医学免疫学：B淋巴细胞介导的特异性免疫应答

1、B淋巴细胞介导的特异性免 疫应答 本章内容 （一）（一）B B细胞对细胞对TDTD抗原的免疫应答抗原的免疫应答 （二）（二）B B细胞对细胞对TITI抗原的免疫应答抗原的免疫应答 （三）体液免疫应答产生抗体的一般规律（三）体液免疫应答产生抗体的一般规律 （四）（四）B B细胞介导的体液免疫应答的效应细胞介导的体液免疫应答的效应 概述概述 1.B1.B细胞介导的免疫是由细胞介导的免疫是由B B细胞分泌的抗体介导的特异性免疫。细胞分泌的抗体介导的特异性免疫。 2.B2.B细胞在周围淋巴器官激活。细胞在周围淋巴器官激活。BCRBCR与抗原结合产生第一激活信与抗原结合产生第一激活信 号，号，BCRBC

2、R与共刺激受体的交联加强与共刺激受体的交联加强B B细胞的活化。细胞的活化。B B细胞的完细胞的完 全激活需要活化的全激活需要活化的ThTh细胞辅助。细胞辅助。 3.3.活化的活化的B B细胞经过细胞经过 高频突变和同种高频突变和同种 型转化后分化成型转化后分化成 产生抗体的浆细产生抗体的浆细 胞和记忆细胞。胞和记忆细胞。 概述概述 4.B4.B细胞识别的抗原分为胸腺非依赖性抗原和胸腺依赖性抗原。细胞识别的抗原分为胸腺非依赖性抗原和胸腺依赖性抗原。 5.B25.B2细胞介导胸腺依赖性抗原的免疫反应，需要细胞介导胸腺依赖性抗原的免疫反应，需要ThTh（Th2Th2）细）细 胞的辅助。胞的辅助。B

3、1B1细胞介导胸腺非依赖性抗原的免疫反应。细胞介导胸腺非依赖性抗原的免疫反应。 一、B细胞对TD抗原的免疫应答 胸腺依赖性抗原的特征胸腺依赖性抗原的特征: : 大部分为天然大分子蛋白质抗原大部分为天然大分子蛋白质抗原 具有丰富多样的具有丰富多样的T T、细胞表位，在、细胞表位，在ThTh细胞的细胞的 参与下，能引起细胞介导的免疫应答和体液参与下，能引起细胞介导的免疫应答和体液 免疫应答免疫应答 刺激细胞产生高亲和力抗体刺激细胞产生高亲和力抗体 产生免疫记忆产生免疫记忆 B B细胞对细胞对TDTD抗原的识别抗原的识别 1.BCR1.BCR对抗原的识别与对抗原的识别与TCRTCR不同：不同： 不仅

4、能识别蛋白抗原，还能识别多肽、核酸、不仅能识别蛋白抗原，还能识别多肽、核酸、 多糖、脂类及小分子化合物。多糖、脂类及小分子化合物。 可特异性识别完整抗原的天然构象或抗原降解可特异性识别完整抗原的天然构象或抗原降解 所暴露表位的空间构象。所暴露表位的空间构象。 识别的抗原无需经识别的抗原无需经APCsAPCs的加工和处理，也不受的加工和处理，也不受 MHCMHC限制。限制。 2.2.抗原与抗原与BCRBCR结合产生结合产生 两种效应：两种效应： BCRBCR特异性结合抗原，特异性结合抗原， 产生产生B B细胞激活的第一信细胞激活的第一信 号号 B B细胞内化细胞内化BCRBCR结合的结合的 抗原

5、，递呈后活化抗原，递呈后活化ThTh细细 胞从而提供胞从而提供B B细胞活化的细胞活化的 第二信号第二信号 B Cells (BCR)Take Up Antigen into B Cells (BCR)Take Up Antigen into Vesicles and Present Peptide Vesicles and Present Peptide Fragments from ProteinsFragments from Proteins in MHCin MHC- -IIII 双信号激活 1.BCR特异性结合抗原第一信号 2.Th细胞提供的共刺激分子第二信号 BCR-CD79a/b

6、信号 1、第一信号（抗原 刺激信号）由BCR- CD79a/b和 CD19/21/81共同传 递 BCR共受体的增强作用 1、第一信号（抗原刺激信号）由BCR-CD79a/b和 CD19/21/81共同传递 Th细胞与B细胞表面多对共刺激分子相互作用形成第二刺激 信号，其中最主要的是CD40/CD40L CD40组成性表达在B细胞、单核细胞和DC表面，CD40L表达 在活化的Th细胞表面 如只有第一信号而无第二信号，B细胞反而会进入失能的耐 受状态 2、第二信号（共刺激信号） 活化的B细胞表达多种细胞因子受体，在活化T细胞分泌的 细胞因子（如IL-4/5/21）的作用下大量增殖 细胞因子诱导的

7、B细胞增殖是B细胞形成生发中心和继续分 化的基础 细胞因子的作用 B细胞T细胞：抗原递呈 T细胞B细胞：T细胞提供共刺激因子（B细胞活化第二信 号）、T细胞分泌的细胞因子促进B细胞的活化、增殖与分 化 T、B细胞的相互作用 B细胞的增殖与终末分化 双信号活化 增殖形成生发中心 体细胞高频突变 Ig亲和力成熟 类别转换 浆细胞记忆B细胞 分泌抗体，发挥功效 B细胞发育分化的阶段 淋巴结基本结构 B细胞增殖生成生发中心 双信号活化 进入生发中心 大量增殖 体细胞高频突变 亲和力正选择 自身反应性负选择 连切换 发育成浆细胞或记忆 细胞 进入循环 fTh辅助，V基因高频突变 fDC结合抗原，对高亲

