醫(yī)學(xué)免疫學(xué)課件：第九章 B細(xì)胞

第九章B淋巴細(xì)胞

Blymphocytes學(xué)習(xí)要求掌握：B細(xì)胞抗原識(shí)別受體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制；B細(xì)胞主要表面分子及其生物學(xué)作用；B細(xì)胞的生物學(xué)功能。熟悉:B細(xì)胞中樞耐受的形成機(jī)制；B細(xì)胞的亞群及其異同。了解：B細(xì)胞分化發(fā)育的特點(diǎn)。9B細(xì)胞B細(xì)胞（Blymphocytes）由哺乳動(dòng)物骨髓（Bonemarrow）或禽類法氏囊（Bursaoffabricius）中的淋巴樣干細(xì)胞分化發(fā)育。靜息B淋巴細(xì)胞定居于血液、淋巴結(jié)、脾、扁桃體及其他粘膜組織。B細(xì)胞占外周淋巴細(xì)胞總數(shù)的20％。在抗原刺激下，B細(xì)胞被激活、增殖、分化為效應(yīng)細(xì)胞、產(chǎn)生抗體，參與特異性體液免疫應(yīng)答；同時(shí)，B細(xì)胞也是重要的抗原提呈細(xì)胞（APC），并參與免疫調(diào)節(jié)。B細(xì)胞表面的分子及其作用B細(xì)胞的分類B淋巴細(xì)胞的功能主要內(nèi)容B細(xì)胞的分化發(fā)育第一節(jié)B細(xì)胞的分化發(fā)育（一）BCR的基因結(jié)構(gòu)及其重排；（二）抗原識(shí)別受體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制；（三）B細(xì)胞在中樞免疫器官中的分化發(fā)育；（四）B細(xì)胞中樞免疫耐受的形成。主要事件：功能性BCR的表達(dá)；自身免疫耐受。B細(xì)胞在骨髓中發(fā)育，細(xì)胞因子（SCF、IL-7）和黏附分子（VLA-4）是B細(xì)胞發(fā)育的必要條件。主要事件：功能性BCR的表達(dá)；自身免疫耐受。（一）BCR的基因結(jié)構(gòu)及其重排BCR的胚系基因結(jié)構(gòu)；BCR的基因重排及其機(jī)制；等位排斥和同型排斥。BCR（Bcellreceptor）：B細(xì)胞表面的mIg，輔助B細(xì)胞識(shí)別抗原，啟動(dòng)機(jī)體體液免疫應(yīng)答。編碼BCR的基因群在胚系階段是分隔的，B細(xì)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BCR。（一）BCR的基因結(jié)構(gòu)及其重排1、BCR的胚系基因結(jié)構(gòu)：（一）BCR的基因結(jié)構(gòu)及其重排14號(hào)染色體長臂2號(hào)染色體長臂22號(hào)染色體短臂人BCR重鏈和輕鏈的胚系基因結(jié)構(gòu)示意圖2、BCR的基因重排及其機(jī)制V、D、J基因片段之間由內(nèi)含子隔開，在淋巴細(xì)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(zhuǎn)錄為RNA，翻譯為新生多肽，再經(jīng)過加工、糖基化，產(chǎn)生BCR的重鏈或輕鏈。參與基因重排的重組酶：重組激活酶（RAG1/RAG2）、末端脫氧核苷轉(zhuǎn)移酶（TdT）、DNA外切酶、DNA合成酶等。（一）BCR的基因結(jié)構(gòu)及其重排重組酶：重組信號(hào)序列（Recombinationsignalsequences，

