะของแอนติเจนของแต่ละเซลล์ เมื่อสิ่งเหล่านี้เติบโตเต็มที่ในไขกระดูกความจำเพาะจะถูกกำหนดโดยการจัดเรียงใหม่แบบสุ่มของส่วนของยีนที่เข้ารหัสโมเลกุลของแอนติบอดี

เมื่อเซลล์ B ที่เจริญเต็มที่แต่ละเซลล์จะมียีนที่ใช้งานได้เพียงสองยีนซึ่งเป็นรหัสของสายโซ่ที่หนักและเบาของแอนติบอดีจำเพาะ

ต่อจากนี้ไปแอนติบอดีทั้งหมดที่ผลิตโดยเซลล์ที่โตเต็มที่และลูกหลานของมันมีความจำเพาะของแอนติเจนเหมือนกันนั่นคือพวกมันยึดมั่นกับเชื้อสายของแอนติเจน (พวกมันสร้างแอนติบอดีเดียวกัน)

เนื่องจากการจัดเรียงใหม่ทางพันธุกรรมที่เซลล์เม็ดเลือดขาวบีได้รับเมื่อเจริญเติบโตเป็นแบบสุ่มจึงมีการคาดการณ์ว่าเซลล์แต่ละเซลล์ที่เป็นผลจากกระบวนการนี้จะแสดงออกถึงแอนติบอดีที่ไม่ซ้ำกันดังนั้นจึงสร้างเซลล์มากกว่า 10 ล้านเซลล์ที่แสดงแอนติบอดีต่อแอนติเจนที่แตกต่างกัน

ในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโตเซลล์เม็ดเลือดขาว B ที่จดจำส่วนประกอบนอกเซลล์หรือเมมเบรนของสิ่งมีชีวิตที่สร้างขึ้นจะถูกคัดออกเพื่อให้แน่ใจว่าประชากร "แอนติบอดีอัตโนมัติ" จะไม่แพร่กระจาย

แอนติบอดี

แอนติบอดีเป็นตัวแทนของโมเลกุลหนึ่งในสามคลาสที่สามารถจดจำแอนติเจนอีกสองชนิดคือโมเลกุลตัวรับ T เซลล์ (TCRs) และโปรตีนคอมเพล็กซ์ที่เข้ากันได้ทางจุลภาคที่สำคัญ (MHC) )

ซึ่งแตกต่างจาก TCRs และ MHCs แอนติบอดีมีความจำเพาะของแอนติเจนมากกว่าความสัมพันธ์ของแอนติเจนนั้นสูงกว่ามากและได้รับการศึกษาที่ดีขึ้น (ด้วยการทำให้บริสุทธิ์ง่าย)

การแสดงแผนผังอย่างง่ายของแอนติบอดี (อิมมูโนโกลบูลิน) (ที่มา: DO11.10 ผ่าน Wikimedia Commons)

แอนติบอดีสามารถอยู่บนพื้นผิวของเซลล์ B หรือบนเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม มักพบในพลาสมาในเลือด แต่ก็สามารถอยู่ในของเหลวคั่นระหว่างหน้าของเนื้อเยื่อบางส่วนได้เช่นกัน

- โครงสร้าง

มีโมเลกุลของแอนติบอดีในคลาสที่แตกต่างกันอย่างไรก็ตามพวกมันเป็นไกลโคโปรตีนทั้งหมดที่ประกอบด้วยโซ่โพลีเปปไทด์ที่มีน้ำหนักมากและสองสายซึ่งประกอบเป็นคู่ที่เหมือนกันและเชื่อมโยงกันผ่านสะพานไดซัลไฟด์

ระหว่างโซ่ที่เบาและหนักจะมี "รอยแหว่ง" ชนิดหนึ่งเกิดขึ้นซึ่งสอดคล้องกับบริเวณที่จับแอนติบอดีกับแอนติเจน อิมมูโนโกลบูลินแบบเบาแต่ละสายมีน้ำหนักประมาณ 24 kDa และแต่ละห่วงโซ่หนักระหว่าง 55 หรือ 70 kDa โซ่เบาแต่ละอันผูกติดกับโซ่หนักและโซ่หนักก็ผูกติดกันด้วย

ในเชิงโครงสร้างแอนติบอดีสามารถแบ่งออกเป็น "ส่วน" ได้ 2 ส่วนคือส่วนที่รับผิดชอบในการรับรู้แอนติเจน (บริเวณขั้ว N) และอีกส่วนสำหรับการทำงานทางชีววิทยา (บริเวณขั้ว C) ครั้งแรกเรียกว่าภูมิภาคตัวแปรในขณะที่วินาทีเป็นค่าคงที่

ผู้เขียนบางคนอธิบายโมเลกุลของแอนติบอดีเป็นไกลโคโปรตีนรูปตัว“ Y” เนื่องจากโครงสร้างของช่องว่างการสัมผัสของแอนติเจนที่ก่อตัวขึ้นระหว่างโซ่ทั้งสอง

- ประเภทของแอนติบอดี

โซ่อ่อนของแอนติบอดีถูกกำหนดให้เป็น "คัปปา" และ "แลมบ์ดา" (κและλ) แต่มีโซ่หนัก 5 ประเภทที่แตกต่างกันซึ่งให้อัตลักษณ์ของไอโซโทปของแอนติบอดีแต่ละชนิด

มีการกำหนดไอโซโทปอิมมูโนโกลบูลินห้าชนิดโดยมีลักษณะของโซ่หนักγ, μ, α, δและε ซึ่ง ได้แก่ IgG, IgM, IgA, IgD และ IgE ตามลำดับ ทั้ง IgG และ IgA สามารถแบ่งย่อยออกเป็นชนิดย่อยอื่น ๆ ที่เรียกว่า IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2b และ IgG3