8、和力B细胞进行选择 B细胞连切换；fTh分泌IL-21 等细胞因子，辅助B细胞分化 为浆细胞 体细胞高频突变：生发中心体细胞高频突变：生发中心B B淋巴母细胞的轻链和重链淋巴母细胞的轻链和重链V V基因可发基因可发 生高频率的点突变。生高频率的点突变。 抗体亲和力成熟：指机体正常存在的一种免疫功能状态的现象，抗体亲和力成熟：指机体正常存在的一种免疫功能状态的现象， 在体液免疫中，再次应答所产生抗体的平均亲在体液免疫中，再次应答所产生抗体的平均亲 和力高于初次免疫应答。和力高于初次免疫应答。 IgIg的类型转换：的类型转换： V V）区不发生改变，这种可变区相同）区不发生改变，这种可变区相同 而

9、而IgIg的类型发生变化的过程称为的类型发生变化的过程称为IgIg的类型转换的类型转换 或同种型转换。或同种型转换。 Ig V体细胞高频突变 链切换Ig类别转换 膜抗体与分泌抗体的结构差异 B细胞在生发中心分化成浆细胞时部分分化 为记忆性B细胞（Bm） 大部分进入血液循环，在再次遇到同一抗 原时能迅速活化，产生大量的抗原特异性Ig Bm能长期存活，维持机体的体液免疫记忆 有人认为fDC表面持续存在的抗原可能为经 过生发中心的Bm提供了存活信号 记忆B细胞的产生 二、B细胞对TI抗原的免疫应答 胸腺非依赖性抗原的特征胸腺非依赖性抗原的特征: : 结构简单结构简单 一般为多糖或脂多糖一般为多糖或脂

10、多糖 可分为可分为TI-1TI-1和和TI-2TI-2抗原抗原 1. B1. B细胞对细胞对TI-1TI-1抗原的应答抗原的应答 TI-1抗原主要为细菌细胞壁成分，如LPS，除抗原表位外还含有 丝裂原成分 TI-1抗原可以同时激活成熟与非成熟B细胞 高浓度的TI-1抗原可以诱导多克隆B细胞增殖分化，低浓度TI-1 抗原只能激活特异性B细胞 TI-1抗原无法单独诱导B细胞的成熟与进一步分化，只能产生低 亲和力的IgM抗体 因为无需Th细胞的预先致敏和扩增，因此机体对TI-1抗原刺激 产生的应答发生较早，在抵抗某些胞外病原的感染中发挥重要 作用 Thymus-independent (TI)-1

11、antigens can activate B cells without T-cell help No Memory, no class switching 2. B2. B细胞对细胞对TI-2TI-2抗原的应答抗原的应答 TI-2抗原多为细菌胞壁与荚膜多糖，具有高度重复的表位，仅 能激活成熟的B1细胞。 TI-2抗原主要通过重复表位广泛交联B1细胞表面的mIg 浓度低，交联度不高不足以激活；浓度高交联过度，引起免疫 耐受 T细胞分泌的细胞因子对TI-2抗原的应答具有辅助作用，能产生 一定程度的抗体类别切换 所产生的抗体主要为增强调理作用 人体5岁前B1细胞发育尚未成熟，故婴幼儿易感染含TI

12、-2的病原 体 TD抗原抗原TI-1抗原抗原TI-2抗原抗原 诱导婴幼儿抗体应答+- 无胸腺小鼠产生抗体-+ T细胞辅助+- 多克隆B细胞激活-+- 是否需要重复序列-+ 型切换+-limited 亲和力成熟+- Bm+- 举例白喉毒素LPS荚膜多糖 TDTD抗原与抗原与TITI抗原的异同抗原的异同 三、体液免疫应答产生抗体的一般 规律 再次免疫应答的特点 潜伏期短 血清抗体增加快，平台高 抗体维持时间长 诱发再次应答所需抗原量小 再次应答产生的抗体亲和力高 再次应答的强弱主要取决于间隔时间的长 短 再次免疫应答的意义 当机体再次遇到病原时，能迅速产生高亲 和力、高低度的抗体予以清除 指导疫苗

13、免疫 指导高效价免疫球蛋白的制备 IgM可以用于初次感染的诊断 四、B细胞免疫应答的效应 主要效应分子为特异性抗体主要效应分子为特异性抗体 清除异己抗原清除异己抗原中和、补体激活、调理作用、中和、补体激活、调理作用、 ADCCADCC、粘膜免疫、粘膜免疫 在一定情况下，抗体能引起超敏反应、自身免在一定情况下，抗体能引起超敏反应、自身免 疫病等病理反应疫病等病理反应 激活的激活的B B细胞产生多种细胞因子细胞产生多种细胞因子 Function of Antibodies Function of Antibodies Antibodies function in 6 ways to protect

14、 the body Aggltination: Enhances phagocytosis and reduces number of infectious units to be dealt with Opsonization: Coating antigen with antibody enhances phagocytosis Neutralization: blocks adhesion of bacteria and viruses to mucosa. Also blocks active site of toxin Function of Antibodies Cont Activation of complement