الخلايا الليمفاوية B: الخصائص ، التركيب ، الوظائف ، الأنواع - مادة الاحياء - 2026

و الخلايا الليمفاوية B ، أو خلايا B، تنتمي إلى مجموعة الكريات البيض المشاركين في نظام استجابة المناعة الخلطية. وهي تتميز بإنتاج الأجسام المضادة التي تتعرف وتهاجم جزيئات معينة صُممت من أجلها.

تم اكتشاف الخلايا الليمفاوية في الخمسينيات من القرن الماضي ، وأظهر ديفيد جليك وجود نوعين مختلفين (T و B) أثناء دراسة الجهاز المناعي للدواجن. ومع ذلك ، فقد تم توصيف الخلايا البائية بين منتصف الستينيات وأوائل السبعينيات.

صورة لليمفاوية ب بشرية (المصدر: NIAID عبر ويكيميديا ​​كومنز)

تعمل الأجسام المضادة التي تنتجها الخلايا الليمفاوية B كمؤثرات على الجهاز المناعي الخلطي ، لأنها تشارك في تحييد المستضدات أو تسهل إزالتها بواسطة الخلايا الأخرى التي تتعاون مع النظام المذكور.

هناك خمس فئات رئيسية من الأجسام المضادة ، وهي بروتينات الدم المعروفة باسم الغلوبولين المناعي. ومع ذلك ، يُعرف الجسم المضاد الأكثر وفرة باسم IgG ويمثل أكثر من 70٪ من الغلوبولين المناعي المُفرز في مصل الدم.

الخصائص والهيكل

الخلايا الليمفاوية هي خلايا صغيرة بقطر من 8 إلى 10 ميكرون. لديهم نوى كبيرة مع الحمض النووي وفير في شكل الهيتروكروماتين. ليس لديهم عضيات متخصصة والميتوكوندريا والريبوسومات والليزوزومات في مساحة صغيرة متبقية بين غشاء الخلية والنواة.

تنشأ الخلايا البائية ، وكذلك الخلايا الليمفاوية التائية وغيرها من الخلايا المكونة للدم ، في نخاع العظم. عندما تكون بالكاد "ملتزمة" بالنسب اللمفاوية ، فإنها لا تعبر بعد عن مستقبلات سطح مستضد ، لذلك لا يمكنها الاستجابة لأي مستضد.

يحدث التعبير عن مستقبلات الغشاء أثناء النضج ومن ثم يمكن تحفيزها بواسطة مستضدات معينة ، مما يؤدي إلى تمايزها اللاحق.

بمجرد أن تنضج ، يتم إطلاق هذه الخلايا في مجرى الدم ، حيث تمثل مجموعة الخلايا الوحيدة التي لديها القدرة على تخليق وإفراز الأجسام المضادة.

ومع ذلك ، فإن التعرف على المستضد ، بالإضافة إلى معظم الأحداث التي تحدث بعد ذلك مباشرة ، لا تحدث في الدورة الدموية ، ولكن في الأعضاء اللمفاوية "الثانوية" مثل الطحال ، والغدد الليمفاوية ، والملحق ، واللوزتين ، واللوزتين. بقع باير.

تطوير

تنشأ الخلايا الليمفاوية B من طليعة مشتركة بين الخلايا التائية والخلايا القاتلة الطبيعية (NK) وبعض الخلايا المتغصنة. أثناء تطورها ، تهاجر هذه الخلايا إلى مواقع مختلفة في نخاع العظام ويعتمد بقائها على عوامل محددة قابلة للذوبان.

تبدأ عملية التمايز أو التطور بإعادة ترتيب الجينات التي ترمز إلى السلاسل الثقيلة والخفيفة للأجسام المضادة التي سيتم إنتاجها لاحقًا.

المميزات

تتمتع الخلايا الليمفاوية B بوظيفة خاصة جدًا فيما يتعلق بنظام الدفاع ، نظرًا لأن وظائفها تكون واضحة عندما تتلامس المستقبلات الموجودة على سطحها (الأجسام المضادة) مع مستضدات من مصادر "غازية" أو "خطيرة" يتم التعرف عليها كم هو غريب.

يؤدي تفاعل مستقبل الغشاء مع المستضد إلى استجابة تنشيط في الخلايا الليمفاوية B ، بحيث تتكاثر هذه الخلايا وتتمايز إلى خلايا فاعلة أو خلايا بلازما ، قادرة على إفراز المزيد من الأجسام المضادة في مجرى الدم مثل تلك التي يتعرف عليها المستضد الذي أطلقه. الاجابة.