อิมมูโนโกลบูลิน G

นี่คือแอนติบอดีที่มีอยู่มากที่สุดในบรรดา (มากกว่า 70% ของทั้งหมด) ดังนั้นผู้เขียนบางคนจึงอ้างว่านี่เป็นแอนติบอดีชนิดเดียวที่มีอยู่ในซีรั่มในเลือด

IgG มีโซ่หนักระบุด้วยตัวอักษร "γ" ซึ่งมีน้ำหนักระหว่าง 146 ถึง 165 kDa ในน้ำหนักโมเลกุล พวกมันถูกหลั่งออกมาเป็นโมโนเมอร์และพบได้ในความเข้มข้น 0.5 ถึง 10 มก. / มล.

ครึ่งชีวิตของเซลล์เหล่านี้อยู่ในช่วง 7 ถึง 23 วันและมีหน้าที่ในการทำให้เป็นกลางของแบคทีเรียและไวรัสนอกจากนี้ยังเป็นสื่อกลางความเป็นพิษต่อเซลล์ที่ขึ้นกับแอนติบอดี

อิมมูโนโกลบูลินม

IgM ถูกพบว่าเป็นเพนทาเมอร์กล่าวคือพบว่าเป็นสารประกอบเชิงซ้อนซึ่งประกอบด้วยโปรตีนที่เหมือนกันห้าส่วนแต่ละส่วนมีโซ่เบาสองเส้นและโซ่หนักสองเส้น

ดังที่ได้กล่าวไว้สายโซ่หนักของแอนติบอดีเหล่านี้เรียกว่าμ; มีน้ำหนักโมเลกุล 970 kDa และพบในซีรั่มที่ความเข้มข้นประมาณ 1.5 มก. / มล. โดยมีครึ่งชีวิตระหว่าง 5 ถึง 10 วัน

มีส่วนร่วมในการทำให้เป็นกลางของสารพิษจากแหล่งกำเนิดแบคทีเรียและใน "การทำให้เป็นพิษ" ของจุลินทรีย์เหล่านี้

อิมมูโนโกลบูลินก

IgAs เป็นแอนติบอดีโมโนเมอริกและบางครั้งก็มีขนาดเล็ก โซ่หนักของพวกมันถูกกำหนดด้วยตัวอักษรกรีก "α" และมีน้ำหนักโมเลกุล 160 kDa เวลาครึ่งชีวิตไม่เกิน 6 วันและพบในซีรั่มที่ความเข้มข้น 0.5-0.3 มก. / มล.

เช่นเดียวกับ IgM IgA มีความสามารถในการต่อต้านแอนติเจนของแบคทีเรีย นอกจากนี้ยังมีฤทธิ์ต้านไวรัสและพบว่าเป็นโมโนเมอร์ในของเหลวในร่างกายและเป็นตัวหรี่บนพื้นผิวเยื่อบุผิว

อิมมูโนโกลบูลิน D

IgD ยังพบว่าเป็นโมโนเมอร์ โซ่หนักมีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 184 kDa และมีอักษรกรีกระบุว่า "δ" ความเข้มข้นในซีรั่มต่ำมาก (น้อยกว่า 0.1 มก. / มล.) และมีครึ่งชีวิต 3 วัน

อิมมูโนโกลบูลินเหล่านี้สามารถพบได้บนพื้นผิวของเซลล์ B ที่โตเต็มที่และส่งสัญญาณเข้าด้านในผ่าน "หาง" ไซโตโซลิก

อิมมูโนโกลบูลินอี

โซ่หนักของ IgE ถูกระบุว่าเป็นโซ่ "ε" และมีน้ำหนัก 188 kDa โปรตีนเหล่านี้ยังเป็นโมโนเมอร์มีครึ่งชีวิตน้อยกว่า 3 วันและความเข้มข้นในซีรั่มแทบจะเล็กน้อย (น้อยกว่า 0.0001)

IgE มีบทบาทในการจับมาสต์เซลล์และการจับเบสฟิลนอกจากนี้ยังเป็นสื่อกลางในการตอบสนองต่อการแพ้และการตอบสนองต่อหนอนปรสิต

อ้างอิง

1. Hoffman, W. , Lakkis, FG, & Chalasani, G. (2015). B Cells แอนติบอดีและอื่น ๆ Clinical Journal of the American Society of Nephrology, 11, 1–18
2. Lebien, TW, & Tedder, TF (2009). B Lymphocytes: พัฒนาและทำงานอย่างไร เลือด, 112 (5), 1570–1580
3. Mauri, C. , & Bosma, A. (2012). หน้าที่ควบคุมภูมิคุ้มกันของเซลล์ B Annu รายได้อิมมูโนล , 30, 221–241
4. Melchers, F. , & Andersson, J. (1984). การเปิดใช้งานเซลล์ B: สามขั้นตอนและรูปแบบต่างๆ เซลล์, 37, 715-720
5. ทาร์ลินตัน, D. (2018). เซลล์ B ยังคงอยู่ด้านหน้าและตรงกลางในวิทยาภูมิคุ้มกัน Nature Reviews Immunology, 1–2.
6. Walsh, ER และ Bolland, S. (2014). B Cells: การพัฒนาความแตกต่างและการควบคุมโดยFcγ Receptor IIB ในการตอบสนองภูมิคุ้มกันทางอารมณ์ ใน Antibody Fc: Linking Adaptive and Innate Immunity (หน้า 115–129)