皮质外的类似卵泡的微环境?三维相位对比显微CT显示了黏膜引流淋巴结中的髓质B细胞结节

《Frontiers in Immunology》:Follicle-like niches outside the cortex? 3D phase-contrast μCT revealed medullary B cell nodules in mucosa-draining lymph nodes

【字体: 时间:2025年11月19日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  本研究首次揭示了小鼠黏膜引流淋巴结髓质中存在的球状结构nodules,由未分化的CD45R+ B细胞组成,缺乏生发中心特征和活化标志,与髓质高内皮静脉(HEV)及类似FDC的网状结构紧密相关。nodules在4周龄后出现,数量随年龄增长显著增加,且与黏膜持续抗原刺激相关,可能维持免疫稳态和记忆功能,不同于病理性的增生。

  本研究发现并描述了之前未被识别的位于小鼠黏膜相关性外周淋巴结(mucosa-draining lymph nodes, LNs)髓质区域的B细胞巢穴结构,挑战了传统对淋巴结(LNs)结构的认知。利用先进的成像技术,包括基于同步辐射的相位对比微计算机断层扫描(SRμCT)、高分辨率电子显微镜和免疫组织化学(IHC),我们揭示了在颌下淋巴结和其他黏膜相关性淋巴结的髓质区域中存在球形至椭球状的结构,这些结构被称为“结节”,是独特的淋巴组织微环境,其形态在不同个体间保持一致。这些结节主要由未发生类别转换、非增殖的CD45R+ B细胞组成,这些细胞表达IgD和IgM,但缺乏生发中心(GC)特征或典型的激活标记。它们紧密地嵌入髓质结构中,被LYVE-1+的淋巴内皮细胞包围,并且靠近髓质高内皮静脉(HEVs),通过PNAd染色得以识别。在稳态条件下,这种结节结构尚未在淋巴结的髓质区域被观察到,但它们可能因黏膜环境中持续的低水平抗原刺激而促进了B细胞在淋巴结内的聚集,这一现象得到了蛋白质组学的支持。此外,结节中还显示出类似于传统B细胞小叶的毛细血管网络,这一发现通过SRμCT得到了验证。结节的形成发生在出生后2至4周,比B细胞小叶稍晚,并且其数量随着年龄增长而增加。功能上,这些结节似乎代表了一个静止的B细胞微环境,可能支持B细胞的稳态、耐受性或记忆性准备,且与病理性增生不同。这些结节在老年淋巴结中得以保留,并且没有脂肪化现象,表明它们可能在维持结构完整性和免疫准备方面起着重要作用,通过持续的B细胞-基质细胞相互作用实现。

传统上,淋巴结的结构被认为是分为T细胞区和B细胞区,其中B细胞小叶是主要的B细胞聚集区域,而T细胞则分布在皮质区和副皮质区。然而,本研究发现,B细胞在淋巴结的髓质区域也存在一种独特的聚集结构,即结节。这种结构的发现表明,淋巴结的微环境可能比之前认为的更为复杂,不仅包括T细胞和B细胞的典型区域,还存在其他非典型的B细胞聚集区域。这些结节的发现为理解淋巴结的结构多样性提供了新的视角,尤其是对于黏膜相关性淋巴结而言,它们在维持长期的免疫反应和抗原处理方面可能具有独特的功能。

淋巴结的形成和发育是一个复杂的过程,受到胚胎发育、出生后的组织成熟以及抗原暴露等多种因素的影响。在胚胎发育阶段,淋巴结的前体组织(anlagen)形成于血液和淋巴管的交汇处,并在出生后迅速被成熟的淋巴细胞浸润。T细胞和B细胞分别通过新生的高内皮静脉(HEVs)和淋巴管进入淋巴结,其中T细胞从出生后第一天开始出现,而B细胞则在出生后约第七天开始检测到,B细胞小叶在两周内形成。在这一过程中,基质细胞的分化和功能变化对淋巴结的分区至关重要,例如纤维性网状细胞(FRCs)形成T细胞区的网状结构,而B细胞小叶则由周围血管基质细胞形成。生发中心的形成需要B细胞和树突状细胞(DCs)的LTα1β2和TNF信号,这些信号促进了FDC网络的成熟。此外,B细胞和T细胞在淋巴结内的空间分布和功能相互作用对于免疫应答的启动和维持具有重要意义。

黏膜相关性外周淋巴结由于其独特的解剖位置和持续的抗原暴露,可能在免疫系统的组织和功能上表现出与其他类型的淋巴结(如皮肤相关性淋巴结)不同的特征。这些淋巴结不仅在抗原摄取和处理方面更为活跃,而且在维持长期免疫记忆和免疫耐受方面可能发挥重要作用。然而,关于这些淋巴结的结构特征,尤其是髓质区域的B细胞分布,仍存在许多未知。本研究通过高分辨率成像技术揭示了黏膜相关性淋巴结的髓质区域中存在一种独特的B细胞结节结构,这些结构与传统B细胞小叶不同,表现出独特的形态和功能特征。

在黏膜相关性淋巴结中,结节的形成可能与持续的低水平抗原刺激有关。这种抗原刺激可能来源于肠道内的共生微生物、口腔中的食物抗原,以及呼吸道中的环境抗原。这些抗原的持续暴露可能促进了B细胞在髓质区域的聚集,形成独特的结节结构。此外,黏膜相关性淋巴结的结构可能在年龄增长过程中发生适应性变化,以维持其功能和结构的完整性。例如,黏膜相关性淋巴结在老年时表现出较少的脂肪化现象,而皮肤相关性淋巴结则更容易出现脂肪化。这种差异可能反映了黏膜相关性淋巴结在抗原处理和免疫调控方面的持续需求,以及其在维持免疫功能方面的适应性机制。

本研究的发现具有重要的生理和病理意义。首先,这些结节的结构和功能可能对理解黏膜免疫系统的组织和功能提供了新的视角。其次,它们的存在可能影响淋巴结的免疫反应和抗原处理能力,尤其是在长期抗原暴露的背景下。此外,这些结节的形成和维持可能与基质细胞和B细胞之间的相互作用密切相关,这种相互作用可能在维持淋巴结的结构和功能方面发挥关键作用。因此,进一步研究这些结节的形成机制、功能特性和与基质细胞的相互作用,对于理解免疫系统的动态变化和适应性反应具有重要意义。

本研究还揭示了黏膜相关性淋巴结在不同年龄阶段的结构变化。在年轻小鼠中,这些结节的数量较少,而在老年小鼠中,结节的数量显著增加。这种变化可能与持续的抗原暴露和免疫系统的适应性有关,尤其是在黏膜相关性淋巴结中,这种适应性可能表现为维持结构完整性和免疫功能。此外,结节的形成可能受到多种因素的影响,包括抗原暴露的强度、频率以及免疫系统的状态。这些因素可能共同作用,促进结节的形成和维持,从而支持B细胞的长期免疫准备和功能。

总之,本研究通过先进的成像技术和分子生物学方法,揭示了黏膜相关性淋巴结中存在一种新的B细胞微环境,即结节。这些结节的结构和功能特征与传统的B细胞小叶不同,表现出独特的形态和分子特征。它们的发现不仅挑战了传统的淋巴结结构模型,还为理解黏膜免疫系统的组织和功能提供了新的视角。未来的研究需要进一步探讨这些结节的具体功能、形成机制以及它们在免疫应答和免疫调控中的作用,以期为免疫学和相关疾病的研究提供新的理论基础和应用方向。
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