عمل الخلايا الليمفاوية في الاستجابات المناعية (المصدر: SPQR10 عبر ويكيميديا ​​كومنز)

تلعب الأجسام المضادة ، في حالة الاستجابة المناعية الخلطية ، دور المؤثرات ، ويمكن التخلص من المستضدات التي يتم "تمييزها" أو "تحييدها" بطرق مختلفة:

- يمكن للأجسام المضادة أن ترتبط بجزيئات مستضد مختلفة ، مكونة مجاميع تتعرف عليها الخلايا البلعمية.

- يمكن التعرف على المستضدات الموجودة على غشاء كائن حي دقيق غازي بواسطة الأجسام المضادة ، والتي تنشط ما يسمى "النظام المتمم". يحقق هذا النظام تحلل الكائنات الحية الدقيقة الغازية.

- في حالة المستضدات التي هي سموم أو جزيئات فيروسية ، يمكن للأجسام المضادة التي تفرز على وجه التحديد ضد هذه الجزيئات أن ترتبط بها وتغطيها وتمنع تفاعلها مع المكونات الخلوية الأخرى للمضيف.

شهد العقدان الماضيان العديد من التحقيقات المتعلقة بالجهاز المناعي وأتاحا توضيح الوظائف الإضافية للخلايا البائية. وتشمل هذه الوظائف عرض المستضدات ، وإنتاج السيتوكينات والقدرة "القمعية" التي يحددها إفراز انترلوكين IL-10.

أنواع

يمكن تقسيم الخلايا البائية إلى مجموعتين وظيفيتين: الخلايا البائية المستجيبة أو خلايا البلازما ب ، وخلايا الذاكرة ب.

خلايا المستجيب ب

خلايا البلازما أو الخلايا الليمفاوية B المستجيبة هي الخلايا المنتجة للأجسام المضادة والتي تنتشر في بلازما الدم. إنهم قادرون على إنتاج وإطلاق الأجسام المضادة في مجرى الدم ، لكن لديهم عددًا منخفضًا من مستقبلات المستضدات المرتبطة بأغشية البلازما الخاصة بهم.

تنتج هذه الخلايا أعدادًا كبيرة من جزيئات الجسم المضاد في فترات زمنية قصيرة نسبيًا. لقد وجد أن الخلايا الليمفاوية B المستجيبة يمكنها إنتاج مئات الآلاف من الأجسام المضادة في الثانية.

خلايا الذاكرة ب

تتمتع الخلايا الليمفاوية في الذاكرة بعمر نصفي أطول من الخلايا المستجيبة ، وبما أنها استنساخ لخلية B تم تنشيطها من خلال وجود مستضد ، فإنها تعبر عن نفس المستقبلات أو الأجسام المضادة مثل الخلية التي أدت إلى ظهورها.

التنشيط

يحدث تنشيط الخلايا الليمفاوية B بعد ارتباط جزيء المستضد بالجلوبيولينات المناعية (الأجسام المضادة) المرتبطة بغشاء الخلايا البائية.

يمكن أن يؤدي تفاعل المستضد مع الجسم المضاد إلى استجابتين: (1) يمكن للجسم المضاد (مستقبل الغشاء) أن يصدر إشارات كيميائية حيوية داخلية تؤدي إلى تنشيط عملية تنشيط الخلايا الليمفاوية أو (2) يمكن استيعاب المستضد.

يؤدي استيعاب المستضد في الحويصلات الداخلية إلى معالجته الإنزيمية (إذا كان مستضدًا بروتينيًا) ، حيث يتم "تقديم" الببتيدات الناتجة على سطح الخلية البائية بهدف التعرف عليها من قبل الخلايا اللمفاوية التائية المساعدة.

تفي الخلايا اللمفاوية التائية المساعدة بوظائف إفراز السيتوكينات القابلة للذوبان التي تعدل التعبير عن الأجسام المضادة وإفرازها في مجرى الدم.

إنضاج

على عكس ما يحدث في الطيور ، تنضج الخلايا الليمفاوية B في الثدييات داخل النخاع العظمي ، مما يعني أنها عندما تغادر هذا المكان فإنها تعبر عن مستقبلات غشائية محددة لربط مستضدات الغشاء أو الأجسام المضادة.

خلال هذه العملية ، تكون الخلايا الأخرى مسؤولة عن إفراز بعض العوامل التي تحقق تمايز الخلايا الليمفاوية البائية ونضجها ، مثل الإنترفيرون جاما (IFN-.).

إن الأجسام المضادة الغشائية الموجودة على سطح الخلايا البائية هي التي تحدد خصوصية المستضد لكل منها. عندما تنضج هذه في نخاع العظم ، يتم تحديد النوعية من خلال إعادة ترتيب عشوائية لأجزاء من الجين الذي يشفر جزيء الجسم المضاد.