RSS）：位于V-D-J基因片段兩側(cè)的保守序列。重組激活酶基因（Recombinationactivatinggene，RAG）編碼重組激活酶RAG1和RAG2，特異性識(shí)別并切除V、（D）、J基因片段兩側(cè)的重組信號(hào)序列。末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶（TdT）：可將數(shù)個(gè)N-核苷酸通過一種非模板編碼的方式加到DNA的斷段。DNA外切酶、DNA合成酶等。NNNN3、等位排斥和同型排斥等位排斥（allelicexclusion）：B細(xì)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(gè)B細(xì)胞克隆只表達(dá)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(gè)Ig分子中只含有一種輕鏈。κ輕鏈基因表達(dá)成功即抑制λ輕鏈基因的表達(dá)。人Ig中κ鏈和λ鏈之比約65:35，小鼠約為95:5。一對等位基因編碼兩種產(chǎn)物。一個(gè)B細(xì)胞克隆只能產(chǎn)生單一特異性的BCR或抗體。一個(gè)B細(xì)胞克隆只能表達(dá)一種類型的輕鏈。（二）抗原識(shí)別受體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制胚系階段分隔的基因片段，在細(xì)胞發(fā)育過程中通過多種機(jī)制發(fā)生重排，產(chǎn)生數(shù)量巨大的特異性抗原受體，以識(shí)別不同的抗原。組合多樣性（combinationaldiversity）；連接多樣性（junctionaldiversity）；受體編輯（receptorediting）；體細(xì)胞高頻突變（somatichypermutation）。1、組合多樣性（combinationaldiversity）眾多V區(qū)基因片段的組合。在V、（D）、J基因片段重排時(shí)，只取用眾多V、（D）、J基因片段中的1個(gè)。人VH排列組合的種類可達(dá)：45（VH）×23（VD）×6（VJ）=6210種Vκ和Vλ的組合種類分別達(dá)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（junctionaldiversity）重排過程中V、D、J片段之間的連接并不準(zhǔn)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(cuò)位，后序列不變；框架移位，后序列完全改變；N序列插入：TdT能將N-核苷酸插入待接DNA斷端。3、受體編輯（receptorediting）一些完成基因重排并成功表達(dá)BCR（mIgM）的B細(xì)胞識(shí)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(dǎo)致輕鏈VJ基因再次重排，合成新的輕鏈，替代自身反應(yīng)性輕鏈，從而使BCR獲得新的特異性。若受體編輯失敗，則細(xì)胞凋亡。4、體細(xì)胞高頻突變（somatichypermutation）在已完成基因重排的基礎(chǔ)上，成熟B細(xì)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(dǎo)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(diǎn)突變。（三）B細(xì)胞在中樞免疫器官中的分化發(fā)育祖B細(xì)胞（pro-Bcell）前B細(xì)胞（pre-Bcell）未成熟B細(xì)胞（immatureBcell）成熟B細(xì)胞（mature/na?ver）BcellIg/Ig替代性BCR復(fù)合物表達(dá)于Pro-B和Pre-B細(xì)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(xì)胞進(jìn)一步分化必不可少的信號(hào)。B細(xì)胞的發(fā)育階段（四）B細(xì)胞中樞免疫耐受的形成前B細(xì)胞發(fā)育至未成熟B細(xì)胞，膜表面開始表達(dá)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(xì)胞的表面分子及其作用（一）B細(xì)胞抗原受體復(fù)合物（二）B細(xì)胞共受體（coreceptor）（三）協(xié)同刺激分子（四）其他表面分子（一）B細(xì)胞抗原受體復(fù)合物（BCR復(fù)合物）B細(xì)胞表面最主要的分子。BCR復(fù)合物：mIg+Ig（CD79a）/Ig（CD79b）。1個(gè)mIg分子與2個(gè)Ig/Ig二聚體組成。膜免疫球蛋白（mIg）結(jié)合特異性Ag，結(jié)合位點(diǎn)位于V區(qū)CDR內(nèi)。H鏈胞內(nèi)區(qū)很短，不能傳遞信號(hào)。成熟B細(xì)胞mIg為mIgM和mIgD，漿細(xì)胞不表達(dá)mIg。Ig/Ig（CD79a/CD79b）IgSF成員，胞質(zhì)區(qū)較長；胞質(zhì)區(qū)含有ITAM基序，轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)。（一）BCR復(fù)合物（二）B細(xì)胞共受體（coreceptor）CD19/CD21/CD81：B細(xì)胞活化輔助受體。增強(qiáng)B細(xì)胞對抗原刺激的敏感性：把信號(hào)傳遞到細(xì)胞核內(nèi)所必須簇集的BCR數(shù)目至少降低至1/100。CD21表達(dá)于成熟B細(xì)胞、FDC、咽部及宮頸上皮細(xì)胞，為補(bǔ)體受體（CR2）、EB病毒（EBV）受體。（三）協(xié)同刺激分子CD40；CD80和CD86；粘附分子。1、CD40

組成性地表達(dá)于成熟B細(xì)胞，屬TNFRSF。配體為CD40L（CD154），表達(dá)于活化T細(xì)胞。兩者結(jié)合是B細(xì)胞活化的第二信號(hào)。（三）協(xié)同刺激分子2、CD80和CD86靜息B細(xì)胞不表達(dá)或低表達(dá)，活化B細(xì)胞表達(dá)增強(qiáng)，作為APC，為T細(xì)胞提供協(xié)同刺激信號(hào)（第二信號(hào)）。（三）協(xié)同刺激分子APC能否向T細(xì)胞提供協(xié)同刺激信號(hào)，決定T細(xì)胞能否激活。若有協(xié)同刺激信號(hào)，T細(xì)胞被激活；否則，T細(xì)胞成為無應(yīng)答性細(xì)胞，或發(fā)生凋亡。3、粘附分子表達(dá)于B細(xì)胞的黏附分子有ICAM-1、LFA-1等。

