免疫學現(xiàn)-第十二章淋巴細胞

濰坊醫(yī)學院免疫學教研室肖偉玲（11231）Tel:8462530

第十二章B淋巴細胞

Blymphocytes學習要求掌握：B細胞主要表面分子及其生物學作用；熟悉:B細胞抗原識別受體多樣性產(chǎn)生的機制；B細胞中樞耐受的形成機制；B細胞的亞群及其異同。了解：B細胞分化發(fā)育的特點。B細胞的產(chǎn)生B細胞的功能？參與體液免疫NOantibody淋巴細胞再循環(huán)（lymphocyterecirculation）B細胞發(fā)育過程中重要的事件都是圍繞著表明抗原識別受體（BCR）的表達和自身耐受的形成。B細胞在骨髓內的發(fā)育成熟B細胞抗原受體和輔助分子B細胞亞群B淋巴細胞B細胞：由哺乳動物骨髓（Bonemarrow）或禽類法氏囊（Bursaoffabricius）中的淋巴細胞干細胞分化發(fā)育。在抗原刺激下，B細胞被激活、增殖、分化為效應細胞、產(chǎn)生抗體，參與特異性體液免疫應答抗體親和力成熟（affinitymaturation）類別轉換（classswitching）B淋巴細胞B細胞的發(fā)育抗原非依賴階段：在胚肝或骨髓淋巴干細胞祖B細胞前B細胞未成熟B細胞成熟B細胞抗原依賴階段：外周淋巴器官成熟B細胞活化B細胞抗原記憶B細胞漿細胞骨髓淋巴濾泡的冠狀帶抗體B細胞抗原受體和輔助分子B細胞亞群主要內容B細胞在骨髓內的發(fā)育成熟第一節(jié)B細胞的分化發(fā)育一、骨髓微環(huán)境；二、B細胞成熟的分期；三、未成熟自身反應性B細胞的陰性選擇；四、Ig的基因重排；五、Ig多樣性產(chǎn)生機制骨髓基質細胞：細胞因子（SCF、IL-7）和黏附分子（VLA-4）是B細胞發(fā)育的必要條件。一、骨髓微環(huán)境祖B細胞（pro-Bcell）前B細胞（pre-Bcell）未成熟B細胞（immatureBcell）成熟B細胞（mature/na?ver）Bcell二、B細胞的分期替代性BCR復合物表達于Pro-B和Pre-B細胞，屬免疫球蛋白家族。λ5鏈和Vpre-B鏈組成假輕鏈（L），組成替代BCR。傳遞Pre-B細胞進一步分化必不可少的信號。B細胞的發(fā)育階段Ig/Ig三、未成熟自身反應性B細胞的陰性選擇只表達mIgM的未成熟B細胞若與骨髓中基質細胞表面的多價自身抗原結合，導致細胞凋亡，形成克隆清除，這是B細胞發(fā)生自身耐受的主要機制。未成熟B細胞與單價的可溶性自身抗原結合引起mIgM表達下調，這類細胞雖然可以進入外周淋巴器官，但對抗原刺激不產(chǎn)生應答，稱為無能。Bcellselftolerance:clonaldeletionImmatureBcellrecognisesmultivalentselfAgBClonaldeletionbyapoptosisYYBImmatureBBSmallpre-BBcellselftolerance:anergyBYBAnergicBcellIgMlowImmatureBcellrecognisessolubleselfAgYYBImmatureBBSmallpre-BIgMYYYYYYMatureBcellexportedtotheperipheryYYBcellselftolerance:exportofselftolerantBcellsIgDandIgMnormalIgMIgDIgDIgDIgDIgMIgMIgMImmatureBcelldoesn’trecogniseanyselfAgYYBImmatureBBSmallpre-BB四、Ig的基因重排BCR的胚系基因結構；BCR的基因重排及其機制；等位排斥和同型排斥。2023/2/720體內存在識別各種抗原的免疫細胞克?。╟lone）?？乖ㄟ^與特異性抗原識別受體作用導致細胞活化及克隆擴增，產(chǎn)生免疫應答。1957：澳大利亞學者Burnet提出克隆選擇學說克隆擴增FrankMacfarlaneBurnet(1899－1985)2023/2/721為何機體B細胞庫中會有如此多樣性的BCR存在？為何每個B細胞有單一的BCR？PointtoPonder………BCR（Bcellreceptor）：B細胞表面的mIg，輔助B細胞識別抗原，啟動機體體液免疫應答。編碼BCR的基因群在胚系階段是分隔的，B細胞的發(fā)育過程中，數(shù)量眾多的基因片段發(fā)生重排和組合，從而產(chǎn)生眾多Ig。1.Ig胚系的基因結構特點Ig的胚系基因結構：重鏈基因：