عندما تنضج الخلايا البائية تمامًا ، يكون لكل منها جينان وظيفيان فقط يرمزان إلى السلاسل الثقيلة والخفيفة لجسم مضاد معين.

من الآن فصاعدًا ، فإن جميع الأجسام المضادة التي تنتجها خلية ناضجة ونسلها لها نفس خصوصية المستضد ، أي أنها ملتزمة بنسب مستضد (تنتج نفس الجسم المضاد).

بالنظر إلى أن إعادة الترتيب الجيني التي تخضع لها الخلايا الليمفاوية B أثناء نضوجها هو عشوائي ، فمن المقدر أن كل خلية تنتج عن هذه العملية تعبر عن جسم مضاد فريد ، وبالتالي تولد أكثر من 10 ملايين خلية تعبر عن أجسام مضادة لمولدات ضد مختلفة.

أثناء عملية النضج ، يتم التخلص بشكل انتقائي من الخلايا الليمفاوية B التي تتعرف على المكونات خارج الخلية أو الغشائية للكائن الحي الذي ينتجها ، مما يضمن عدم انتشار مجموعات "الأجسام المضادة الذاتية".

الأجسام المضادة

تمثل الأجسام المضادة واحدة من الفئات الثلاث للجزيئات القادرة على التعرف على المستضدات ، والنوعان الآخران هما جزيئات مستقبلات الخلايا التائية (TCR) وبروتينات معقد التوافق النسيجي الرئيسي (MHC).).

على عكس TCRs و MHCs ، تتمتع الأجسام المضادة بخصوصية مستضدية أكبر ، وتقاربها للمستضدات أعلى بكثير ، وقد تمت دراستها بشكل أفضل (بفضل تنقيتها السهلة).

تمثيل تخطيطي بسيط لجسم مضاد (الغلوبولين المناعي) (المصدر: DO11.10 عبر ويكيميديا ​​كومنز)

يمكن أن تكون الأجسام المضادة على سطح الخلايا البائية أو على غشاء الشبكة الإندوبلازمية. عادة ما توجد في بلازما الدم ، ولكن يمكن أن تكون أيضًا في السائل الخلالي لبعض الأنسجة.

- بناء

توجد جزيئات الأجسام المضادة من فئات مختلفة ، ومع ذلك ، فهي جميعًا عبارة عن بروتينات سكرية تتكون من سلسلتين ثقيلتين وسلاسل متعددة الببتيد خفيفة تشكل أزواجًا متطابقة وترتبط معًا من خلال جسور ثاني كبريتيد.

بين السلاسل الخفيفة والثقيلة يتشكل نوع من "الشق" الذي يتوافق مع موقع ارتباط الجسم المضاد مع مولد الضد. تزن كل سلسلة خفيفة من الغلوبولين المناعي حوالي 24 كيلو دالتون وكل سلسلة ثقيلة بين 55 أو 70 كيلو دالتون. ترتبط كل من السلاسل الخفيفة بسلسلة ثقيلة كما ترتبط السلاسل الثقيلة ببعضها البعض.

من الناحية الهيكلية ، يمكن تقسيم الجسم المضاد إلى "جزئين": أحدهما مسؤول عن التعرف على مولد الضد (المنطقة الطرفية N) والآخر عن الوظائف البيولوجية (المنطقة الطرفية C). يُعرف الأول بالمنطقة المتغيرة ، بينما يُعرف الثاني باسم المنطقة المتغيرة.

يصف بعض المؤلفين جزيئات الجسم المضاد بأنها بروتينات سكرية على شكل "Y" ، وذلك بفضل بنية فجوة التلامس مع المستضد التي تتشكل بين السلسلتين.

- أنواع الأجسام المضادة

يتم تحديد السلاسل الخفيفة للأجسام المضادة كـ "kappa" و "lambda" (κ و λ) ، ولكن هناك 5 أنواع مختلفة من السلاسل الثقيلة ، والتي تمنح هوية لكل نمط نظري للجسم المضاد.

تم تحديد خمسة أنماط متساوية من الجلوبيولين المناعي ، تتميز بوجود السلاسل الثقيلة γ و μ و α و δ و. هذه هي ، على التوالي ، IgG و IgM و IgA و IgD و IgE. يمكن تقسيم كل من IgG و IgA بدورهما إلى أنواع فرعية أخرى تسمى IgA1 و IgA2 و IgG1 و IgG2a و IgG2b و IgG3.

