第九章B细胞激活

1、-作者xxxx-日期xxxx第九章B细胞激活【精品文档】第九章 B细胞激活 成熟的B细胞从骨髓进入外周免疫器官，大多是处于休止期的未接触过抗原的未致敏(naive)细胞。它们受抗原刺激后，分化发育为分泌抗体的浆细胞，行使特异性体液免疫的功能。受抗原激活的B细胞，可有三种归宿:一是增殖和分化成浆细胞，发挥分泌抗体的正向免疫应答功能；二是成为无抗体生成的无能状态；三是因活化诱导而发生细胞凋亡。本章介绍B细胞的正向免疫应答。B细胞对胸腺非依赖(TI)抗原和腩腺依赖(TD)抗原均可产生应答，但机制不同。只有对TD抗原的应答才形成生发中心，其中B细胞经历体细胞突变、亲和力成熟、抗原选择、抗体类别转换以及

2、记忆细胞生成等过程。因此对TD抗原的特异性体液免疫应答，在机体防御外界抗原侵入方面发挥重要作用。第一节 B细胞对抗原的识别 一 B细胞激活中的抗原递呈细胞 虽然循环中未致敏B细胞也可以直接与游离的抗原结合，但激活B细胞的抗原主要通过淋巴引流或血路被淋巴结中的APC所捕获，通过表面多种受体(如CRl、CR2、FcR)固定和浓缩抗原，把未加工处理的天然抗原递呈给B细胞。其中主要的APC是滤泡树突细胞(follicle dendritic cell，FDC)。表9-1表明，FDC没有吞噬功能，因而其表面的补体受体和Fc受体能使抗原或抗体复合物长期潴留在细胞表面，持续刺擞B细胞。而且，FDC与生发中心

3、和记忆B细胞生成密切相关(详后)。显然，FDC的这一功能不同于向T细胞递呈抗原的APC，因为不发生对抗原分子的加工，亦无MHC分子的参与，但就提交和浓缩抗原这一点而言，FDC也是一种抗原递呈细胞。 二 B细胞的抗原识别结构B细胞对抗原识别是由B细胞抗原受体(B cell receptor，BCR)和相关分子Ig和Ig组成的复合物完成的。BCR识别抗原，Ig和Ig则传递抗原识别信号。它们类似于T细胞的TCR-CD3复合物。(一)B细胞抗原受体 BCR即膜型免疫球蛋白(mIg)。未经抗原刺激的B细胞表面表达mlgM和mIgD，而活化和记忆B细胞则丢失mIgD，只有单一的一种膜免疫球蛋白，如mIgG

4、、mIgA、mIgE、mIgM。一个B细胞可表达104105个mIg分子。膜型Ig与分泌型Ig在结构上稍有区别(详见第三章)。人mIg的跨膜区均有两个高度保守的序列，即TAST和YSTTVT。前者与Ig从内质网运送到膜表面并锚定在胞膜上有关；后者与抗原信号传递和Ca2+流动有关。mlgM的跨膜区除有疏水性氨基酸外，也有极性氨基酸(Thr、Ser)，它与抗原识别相关分子之间形成盐桥，以稳定BCR复合物。mIgM的胞内区仪有KVK三个氨基酸，但仍为抗原信号传递所必需，因为用RIR替代KVK时，能阻断所有功能。虽然mIgA分子胞质尾部有14个氨基酸，mIgG和mIgE各有28个氨基酸，但是它们在胞内

5、区仍然是短的，不能与细胞内信号分子相联：因而早就推测mIg是通过其他分子把信号传人胞内。 (二) Ig和Ig Ig(CD79)和Ig(CD79b)为型跨膜蛋白，相对分子质量(分子量)分别为33 000(33 kD)和37 000(37 kD)，两者以二硫键连接成为异源二聚体。Ig和Ig的胞内区均有与B细胞活化有关的免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM)结构。ITAM足PTK的底物，一旦ITAM中的酪氨酸发生磷酸化，可招募一组含SH2结构的蛋白酪氨酸激酶(特别是其中的Syk)和转接蛋白。因此ITAM磷酸化是B细胞活化早期的重要事件。Ig、Ig表达缺陷的B细胞也不能诱导mIg的表达，表明BCR-Ig/

