B淋巴细胞发育与免疫反应.ppt

B细胞发育 (B lymphocyte development) 依赖于骨髓或法氏囊 发育的淋巴细胞，负责体 液免疫和抗原递呈功能， 参与抗细胞外感染微生物 、速发型变态反应、溶细 胞型变态反应、免疫复合 物型变态反应。 B细胞的分化发育 B细胞亚群 B细胞膜表面分子 B细胞检测方法 B细胞的发育过程 抗原非依赖阶段：在胚肝或骨髓 淋巴干细胞原B细胞前B细胞未成熟细胞成熟B细胞 抗原依赖阶段：外周淋巴器官 成熟B细胞 sIgM+sIgD+ 活化B细胞 sIgM+sIgD+ 抗原 记忆B细胞 sIgG+sIgA+ 浆细胞 胞浆Ig 抗原非依赖阶段 B细胞在骨髓 微环境中的发育也 同样经历阳性选择 和阴性选择，通过 这两次选择大约 75%的B细胞经历 凋亡过程。只有少 量经历功能性免疫 球蛋白基因重排的 B细胞进入外周淋 巴器官。 祖B细胞（pro B） 早祖B细胞阶段：首先发生Ig重链DHJH的重排 晚祖B细胞阶段：开始编码无V片段基因产物的链。轻链 仍处于胚系（germ line)状态.，但出现替代轻链。 DH JH C 重链 轻链（胚系 ） VH VL JH C 5基因 编码DH JH C Vpro-B基因 编码 5蛋白 编码Vpro-B蛋白 替代BCR 前B细胞（pre-B） 早期前细胞 DH JH C 重链 VH 编码完整链 轻链（胚系 ） VL JH C 5基因 Vpro-B基因 编码 5蛋白 编码Vpro-B蛋白 前受体 晚期前B细胞 DH JH C 重链 VH 编码完整链 轻链（重排 ） VL JH C 5基因 编码 5蛋白 编码Vpro-B蛋白 前受体 前受体对B细胞分化早期起着十分重要作用，它介导的信号可导致： A、 细胞大量增殖；B、 RAG-1/RAG-2的表达短暂下调；C 、上述重 排终止。 此阶段若重链与轻链的基因重排发生错位时，这些细胞将发生凋亡。 DH JH C 重链 VH 编码完整链 轻链 VL JH C BCR 编码完整轻链 不成熟B细胞 这个阶段的B细胞表面最早表达sIgM分子。此时若受 到抗原的刺激，易致膜受体交联而产生负信号，使B细胞 不能进一步分化成熟。这可能是自身反应性B细胞克隆发 生流产，形成B细胞耐受性的机制之一。 成熟B细胞 DH JH C重链出 现类别 转换 VH 编码完整/链 轻链 VL JH C sIgM/sIgD 编码完整轻链 调控Ig基因重排及转录的一些胞内蛋白 参与调控Ig基因重排的胞内蛋白也与B细胞分化阶段相 一致的顺序改变。包括： A、重组活化基因1/2 （recombination activation gene 1 and 2,RAG1/2） B、末端脱氧核苷酸转移酶 （terminal deoxynucleotidyl transferase,TdT） C、E2A及Id基因 D、转录因子B细胞特异性活化蛋白（BSAP） E、Oct-2及NF-B等 A、重组活化基因1/2 （recombination activation gene 1 and 2, RAG1/2） L V1 V2 V3 V4 V5 Vn J1 J2 J3 J4 J5 J6 C区 RAG1/ 2 RAG1/ 2 C区 连接酶 L V1 V2 J4 J5 J6 L V1 V2 J4 J5 J6 B、末端脱氧核苷酸转移酶 （terminal deoxynucleotidyl transferase,TdT ） TdT Dt/A/C/GT P Dt/A/C/GT P AGCTAGCTAG 连接酶 AGCTAG CTAG 随机核苷酸加减 C、 E2A及Id基因 E2A 是编码bHLH家族转录因子蛋白，可 识别多种B细胞样特异基因中E-box，参与 Ig基因重排。