B 细胞和 T 细胞的结构和功能

T 细胞和 B 细胞简介

T 细胞和 B 细胞淋巴细胞共同识别称为抗原的外来物质。作为负责适应性免疫的主要因子，T 细胞和 B 细胞有时被称为免疫系统的“特种部队”。B 细胞和 T 细胞受体的固有结构特征提供了抗原结合特异性。 

淋巴细胞起源于淋巴祖细胞，这个过程称为造血。在造血过程中，骨髓中的干细胞分化为髓系祖细胞或淋巴祖细胞，然后分化为大约十几种不同的细胞类型，包括血细胞、血小板和巨噬细胞（它们都来自髓系）和淋巴细胞。 

淋巴细胞可以进一步分化为 B 细胞、T 细胞和自然杀伤细胞。自然杀伤细胞识别炎症等免疫压力的一般信号，而 B 细胞和 T 细胞则通过高变异性 B 细胞和 T 细胞受体 (BCR 和 TCR) 特异性识别外来抗原。B 细胞识别游离、未加工的抗原。T 细胞识别抗原呈递细胞（也称为辅助细胞）表面的细胞表面蛋白复合物（称为主要组织相容性复合体 (MHC)）内的抗原。

B 细胞和 T 细胞的正常功能对于保护身体免受病毒或细菌的入侵至关重要。这种正常功能取决于 T 细胞和 B 细胞的结构，因为它决定了它们的激活和下游功能。当这些系统失控时，身体就容易受到疾病和癌症的侵害。在自身免疫性疾病的情况下，免疫系统本身甚至会成为一种损害。通过从宏观（大量群体）和微观（个体）层面研究各种 B 细胞和 T 细胞的独特组成，我们可以深入了解如何治疗或预防疾病。

有关 BCR 和 TCR 研究的案例研究，请参阅我们关于免疫组库测序的页面。

适应性免疫简介

我们的身体通过两种主要防御系统保护我们免受外来入侵：先天免疫和适应性免疫。先天免疫是一种一般的防御机制，它无选择性地发挥作用以抵御潜在威胁。皮肤等物理屏障和炎症等化学反应都构成先天免疫。先天免疫的定义特征是，无论入侵类型如何，反应都大致相同。

另一方面，适应性免疫是对特定入侵者的一种特定、后天的反应。在适应性免疫中，毒素或外来物质（称为抗原）通过分子特征被特异性识别。随着我们接触新的抗原，我们的适应性免疫系统能够识别的威胁范围会随着时间的推移而发生变化。

适应性免疫取决于 B 细胞和 T 细胞受体的多样性。BCR 和 TCR 的各个组成部分通过编码基因的随机重组实现多样性。在 BCR 中，这种多样性通过体细胞超突变进一步扩大。

欲了解更多信息，请参阅我们关于适应性免疫系统的多样性和分化的页面。

当 BCR 或 TCR 识别外来抗原时，受体细胞会通过克隆扩增的过程进行增殖。大多数新生细胞会在抗原被破坏后死亡，但其中一些细胞注定会以记忆 B 细胞或 T 细胞的形式继续存在。当再次遇到相同抗原时，这种新的记忆细胞群可以更快地做出反应。疫苗的工作原理是在没有疾病的情况下引入抗原，从而启动适应性免疫系统对特定病原体做出反应。识别这些抗原的淋巴细胞会增殖并产生记忆细胞，这样如果身体将来受到实际疾病的挑战，适应性免疫系统就可以快速做出反应。

T 细胞和 B 细胞受体的结构由三个区域定义：可变区、恒定区和跨膜区。精确的 T 细胞和 B 细胞结构对于激活至关重要。在 BCR 和 TCR 中，可变区构成抗原结合位点。 

T细胞的结构和功能

T 细胞受体由两条多肽链组成，它们共同构成一个抗原结合区。约 95% 的 TCR 由一条 α 链和一条 β 链组成，其余 5% 的 TCR 由一条 γ 链和一条 δ 链组成。T 细胞受体结构由连接两条链的二硫键维持。互补决定区 (CDR) 是位于可变区内的关键结构特征，可提供抗原结合的特异性。

T 细胞有多种类型，每种类型都有专门的功能。细胞毒性 T 细胞，也称为杀伤性 T 细胞，通常以癌症、病毒感染或受损细胞为目标。杀伤性 T 细胞通过释放导致细胞凋亡的细胞毒性颗粒来应对抗原。辅助性 T 细胞通过释放细胞因子来帮助招募 B 细胞和其他参与免疫反应的细胞。记忆性 T 细胞的寿命较长，有助于识别它们之前接触过的抗原。  

B细胞的结构和功能

B 细胞受体由四种肽组成——两条轻链和两条重链——包含两个抗原结合区。轻链分为 kappa 或 lambda，而重链可以是 IgG、IgA、IgM、IgD 或 IgE 同种型。

B 细胞可以通过两种方式激活：T 细胞依赖性激活或 T 细胞非依赖性激活。在 T 细胞依赖性激活过程中，B 细胞吸收抗原，然后通过主要组织相容性复合体 (MHC) 将抗原片段呈现在其表面。辅助 T 细胞随后可以通过 MHC 识别这些抗原并激活 B 细胞。要进行 T 细胞非依赖性激活，B 细胞必须既遇到抗原又收到“危险信号”，即发生攻击的信号。

激活的 B 细胞可以变成效应 B 细胞或记忆 B 细胞。效应 B 细胞也称为浆细胞，可产生抗体。抗体可作为标签或警报，以入侵因子为目标，供其他免疫因子（如巨噬细胞）摧毁。记忆 B 细胞与记忆 T 细胞一样，可帮助免疫系统更快地对同一因子的未来入侵做出反应。

淋巴细胞相关疾病及治疗

当适应性免疫系统出现问题时，就会导致疾病。当 B 细胞和 T 细胞错误地将非外来分子识别为威胁时，就会发生自身免疫性疾病。淋巴细胞也参与过敏反应。在 HIV 感染中，B 细胞和 T 细胞会耗尽，不再正常运作。最后，像任何细胞一样，B 细胞和 T 细胞会发生突变并不受控制地分裂，导致淋巴瘤。更好地了解群体或个体内的淋巴细胞状况有助于改善对这些疾病的检测和治疗。

T 细胞和 B 细胞相关疗法是癌症治疗的重要组成部分。例如，一些癌细胞会产生可使 T 细胞失活的分子。这些癌细胞劫持了自然系统，这种系统在感染清除后会关闭 T 细胞。检查点抑制药物可阻止这种机制，这样 T 细胞就不会过早被癌细胞抑制。

一种探索性但前景光明的治疗方法是 CAR-T 细胞疗法，它使用 T 细胞对抗 B 细胞淋巴瘤。在 CAR-T 疗法中，患者的 T 细胞被提取出来，经过改造，使其能够识别 B 细胞表面蛋白作为抗原，然后再重新注入。经过改造的 T 细胞会破坏癌细胞和健康 B 细胞。不久之后，经过改造的 T 细胞就会从体内循环出来，正常淋巴细胞的供应就会再生。

有关 TCR 和 BCR 研究与医学应用的更多示例，请参阅我们的免疫组库和适应组页面。