6、Ig复合物共存的重要性。 三 参与B细胞活化的膜辅助分子 (一)型补体受体复合物 与BCR复合物相邻的型补体受体(complement receptor 2，CR2)复合物，是由CD21、 CDl9、CD81三十分子以非共价键结合而成的。CD21接受信号，CDl9传递信号。因此B细胞活化通过BCR复合物外，还同时需要CR2复合体参与信号传递。它们所起的作用相似于T细胞激活中的辅助受体CD4或CD8。CR2复合体参与信号传递可显著降低B细胞激活的阈值：例如，与C3dg分子偶联的鸡卵溶菌酶(HEL)的免疫原性比单纯HEL提高1 00010 000倍，因为偶联的HEL及C3dg复合物可以分别和BCR

7、及CD21结合(图9-1)，引起B细胞抗原识别结构的多聚化(详后)，共同启动活化信号的胞内转导。 1CD21：CD21是型补体受体，配体是补体C3裂解片断C3d、C3dg和iC3b。CD21也是EB病毒受体。CD21为单链型跨膜糖蛋白，相对分子质量(分子量)140 000(140kD)，胞膜外区由15个短共有重复序列(SCR)或补体调节蛋白(CCP)结构域组成(图9-2A)：CD21分布在成熟B细胞和FDC上，部分T细胞和鼻咽癌上皮细胞也有表达。CD21主要功能有： (1)促进B细胞增殖 可溶性CD23是B细胞生长因子，可能通过与CD21结合引起B细胞增殖。 (2)参与亲和力成熟和记忆B细胞生

8、成 因为FDC通过CD21固定抗原并发挥持续刺激B细胞的作用，参与生成记忆B细胞。 另外，CD21作为EB病毒受休，参与转化B细胞，与B细胞淋巴瘤和鼻咽癌发生有关。 敲除CD21基因小鼠，对TD抗原不应答，没有生发中心生成，而且CD5+B细胞明显减少： 2CDl9：分子量为90 000(90kD)的糖蛋白(图9-2B)，仅分布在B细胞和FDC。CDl9胞质区有6个酪氨酸残基(Y)，是相邻的Src激酶家族Lyn激酶的底物一旦胞质Y被磷酸化，则启动酶级联反应。CDl9与PTK Src家族的Lyn激酶相连，类似于CD4CD8同Lck的关系。因而CDl9在B细胞信号转导中起着极为重要的作用：敲除CDl

9、9基因小鼠不仅对TD抗原应答受损，且无生发中心生成，也无抗体亲和力成熟。3CD81：它也是复合物的一部分。CD81属4次跨膜蛋白超家族(TM4-SF)成员(图9-2C)。因抗CD81单抗有显著抑制淋巴细胞增殖作用，故CD81又名TAPA-1(target of antiproliferative antibody)。(二)CD45 CD45分布广泛，为白细胞共同抗原(LCA)。在人类，它至少有3种异构体CD45RA、CD45RB、CD45RO，由mRNA水平发生不同组合的拼接而形成。三种CD45皆为单链型跨膜蛋白，胞质内区为蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)，后者对B细胞活化起重要的可调节作用。在T细

10、胞激活一章中已指出，该PTP的功能是使PTK Src分子C端调节区已发生磷酸化的酪氨酸脱磷酸化，解除其抑制作用，从而活化PTK激酶，启动B细胞活化；但对已活化的B细胞，CD45又可通过脱磷酸化作用，下调活化信号的转导，发挥抑制作用。 (三)CD40 它主要表达在B细胞、单核细胞和树突细胞表面，属TNF受体超家族它的配体CD40L主要表达于活化的T细胞和FDC表面。CD40-CD40L之间的结合提供协同刺激信号，在B 细胞对TD抗原的应答、生发中心生成、Ig类别转换、亲和力成熟以及记忆B细胞生成等过程中起重要作用。CD40L突变或抗CD40单抗均能显著抑制B细胞对T13抗原的应答。 另外，B细胞

11、表面还表达另一类发挥抑制作用的受体，如Fc R-B(CD32)、CD22、 CD72，它们含有免疫受体酷氨酸抑制基序(ITIM)，遏制抗体的生成(详见第十一章)。 第二节 B细胞活化的信号转导 一 抗原识别信号通路的激活 (一)抗原对B细胞识别结构的交联 BCR对抗原的识别中往往发生抗原和对BCR交联，这是因为B细胞识别的是完整的、具有多个表位的抗原分子而不是抗原片段。这一交联，对B细胞活化十分重要。以抗lgM抗体为例，它能自接活化B细胞而且，如果此抗IgM抗体本身是IgM，其作用要比IgG类型抗体的作用要显著增强，而单价抗IgM抗体则丧失活化作用，表明mIg的交联是抗体直接活化B细胞的前提：

