B细胞产生抗体需要和T淋巴细胞相互交流和合作完成，最新《自然》杂志发表澳大利亚国立大学Papa等的论文，对T细胞调节B细胞产生抗体的分子基础进行了研究，他们惊奇地发现，这种过程需要一种经典的神经递质多巴胺。多巴胺是中枢神经递质的一种，大多数人比较熟悉的就是在黑质多巴胺神经元，因为这种神经元死亡会产生一种常见神经推行性疾病帕金森病。
Papa et al.1 investigated the interaction between two types of human immune-system cell, known as B cells and follicular helper T cells, that leads to the formation of antibody-producing plasma cells. When a T-cell receptor (TCR) recognizes a peptide fragment, called an antigen, that is bound by proteins encoded by the major histocompatibility complex (MHC), this results in signalling interactions between B cells and T cells. The authors unexpectedly found that some of these signalling interactions are driven by the neurotransmitter molecule dopamine, which is present in T cells in a type of vesicle known as a dense-core vesicle. Dopamine released by a T cell is taken up by an interacting B cell, which leads to vesicle-mediated transport of the protein ICOSL to the B-cell surface. The ligand ICOSL then binds to the ICOS receptor protein on T cells. This ligand–receptor interaction leads to an increase in signalling between another receptor protein (CD40) and ligand molecule (CD40L) that is important for B-cell maturation. These examples (red arrows) of signalling crosstalk (dopamine driving the upregulation of ICOSL on the cell surface, and ICOS and TCR signalling promoting dopamine release) are proposed to promote B-cell maturation into an antibody-producing cell.
喜欢追求新奇是科学研究的重要动力之一，新奇的结果也往往受到更多人的关注。本研究发现神经递质对免疫功能的调节，从更宏观角度看，并不意外。因为越来越多研究发现，神经和免疫系统存在多关联非常多，这两种重要的系统都需要多细胞协作，这种协作工作模式一般通过各种跨细胞分子信号传递，两类系统选择类似的分子进行调控符合进化特征，而且免疫和神经系统之间也存在多种模式的交互作用，这就更决定了两个系统共享类似调控分子。过去也曾经证明，经典的神经递质如乙酰胆碱、肾上腺素和去甲肾上腺素都参与免疫功能的调节，这样的情况还应该有很多。
抗体（antibody）是一种由浆细胞（成熟B细胞）分泌，被免疫系统用来鉴别与中和外来物质如细菌、病毒等的大型Y形蛋白质，仅被发现存在于脊椎动物的血液等体液中。抗体能识别特定外来物的一个独特特征，该外来目标被称为抗原。
B细胞产生抗体是机体对抗病原体的一种有效方式，B细胞产生抗体需要变成成熟B细胞，成熟B细胞就是浆细胞。为了实现这个转变，B细胞需要CD4阳性T淋巴细胞的协助，CD4阳性T淋巴细胞的另一个名字为滤泡辅助性T （TFH）细胞。当一个B细胞和一个TFH识别出一种抗原，他们就激活分裂并迁移到淋巴结和脾脏内的生发中心。在生发中心，被同一抗原激活的高度移动的T细胞和B细胞相互作用，这种作用是通过细胞表面结构形成的动态T–B免疫突触。TFH通过这种免疫突触给B细胞输送刺激后者成熟的分子信号，也接受来自B细胞的信号维持自身的工作状态。这是一种非常巧妙的合作模式，相信在中枢神经系统内也存在类似的合作模式，例如一些视觉信号刺激下，形成学习和记忆的过程，也可能需要这种类似的共同依赖关系。虽然过去对这种信号交流有了解，但是并不清楚这些免疫突触如何促进两个细胞进行信号交换，并如何利用这些信号交换有效产生抗体生成细胞的过程。Papa等对人类扁桃体的样本进行监测，发现TFH能强烈表达一些分子，这些分子中包括酸性蛋白质嗜铬粒蛋白B，是神经系统中形成突触联系的重要成分，在肾上腺髓质和交感神经中分别与儿茶酚胺和去甲肾上腺素一起分泌。嗜铬粒蛋白B是细胞内大致密突触囊泡的组份，在中枢神经系统，大致密突触囊泡是神经细胞浓缩和传递多巴胺神经递质的重要结构。使用高敏感直接质谱分析方法探测多巴胺，研究发现人类TFH细胞含有大量多巴胺，但是其他细胞包括小鼠TFH细胞和人类其他类型的T细胞都没有多巴胺。研究还发现，受到生发中心内B细胞刺激后，人类TFH细胞能释放多巴胺，在TFH细胞CD40配体和白细胞介素21共同作用下，释放的多巴胺足够刺激B细胞变成成熟的奖细胞。进一步研究发现，多巴胺刺激B细胞后其细胞表面诱导共刺激分子ICOS受体显著上调，ICOS受体可与TFH细胞表面的相应配体结合并激活。
虽然多巴胺对免疫功能的调节早就被注意到，但是最新研究首次确定了多巴胺能特异性在人类免疫突触中发挥关键信号传递作用。多巴胺在血液中半衰期大约是1-2分钟，在淋巴结生发中心大概也有类似快速降解规律，这种动态变化特征对于保证动态TFH细胞信号对B细胞的精确调控十分关键。这也提示人类TFH细胞是一类对特异性和精确度调节要求非常高的亚细胞类型。生物学的秘密太多，随便哪个角度都会有许多秘密和故事需要讲，从事生物学研究，阅读生物学论文，总会不断有惊喜，不断有新的故事，总不会感到无聊。
Immunology: Nervous crosstalk to make antibodies，Nature (2017) doi:10.1038/nature23097
（来源：科学网孙学军的博客 2017-7-13）
