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多發性硬化(MS)是一種中樞神經系統(CNS)的自身免疫疾病,特點是免疫系統錯誤攻擊包裹神經纖維的髓鞘,導致脫髓鞘和神經功能障礙。長期以來,科學家懷疑EB病毒(EBV)感染與MS密切相關:幾乎所有MS患者都曾感染過EBV,但具體機制不明。
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(圖片源自網絡)
基于此,2026年1月13日,巴塞爾大學生物醫學系Tobias Derfuss研究團隊在Cell雜志發表了“Myelin antigen capture in the CNS by B cells expressing EBV latent membrane protein 1 leads to demyelinating lesion formation”揭示了表達EBV潛伏膜蛋白1的B細胞在中樞神經系統中捕獲髓鞘抗原,導致脫髓鞘病灶的形成。
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作者在小鼠模型中發現,病毒感染可非特異性地促使B細胞進入大腦;其中識別髓鞘抗原的B細胞能直接在腦內捕獲抗原,但若無T細胞輔助(如CD40L信號),會迅速死亡。然而,EB病毒潛伏膜蛋白LMP1或CD40L信號可替代T細胞幫助,驅動這些B細胞存活并引發抗體依賴性脫髓鞘炎癥。研究還在健康人B細胞庫中檢出髓鞘反應性B細胞,并在部分多發性硬化(MS)患者腦內發現LMP1表達。這為“EBV感染是MS關鍵誘因”以及“中樞感染增加MS風險”提供了機制解釋并提示靶向B細胞活化通路(如CD40或LMP1)可能是潛在治療策略。
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圖一 B細胞的抗原監測
為了探究B細胞能否直接從感染組織中捕獲抗原,作者首先檢測了健康小鼠各器官中的B細胞分布。結果顯示,B細胞廣泛存在于多數器官,但在腦、心臟和腎臟中極少,肺中則較多;腦內的B細胞多為未成熟表型(IgM?CD19??CD20??)可能主要來自腦膜。
接著,研究人員利用HA特異性FluBI B細胞與表達流感血凝素(HA)的感染細胞共培養,發現:B細胞接觸靶細胞后2–10分鐘內即可內化抗原,1小時后部分脫離;抗原捕獲過程中,B細胞表面BCR迅速下調,持續2-4小時。
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在體內實驗中,流感感染小鼠肺部輸注FluBI與普通B細胞混合物后,兩者均能進入肺組織并與感染細胞接觸,但只有抗原特異性B細胞(FluBI)能緊密結合并高效捕獲抗原。
這些結果表明:未致敏的B細胞無需先到淋巴結,可直接在感染組織中識別并攝取抗原。該系統為后續研究B細胞在中樞神經系統(如腦內病毒感染或自身免疫)中的抗原捕獲行為奠定了基礎。
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圖二 B細胞浸潤腦組織并捕獲抗原
在穩態下,B細胞很少進入大腦,但在病毒感染后會大量浸潤腦組織,這一現象與人類多發性硬化癥(MS)的發病風險相關。作者用兩種改造的水皰性口炎病毒(VSV)感染小鼠紋狀體:一種不能復制(VSΔG),用于安全誘導免疫反應;另一種弱復制型(VSV-G*),可在神經元表面表達帶熒光標記的病毒糖蛋白。
研究發現,B細胞最初聚集在血管周圍,從第7天起大量進入腦實質。利用特異性識別VSV糖蛋白的V10番茄小鼠,作者通過活體雙光子顯微鏡觀察到:B細胞一旦接觸感染神經元,就會停止移動并直接從其細胞膜上“抓取”抗原。
更重要的是,在體外和體內實驗中均證實:只有進入腦組織的B細胞能有效捕獲并呈遞抗原,而引流淋巴結或其他部位的B細胞則不能。這一過程不依賴淋巴器官,而是發生在感染局部。