14號染色體長臂，由V、D、J、C基因片段構成。輕鏈基因：

①κ鏈：2號染色體長臂，由V、J、C基因片段構成。②λ鏈：22號染色體短臂，由V、J、C基因片段構成。1.Ig胚系的基因結構特點1.Ig胚系的基因結構特點VDJCHVJCLV、D、J基因片段之間由內含子隔開，在淋巴細胞發(fā)育的過程中，通過基因片段的重排，形成VDJ重排后的DNA，轉錄為RNA，翻譯為新生多肽，再經(jīng)過加工、糖基化，產(chǎn)生Ig的重鏈或輕鏈。重鏈的基因重排：D基因和J基因—DJ+V基因—VDJ+C基因--VDJC輕鏈的基因重排：V基因和J基因—VJ+C基因—VJC2.Ig的基因重排3、等位排斥和同型排斥等位排斥（allelicexclusion）：B細胞中一條染色體上的重鏈（或輕鏈）基因重排成功后，抑制另一條同源染色體上重鏈（或輕鏈）基因的重排。保證一個B細胞克隆只表達單一的BCR。同種型排斥（isotypeexclusion）：指κ輕鏈和λ輕鏈之間的排斥，保證了一個Ig分子中只含有一種輕鏈。κ輕鏈基因表達成功即抑制λ輕鏈基因的表達。人Ig中κ鏈和λ鏈之比約65:35，小鼠約為95:5。3、等位排斥和同型排斥12BCR1BCR2BCR編碼基因一對等位基因編碼兩種產(chǎn)物為什么一個B細胞克隆只能產(chǎn)生單一特異性的BCR？等位排斥(allelicexclusion)：指B細胞中一條染色體上的重鏈或輕鏈基因重排成功后，抑制另一條同源染色體上等位基因的重排。保證了一個B細胞克隆只表達單一特異性的BCR。等位排斥V1V1V1肽NO2號κ22號λ為什么一個B細胞克隆只能表達一種類型的輕鏈？同種型排斥2號κ22號λ2號22號κκ肽同種型排斥

λNO同種型排斥(isotypeexclusion)：指κ輕鏈和λ輕鏈之間的排斥，κ鏈基因的表達成功即抑制λ鏈基因的表達

。保證了一個Ig分子中只含有一種輕鏈。4.Ig的表達及類別轉換Ig的類別轉換（classswitching）:一個Ig分子的可變區(qū)不變，即結合抗原的特異性相同，但其重鏈恒定區(qū)發(fā)生改變。意義：獲得不同類型的Ig。五、Ig多樣性產(chǎn)生機制五、Ig多樣性產(chǎn)生機制胚系階段分隔的基因片段，在細胞發(fā)育過程中通過多種機制發(fā)生重排，產(chǎn)生數(shù)量巨大的特異性抗原受體，以識別不同的抗原?？勺儏^(qū)基因片段隨機組合；連接多樣性；重鏈和輕鏈的裝配組合；受體編輯（receptorediting）；體細胞高頻突變（somatichypermutation）。1、可變區(qū)基因片段隨機組合眾多V區(qū)基因片段的組合。在V、（D）、J基因片段重排時，只取用眾多V、（D）、J基因片段中的1個。人VH排列組合的種類可達：45（VH）×23（VD）×6（VJ）=6210種Vκ和Vλ的組合種類分別達200和120種。理論上IgV區(qū)基因片段的多樣性約為1.9×106。2、連接多樣性重排過程中V、D、J片段之間的連接并不準確，可以插入、替換或缺失核苷酸，從而產(chǎn)生新的序列，顯著增加BCR和Ig的多樣性。密碼子錯位，后序列不變；框架移位，后序列完全改變；N序列插入：N-核苷酸插入待接DNA斷端。3.重鏈和輕鏈的裝配組合：輕鏈和重鏈的裝配4.受體編輯（receptorediting）一些完成基因重排并成功表達BCR（mIgM）的B細胞識別自身抗原后未被克隆清除，而是發(fā)生RAG基因重新活化，導致輕鏈VJ基因再次重排，合成新的輕鏈，替代自身反應性輕鏈，從而使BCR獲得新的特異性。若受體編輯失敗，則細胞凋亡。ArearrangementencodingaselfspecificreceptorcanbereplacedVCJVVVYBB!!Receptorrecognisesselfantigen!!BApoptosisoranergyYBBEditedreceptornowrecognisesadifferentantigenandcanberecheckedforspecificityCJVVVVArrestdevelopmentAndreactivateRAG-1andRAG-25、體細胞高頻突變（somatichypermutation）在已完成基因重排的基礎上，成熟B細胞在外周淋巴器官的生發(fā)中心接受抗原刺激后發(fā)生的突變，可導致抗體的親和力成熟。編碼V區(qū)CDR部位的基因序列發(fā)生堿基的點突變。（四）B細胞中樞免疫耐受的形成前B細胞發(fā)育至未成熟B細胞，膜表面開始表達mIgM，接受自身抗原刺激，形成免疫耐受。①克隆清除（clonedeletion）；②受體編輯；③失能（anergy）。第二節(jié)B細胞的抗原受體及輔助分子一、B細胞抗原受體復合物二、B細胞輔助分子2023/2/743組成：BCR和Igα/Igβ1.BCR（Bcellreceptor，mIg）：B細胞受體，識別抗原，不成熟B細胞表達mIgM,成熟B細胞表達mIgM和mIgD，漿細胞不表達mIg。2.Igα/Igβ：轉導信號。3.BCR可直接識別可溶性抗原。一、B細胞抗原受體復合物（BCR復合物）2023/2/744B細胞表面最主要的分子是BCR復合物。BCR復合物：mIg+Igα（CD79a）/Igβ（CD79b）。1個mIg分子與2個Igα/Igβ二聚體組成一個BCR復合物。一、B細胞抗原受體復合物（BCR復合物）二、B細胞輔助分子1.CD19/CD21/CD81：B細胞活化輔助受體。CD21表達于成熟的B細胞、FDC、咽部及宮頸上皮細胞，為補體受體（CR2），也是EB病毒（EBV）受體。增強B細胞對抗原的敏感性：至少提高1000倍。2023/2/7462.協(xié)同刺激分子受體CD40