Id基因编码产物可与E2A 形 成异源二聚体，抑制E2A的活性。 D、转录因子B细胞特异性活化蛋白（BSAP） 由Pax5基因编码，参与CD19的转录调控 。 VH DH JH 启动子 增强子 调控序列 内含子C区 Oct-2 （在B细胞特异表达） E、Oct-2及NF-B等 NF-B参与轻链的转录 骨髓中B细胞分化发育的微环境 A、主要是基质细胞（stroma cell)，包括 巨噬细胞、血管内皮细胞、纤维母细胞等。 作用方式：基质细胞直接作用；其分泌的细 胞因子及细胞外基质。 功 能：调节造血干细胞的定向、增殖、分化 和成熟造血细胞的迁出。 B、细胞因子 IL-11和SCF是造血干细胞向未定向祖 B细胞分化所必需的细胞因子。 IL-7是祖B细胞（pro B)和前B细胞（ pre B)的生长因子。 Kee发现，IL-11+IL-7+SCF三种细 胞因子在无基质细胞的条件下，即可 诱导干细胞分化为浆细胞。 二、B细胞在外周淋巴器官中的分化发育过程 B 细胞在骨髓成熟后，迁移至各个外 周淋巴器官，构成外周B细胞库。这些大 多是未接触过抗原的“处女”细胞。当接受 抗原后可发生活化、增殖，大部分分化为 浆细胞，小部分停止分化为记忆性B细胞 。 接受抗原刺激后的活化B细胞，大量 增殖，并经历体细胞突变、亲和力成熟和 Ig同型转换等过程。 1、B细胞对不同抗原的抗体应答 A、B细胞对TI- Ag的应答在外周淋巴细胞的胸腺依赖区 ， 产生IgM。 副皮质区 Ag B细胞活化 IgM IL-5 B、B细胞对TD-Ag的应答 初次应答：在胸腺依赖区 Ag B细胞活化、增殖、分化 浆细胞 IgM （亲和力低；量少） 再次应答：在胸腺非依赖区 少部分进入初级淋巴 滤泡，并大量增殖。 体细胞突变、 抗原受体编辑、 亲和力成熟、 Ig同型转换、 记忆性B细胞 寿命较长浆细胞 离开生发中心 进入再循环 Ag IgG为主（亲和力高；量多 ） 生发中心 B细胞活化和生发中心的形成 分三个阶段 1、中央母细胞阶段 2、中央细胞阶段 3、记忆性/效应 性 B细胞阶段 活化B细胞浆细胞 迁移 克隆增殖 增殖 中央细胞，形成基底亮区（抗原选择） 大部分凋亡 次级母细胞，形成顶亮区（发生类别转换） 高亲和力 FDCs/Th 中央母细胞，形成暗区（体细胞高突变及抗原受体编辑） 初级淋巴滤泡，转化为B淋巴母细胞 记忆性B细胞/长命浆细胞，进入外周血 初次应答（胸腺依赖区） 体细胞超突变 即重排后的V/D和V/D/J外显子发生高频率的点突变 ，常伴有亲和力成熟。 特点： 1、只有在次级淋巴结；抗原刺激下；有T细胞辅助 2、突变频率很高 3、只发生在V区及其5和3的旁侧区，不发生在C区 4、主要为点突变 5、与类别转化无关 抗原受体编辑（receptor editing）：二次重排，消除自 身应答性B细胞 抗原选择 基底亮区的中央细胞，由FDCs上的抗原对其选择 。 高亲和力：凋亡 低亲和力：被选择 免于凋亡的细胞需要两种信号： 第一信号：B细胞 FDCs-Ag 合成抗凋亡分子（BCL-2 ）第二信号：CD40-CD40L 关于生发中心的DC及T细胞 、： 来源：不明 表面标志：IgFc、C3受体 功能：表面的IgFc、C3受体与Ag-Ab复合物结合，可 长期潴留Ag，对维持免疫记忆及血中抗体的浓度有 重要作用。 