為進一步驗證該機制是否適用于自身抗原,作者使用了識別髓鞘蛋白MOG的MOG番茄小鼠。結果同樣顯示:只有腦內浸潤的MOG特異性B細胞能捕獲髓鞘抗原并激活MOG特異性T細胞,非特異性B細胞則完全無效。
結合此前在肺部的研究,B細胞無需經過淋巴結,可直接在非淋巴組織(如腦或肺)中從抗原表達細胞捕獲抗原并啟動免疫應答。
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圖三 抗原捕獲后CD40L對B細胞的挽救作用
T細胞通過CD40L信號幫助抗原暴露的B細胞存活,避免其因過度激活而死亡(AICD)。作者探究這一機制是否也適用于腦內識別髓鞘抗原的B細胞。
體外實驗顯示:接觸髓鞘抗原(MOG)的B細胞若無輔助,幾天內就會死亡;但若加入T細胞或直接提供CD40L刺激,它們就能存活甚至增殖:CD40L足以替代T細胞的作用。
在體內,作者在病毒感染小鼠腦內局部表達CD40L,結果發現:原本會死亡的MOG特異性B細胞數量增加約三倍并在腦內形成局灶性脫髓鞘病變和IgM沉積,提示這些被“救活”的B細胞具有致病潛力。
單細胞測序進一步揭示:CD40L特別保護了一類生發中心樣B細胞,它們曾捕獲抗原、本應走向死亡,但在CD40信號下得以存活。而未獲CD40L支持時,這類細胞完全消失。
值得注意的是,幾乎所有浸潤腦內的B細胞都高表達CD40和MHC II,說明它們已處于“待激活”狀態,只差一個關鍵信號(如CD40L)就能逃逸清除、驅動自身免疫反應。
研究說明:腦內B細胞能否引發脫髓鞘病變,關鍵不在于是否遇到抗原,而在于是否獲得CD40L等T細胞提供的“救命信號”。這也解釋了為何EB病毒(可模擬CD40L信號)感染會顯著增加多發性硬化風險。
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圖四 LMP1依賴性脫髓鞘的效應機制及臨床后果
為研究EB病毒潛伏膜蛋白LMP1對自身反應性B細胞的影響,作者在小鼠紋狀體注射VSV*ΔG誘導腦部炎癥,再輸注經他莫昔芬激活的B細胞(因全身表達LMP1會導致脾腫大致死,需嚴格控制表達)。
結果顯示:無論是否特異性識別髓鞘抗原(MOG),表達LMP1的B細胞在腦內存活更多;只有MOG特異性+LMP1的B細胞引發明顯脫髓鞘且病灶周圍沉積補體C1q和C3d,提示抗體介導的損傷;這些B細胞還能有效激活MOG特異性T細胞,促進其浸潤腦內并轉化為記憶表型,盡管小鼠僅出現輕微運動偏側趨勢。
為驗證該機制在人類中的合理性,作者檢測了健康人外周血:發現天然存在識別MOG的初始IgM? B細胞(約1.75個/百萬B細胞),未經歷突變;而抗病毒(如SARS-CoV-2刺突蛋白)的B細胞則多為突變后的IgG/IgA型,頻率更高(34個/百萬)。最后,在6例多發性硬化(MS)患者腦組織中,2例病灶檢出CD20?LMP1?雙陽性B細胞,形態與已知EBV相關淋巴增殖病例相似,而對照組未見。
這些結果支持一個新模型:健康人本就攜帶識別髓鞘的初始B細胞;若它們在腦內遭遇抗原并被EBV-LMP1“救活”即可逃逸清除、激活T細胞并驅動脫髓鞘,這解釋了為何EBV感染是MS的關鍵誘因。
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圖五 全文摘要圖
總結
本研究不僅揭示了EBV感染的髓鞘反應性B細胞可在非自身免疫背景下啟動多發性硬化(MS)病灶,還拓展了對B細胞生物學的認識:在如肺等外周組織中,初始B細胞可像“抗原偵察兵”一樣直接捕獲抗原;而在中樞神經系統,一旦這類B細胞被EBV-LMP1信號挽救,便能驅動脫髓鞘。該模型解釋了為何病毒感染或腦損傷等前驅事件增加MS風險,并為通過青少年EBV疫苗預防MS提供了關鍵理論依據。
文章來源
https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.12.031
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