الغلوبولين المناعي جي

هذا هو الجسم المضاد الأكثر وفرة على الإطلاق (أكثر من 70٪ من الإجمالي) لذلك يشير بعض المؤلفين إلى هذا باعتباره الجسم المضاد الوحيد الموجود في مصل الدم.

تحتوي الأجسام المضادة IgG على سلاسل ثقيلة محددة بالحرف "γ" والتي تزن بين 146 و 165 كيلو دالتون في الوزن الجزيئي. يتم إفرازها كمونومرات وتوجد بتركيز من 0.5 إلى 10 مجم / مل.

يتراوح عمر النصف لهذه الخلايا من 7 إلى 23 يومًا ولديها وظائف في تحييد البكتيريا والفيروسات ، بالإضافة إلى أنها تتوسط في السمية الخلوية المعتمدة على الأجسام المضادة.

الغلوبولين المناعي M.

تم العثور على IgM على شكل خماسي ، أي أنه يوجد كمركب مكون من خمسة أجزاء بروتين متطابقة ، لكل منها سلسلتان خفيفتان وسلسلتان ثقيلتان.

كما ذكرنا ، تسمى السلسلة الثقيلة من هذه الأجسام المضادة μ ؛ يبلغ وزنه الجزيئي 970 كيلو دالتون ويوجد في مصل الدم بتركيز تقريبي يبلغ 1.5 مجم / مل ، مع عمر نصف يتراوح بين 5 و 10 أيام.

إنه يشارك في تحييد السموم من أصل بكتيري وفي "طمس" هذه الكائنات الدقيقة.

الغلوبولين المناعي أ

IgAs هي أجسام مضادة أحادية وأحيانًا ثنائية الأبعاد. يتم تحديد سلاسلها الثقيلة بواسطة الحرف اليوناني "α" ولها وزن جزيئي 160 كيلو دالتون. لا يزيد عمر النصف عن 6 أيام ويوجد في مصل الدم بتركيز 0.5-0.3 مجم / مل.

مثل IgM ، لدى IgA القدرة على تحييد المستضدات البكتيرية. كما أن لها نشاطًا مضادًا للفيروسات وتم العثور عليها كمونومرات في سوائل الجسم وكثنائيات على الأسطح الظهارية.

الغلوبولين المناعي د

تم العثور على IgDs أيضًا كمونومرات. سلاسلها الثقيلة لها وزن جزيئي يبلغ حوالي 184 كيلو دالتون ويتم تحديدها بالحرف اليوناني "δ". تركيزهم في مصل الدم منخفض جدا (أقل من 0.1 مجم / مل) ولديهم نصف عمر 3 أيام.

يمكن العثور على هذه الجلوبولينات المناعية على سطح الخلايا البائية الناضجة وترسل إشارات إلى الداخل عبر "ذيل" عصاري خلوي.

الغلوبولين المناعي E.

يتم تحديد السلاسل الثقيلة لـ IgE على أنها سلاسل "" وتزن 188 كيلو دالتون. هذه البروتينات هي أيضًا مونومرات ، ولها عمر نصف أقل من 3 أيام ، وتركيزها في مصل الدم يكاد يكون ضئيلًا (أقل من 0.0001).

IgEs لها وظائف في الخلايا البدينة والرابطة القاعدية ، كما أنها تتوسط في استجابات الحساسية والاستجابات ضد الديدان الطفيلية.

المراجع

1. هوفمان ، دبليو ، لاكيس ، إف جي ، وتشالاساني ، جي (2015). الخلايا البائية والأجسام المضادة والمزيد. المجلة السريرية للجمعية الأمريكية لأمراض الكلى ، 11 ، 1-18.
2. Lebien، TW، & Tedder، TF (2009). الخلايا الليمفاوية ب: كيف تتطور وتعمل. الدم ، 112 (5) ، 1570-1580.
3. موري ، سي ، وبوسما ، أ. (2012). الوظيفة التنظيمية المناعية للخلايا البائية. Annu. القس إمونول. ، 30 ، 221-241.
4. ميلشرز ، إف ، أندرسون ، ج. (1984). تنشيط الخلايا البائية: ثلاث خطوات وتنوعاتها. الخلية ، 37 ، 715-720.
5. تارلينتون ، د. (2018). لا تزال الخلايا البائية في مقدمة ومركز علم المناعة. مراجعات الطبيعة علم المناعة ، 1-2.
6. Walsh، ER، & Bolland، S. (2014). الخلايا البائية: التطور والتمايز والتنظيم بواسطة مستقبل Fcγ IIB في الاستجابة المناعية الخلطية. في الأجسام المضادة Fc: ربط المناعة التكيفية والفطرية (ص 115 - 129).