Th細(xì)胞對B細(xì)胞的輔助以及B細(xì)胞向T細(xì)胞提呈抗原，均需細(xì)胞-細(xì)胞間接觸，黏附分子在此過程中起很大作用。（三）協(xié)同刺激分子（四）其他表面分子CD20：表達(dá)于除漿細(xì)胞外的各發(fā)育階段的B細(xì)胞，通過調(diào)節(jié)鈣離子跨膜流動(dòng)，調(diào)控B細(xì)胞增殖和分化。B細(xì)胞特異性標(biāo)志，治療性單抗識(shí)別的靶分子；美羅華（利妥昔單抗）---非霍奇金淋巴瘤、慢淋CD22：含有ITIM基序，負(fù)調(diào)節(jié)CD19/CD21/CD81共受體。CD32：CD32b（FcRIIB），負(fù)調(diào)節(jié)B細(xì)胞活化及Ab分泌。4、絲裂原受體:美洲商陸（PWM）和脂多糖（LPS）受體多克隆活化（四）其他表面分子第三節(jié)B細(xì)胞的分類根據(jù)是否表達(dá)CD5分子，分為：CD5+B1

細(xì)胞和CD5-B2細(xì)胞兩個(gè)亞群。B1細(xì)胞表面表達(dá)CD5，由于發(fā)育在先，故稱為B1細(xì)胞，主要產(chǎn)生低親和力的IgM，參與固有免疫。B2細(xì)胞表面不表達(dá)CD5，即為通常所指的B細(xì)胞，參與體液免疫。（一）B1細(xì)胞具有自我更新能力，占B細(xì)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；功能：固有免疫細(xì)胞產(chǎn)生抗細(xì)菌多糖抗體，抗微生物感染；無需Th輔助，不發(fā)生Ig類別轉(zhuǎn)換。產(chǎn)生多反應(yīng)性自身抗體，清除變性自身抗原；多反應(yīng)性：B1細(xì)胞的BCR及所產(chǎn)生的Ab以相對低的親和力與多種不同抗原表位結(jié)合。受自身抗原刺激產(chǎn)生致病性自身Ab（如類風(fēng)濕因子和抗ssDNA

的類天然抗體），誘導(dǎo)自身免疫病。（二）B2細(xì)胞個(gè)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(xì)胞輔助，最終分化為漿細(xì)胞，產(chǎn)生抗體，參與體液免疫應(yīng)答。形成記憶性B細(xì)胞。B1細(xì)胞和B2細(xì)胞亞群的比較第四節(jié)B淋巴細(xì)胞的功能（一）產(chǎn)生抗體，介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答（二）提呈可溶性抗原（三）免疫調(diào)節(jié)功能中和作用；激活補(bǔ)體；調(diào)理作用；ADCC；參與I型超敏反應(yīng)。（一）產(chǎn)生抗體介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答（一）產(chǎn)生抗體介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答1、中和作用病毒和胞內(nèi)菌必須藉與靶細(xì)胞表面的特異分子結(jié)合而感染細(xì)胞才能復(fù)制、生長和繁殖。能與病原體結(jié)合的抗體，可阻斷病原體與靶細(xì)胞的結(jié)合?？贵w的這個(gè)作用稱為中和作用?？贵w的中和作用在中和細(xì)菌毒素中也起重要作用。（一）產(chǎn)生抗體介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答2、激活補(bǔ)體3、調(diào)理作用結(jié)合在細(xì)菌表面的抗體的Fc段與吞噬細(xì)胞表面的FcR結(jié)合，將細(xì)菌帶至吞噬細(xì)胞表面，使之易被吞噬。（一）產(chǎn)生抗體介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答4、ADCC作用（一）產(chǎn)生抗體介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答（一）產(chǎn)生抗體介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答5、介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)IgE類抗體抗原抗體特異性結(jié)合可變區(qū)恒定區(qū)阻止病原體入侵中和毒素中和作用激活補(bǔ)體溶解細(xì)菌結(jié)合Fc受體通過胎盤介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)（二）提呈可溶性抗原專職APC以BCR識(shí)別、濃集和內(nèi)化可溶性抗原，或通過胞飲作用攝取抗原，加工處理后以抗原肽-MHCII類分子復(fù)合物的形式提呈給Th細(xì)胞。自然界大部分病原體是顆粒性抗原（細(xì)菌、紅細(xì)胞等），僅少部分是可溶性抗原（昆蟲毒素、蛇毒、變應(yīng)原等）。（二）提呈可溶性抗原分泌細(xì)胞因子（IL-6，10，TNF-），參與免疫調(diào)節(jié)、炎癥反應(yīng)及造血。調(diào)節(jié)B細(xì)胞的發(fā)育分化；激活或滅活M、DC、NK