、细胞： 占生发中心的，是抗原特异性的，通过直接 接触和分泌细胞因子作用与细胞，并发生类别转换 。 nIg类别转换（class switch）： n抗原激活B细胞后，膜上及分泌的Ig类别会由IgM转成 IgG、A、E其它类别，但V区不变； n影响因素： |抗原性质：可溶性蛋白：IgG 多糖类抗原：IgM 蠕虫：IgE |CD40-CD40L：激活NFB，诱导类别转换 |抗原免疫途径：口服：IgA；皮内、皮下：IgG 细胞因子调控 n记忆B细胞的产生： n经上述改变的B细胞停止向浆细胞分化，长寿，低剂量 抗原可激活。 nC基因5端内含子中，除C基因外， n都有一段重复性DNA序列称为转换区 n（switch region,S region)，重组时，其间C基因 被环出 记忆性细胞 表达高亲和力的，寿命长，是参与g 的再次应答细胞，与静止细胞有明显的差别。 Bm与r的不同点 特点 Bm r 抗原激活 易 不易 耐受 不易 易 寿命 较长 较短 分布 再循环 胸腺非依赖区 表型 IgMhi IgDlo伴IgG/IgA IgMlo IgDhi CD21lo CD44hi CD23- CD21hi CD44loCD23+ 细胞亚群 将外周静止细胞分为两群细胞，分别 称为和细胞，其中细胞为上述讲 的常规细胞。而细胞在个体发生、表 型、分布及功能都与有明显的不同。 、个体发育： 胚胎干细胞 分化为细胞，定位于大网 膜、胸腔及肠黏膜固有层,具有 自我增殖的能力。 胚肝 分化为细胞，在骨髓发育， 分布外周淋巴器官。 、细胞的表型 根据细胞表面有无分子，细胞可分为 a和b. a、b和细胞亚群的表型 表面标记 a b B2 IgM + + + IgD +/- +/- + CD5 + - - CD11 + + - CD23 - - + CD44 + + - MHC + + + 3、的分布 胚胎期：大网膜和肝脏 新生期：脾脏、腹腔 成年：腹腔及胸腔 另外，细胞主要在胚胎期及新生期内出现， 随后为逐渐增多的细胞代替。胚胎的脾脏绝 大多数为 细胞，成年后仅有 、细胞的功能 功能还不完全清楚 ，一般认为有三方面。 、产生抗细菌抗体 、产生多反应性自身抗体 、产生致病性自身抗体 参与非特异免疫 抗感染免疫 清除变性的自身抗原 介导自身免疫性损伤 5、细胞抗体应答的特点 、可通过表面抗原受体直接与多糖抗原交联结合而 被激活，等细胞因子可作为活化第二信号 。 、小时之内即可产生以IgM为主的低亲和性抗体 。 、在增殖分化过程中不发生类别转换。 、不产生免疫记忆。 B-1细胞与B-2细胞的异同 性质 B-1 B-2 初次产生时间 胎儿 出生后 更新方式 自我更新 骨髓产生 自发性产生 高 低 特异性 多反应 单特异性 Ig同种性 IgM为主 IgG为主 体细胞高频突变 低 高 对碳水化合物抗原应答 是 可能 对蛋白质抗原的应答 可能 是 细胞的表面标志 B 细胞重要膜分子 1）B细胞抗原识别受体（BCR) 即SmIg(surface membrane immunoglobulin) B细胞特异标志 Ig, Ig (CD79a, CD79b) 相当于CD3 BCR复合物，胞浆区尾部含有。 BCR识别抗原特点: 游离抗原,空间构像表位，无MHC限制性 2) B细胞活化辅助受体： 由CD19/CD21/CD81/Leu13五种成 分组成，促进B细胞活化。 CD19是B细胞共同抗原 CD21即CR2，也是EB病毒受体 3) CD80、86 (B7-1、2): 协同刺激T细胞活 化 4) CD40: 促B