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Nature reviews Immunology:B细胞发现50周年纪念-早期研究历史概述

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摘要 : 今年距B细胞被鉴定为一种独立的细胞类型已经有50周年。作为纪念,美国佐治亚州亚特兰大市emory大学医学院的Max D. Cooper教授在Nature review immunology杂志发表了一篇文章总结了B细胞早些年的研究历史。
今年距B细胞被鉴定为一种独立的细胞类型已经有50周年。作为纪念,美国佐治亚州亚特兰大市emory大学医学院的Max D. Cooper教授在Nature review immunology杂志发表了一篇文章总结了B细胞早些年的研究历史,本文简要摘取文章的重点进行介绍。 人们首次发现b细胞的存在要追溯至1890年,Emil von Behring与Shibasaburo Kitasato发现血液中国存在抵抗白喉与破伤风的"抗毒素"。Paul Ehrlich预言这些"抗毒素"是由一类表达前抗体受体的细胞产生的。他认为细胞表面表达多种不同类型的受体,这些受体经过特定的抗原刺激后,特定的受体类型会大量增殖,最终产生大量的与抗原互补的抗体物质。 而人们对抗体的物理本质的认识到1930年才开始深入。当时由Arne Tiselius发明的电泳技术帮助科学家们认识到抗体的本质是一类γ球蛋白。之后到1948年,人们通过免疫荧光成像的方式发现了浆细胞产生抗体的现象。 经过一系列对多个物种的研究,在1965年,科学家们最终发现了两类免疫系统的重要细胞类型:B细胞与t细胞(其中Cooper博士做出了非常重要的贡献)。 细胞免疫与体液免疫 上个世纪40年代,发现了人体血型特征以及抗体的半抗原特异性的Merrill Chase与Karl Landsteiner通过过继转移实验发现:豚鼠对于结核菌素以及简单化学物质的超敏反应可以通过感染者的腹膜渗出液中的活细胞向未感染着传递,而死细胞或单纯的体液则不可以。这项研究说明获得性免疫反应可以被分成体液免疫与细胞免疫两种类型。然而抗体在细胞行免疫反应中的作用则在后续的若干年内不断受到争议。在临床方面,Ogden Bruton于1952年报道了一例γ球蛋白缺失的男孩产生免疫缺陷症状的病例,Robert Good与Richard则于1955年报道了一类生发中心缺失以及浆细胞产生受阻的病例,而在这些患者中细胞免疫的能力并没有收到影响。进一步的基础性研究也在当时得到了发展,许多文章都或多或少揭示了体液免疫与细胞免疫共同存在的事实。然而由于研究体系不够系统,这些发现并没有被当时的科学界接纳。 抗体结构与多样性的鉴定 Gerald Edelman's 与 Rodney Porter's于50年代末鉴定出了抗体的4链结构。两条重链与两条轻链对称排列,由二硫键彼此连接。纵向来看,抗体又可以分为可变区(Fab)与保守区(Fc)。同时,Frank Macfarlane Burnet提出了著名的"克隆选择学说",经过许多年的不断修饰与完善,成为了免疫学领域的奠基性假说。而后续的研究对抗体多样性的来源提供了生物学的基础。 胸腺与免疫系统发育 1960年左右,科学家们发现了胸腺对免疫系统发育的意义。Jacques Miller首先将刚出生的小鼠胸腺摘除,发现小鼠早期发育正常,但逐渐免疫系统受到破坏,出现各类感染与非感染类疾病。后续的研究均证实了胸腺的切除破坏了机体的体液免疫与细胞免疫。但由于当时T,B细胞体系还未建立,因此科学家们将胸腺认为是浆细胞成熟化的重要器官。即经过胸腺的培养,浆细胞由未成熟变为成熟状态最终成为可以分泌抗体的细胞。 双细胞体系还是单细胞体系? 但是以上模型解释不了当时的很多实验结果。Alexander Szenberg与Noel Warner提出禽类法氏囊与胸腺具有不同的功能的假说。他们认为胸腺主要影响移植排斥反应,法氏囊影响抗体的产生与延迟超敏反应,骨髓影响宿主与移植物的相互作用。但这一假说仍不够准确。 在前人的工作基础上,Cooper博士希望对这一问题做系统性地研究。他们以鸡为研究对象,结合了胸腺摘除技术,法氏囊摘除技术以及辐射技术分别研究了各器官的功能。结果显示,同时经过辐照与胸腺摘除的鸡与刚出生即摘除胸腺的小鼠表型相似,淋巴细胞数量减少并且伴随严重的细胞免疫缺陷与体液免疫缺陷;而同时经过辐照与法氏囊摘除的鸡表型则明显不同,它们没有生发中心与浆细胞,抗体产生量大幅减少,但总淋巴细胞数量丰富且细胞免疫完好。Cooper博士的实验完美地证明了法氏囊与胸腺不同的生理功能,并在此基础上,最终鉴定出了T,B两种不同的免疫细胞类型。之后, Cooper博士还在文中简要介绍了B细胞的分化,抗体的产生等研究历史。 原文链接:The early history of B cells 作者:Snail 点击:
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