組成性地表達于成熟B細胞，屬TNFRSF。配體為CD40L（CD154），表達于活化T細胞。兩者結合是B細胞活化的第二信號。2023/2/747

CD80（B7.1）和CD86（B7.2）活化的B細胞高表達B7分子，可充當APC。T細胞是否能激活，取決于APC能否向T細胞提供協(xié)同刺激信號（第二信號）。活化B細胞是抗原提呈細胞（APC），通過表達CD80和CD86，為T細胞提供協(xié)同刺激信號。3.協(xié)同刺激分子12CD40/CD40LB細胞Th細胞TD抗原CD4其他分子4.CD455.MHC分子：MHCI和MHCII6.絲裂原受體7.細胞因子受體絲裂原受體：美洲商陸（PWM）和脂多糖（LPS）受體多克隆活化2023/2/749與B細胞活化雙信號刺激有關的CD分子1.BCR-CD792.CD19CD21CD81

3.CD404.CD80（B7-1）

CD86（B7-2）(B7.1/B7.2)第三節(jié)B細胞的分類根據(jù)是否表達CD5分子，分為CD5+B1

細胞和CD5-B2細胞兩個亞群。B1細胞表面表達CD5，由于發(fā)育在先，故稱為B1細胞，主要產(chǎn)生低親和力的IgM，參與固有免疫。B2細胞即為通常所指的B細胞，參與體液免疫。（一）B1細胞產(chǎn)生于個體發(fā)育早期，具有自我更新能力；占B細胞總數(shù)的5~10%，定居于腹膜腔、胸膜腔和腸道黏膜固有層中；B1細胞的功能：屬固有免疫細胞產(chǎn)生抗細菌多糖抗體，抗微生物感染；產(chǎn)生多反應性自身抗體，清除變性的自身抗原；產(chǎn)生致病性自身抗體，誘導自身免疫病。多反應性（Polyreactivity）：B1細胞的BCR與所產(chǎn)生的抗體以相對低的親和力與多種不同抗原表位結合。對碳水化合物（主要是與細菌多糖）刺激產(chǎn)生較強的應答，無需Th輔助，不發(fā)生Ig的類別轉換。在蛋白質的應答中無重要性。在腸道抗病原體反應中起重要作用。受自身抗原刺激也能產(chǎn)生抗體（如類風濕因子和抗ssDNA

的類天然抗體）。（一）B1細胞（二）B2細胞個體發(fā)育中出現(xiàn)較晚，主要定居于外周淋巴器官。接受抗原刺激和Th細胞輔助，最終分化為漿細胞，產(chǎn)生抗體，參與體液免疫應答。形成記憶性B細胞。B1細胞和B2細胞亞群的比較2023/2/757小結Ig多樣性產(chǎn)生機制：組合、連接、裝配、受體編輯和體細胞高頻突變；中樞耐受機制：克隆刪除和無能。B細胞膜表面重要的膜