12、TI抗原能直接活化B细胞正是因TI抗原具有很强的交联BCR的能力。重复表位愈多，交联的BCR分子愈多，越易活化B细胞。一般说TD抗原不能交联BCR，但是经天然抗体或补体聚合的TD抗原可成多价复合物，故也可交联BCR。前面提到，抗原与C3dg结合后通过CD21(CR2)，完成BCR-Ag-C3dg-CD21的交联(图9-2)，可有效地启动B细胞活化。 丝裂原是T、B细胞强有力的多克隆激活剂。已知它们是多价的，而单价丝裂原，虽可与受体结合，但不引起淋巴细胞活化。小鼠B细胞有LPS的受体，推测其引起多克隆B细胞活化也和受体发生交联有关。交联的结果，使多种参与抗原识别和信号转导的跨膜分子发生多聚作用，

13、包括BCR-Ig /Ig和辅助受体CD21、CDl9、CD8l以及CD45分子的聚合。这一点，和T细胞识别抗原时发生TCR-CD3，辅助受体(CD4CD8)和CD45的多聚作用十分相似。多聚化产生两个结果：一是CD45分子胞内段上的PTP解除PTKSrc各分子C端对PTK分子活性中心的抑制；第二个结果是使得相应的受体相关性蛋白酪氨酸激酶即Src家族的成员彼此成簇，使之发生相互磷酸化，PYK Src因而激活。B细胞中参与这一重要步骤的Src家族成员有Lyn、Fyn、Blk和Lck，它们比参与T细胞激活的Src家族多了两个成员(表9-2)。(二)蛋白酪氨酸激酶Syk的活化 首先被激活的是蛋白酪氨酸

14、磷酸酶和受体相关联的PTK Src，然后启动其他游离于胞质溶胶中的信号分子。已激活的Src作用靶目标主要有两个：Ig /Ig分子胞内段的ITAM和Syk中的酪氨酸残基，Src使其发生磷酸化。磷酸化的ITAM可以和SH2结构域相结合，从而把胞内各种带有SH2结构域的激酶和转接蛋白(adapter)招募到细胞内侧，其中最重要的是Syk。Syk和T细胞激活中的ZAP-70属于同一个PTK家族，特点是，它们除了有激酶活性中心即SHl之外，还有两个SH2结构域(参见图8-lA)，因而成为磷酸化ITAM招募的首选对象。被招募的Syk立即成为s霓作用的第二个靶目标。因而PTK Syk的磷酸化和活化，是B细胞

15、激活信号转导中的一个关键事件。 (三)抗原识别信号转导的主要途径 激活的Syk作用的靶分于是含SH2结构的蛋白激酶和转接蛋白。前者为磷脂酶C(PLC)和磷脂肌醇3激酶(PI 3-K)；后者为B细胞连接蛋白(B cell linker protein，BLNK)，它类似于T细胞活化中的连接蛋白(LAT)。由此，开始启动三条信号转导途径。 1磷脂酰肌醇途径：两类PTK(Src和Syk)皆可直接或通过BLNK使膜结合的磷脂酶C(PLC)的链发生磷酸化而使其激活，在PLC作用下，底物二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)随即酶解成两个部分：三磷酸肌醇(IP3)和甘油二酯(DAG)。两者各自介导钙调磷酸酶(cal

16、cineurin)和蛋白激醇C(PKC)参与的通路，使相应的转录因子激活(图9-3)。这些信号转导的下游途径与T细胞相似。 2.MAP激酶相关途径：MAP指丝裂原活化蛋白(mitogen-activating protein)。B细胞中MAP激酶途径主要由Rac蛋白介导，对应于T细胞激活中Ras蛋白介导的MAP激酶途径。Ras和Rac都属于小G蛋白家族，它们是一类和三磷酸鸟苷(GTP)结合的癌基因产物。这条通路源于转接蛋白BLNK，它与另一个转接蛋白Grb2相结合后，使鸟核苷酸置换因子(GEF)Vav游离出来，然后Vav激活Rac，引发MAP激酶相关的级联反应，活化Jnk和p38，进而激活转录

17、因子AP-1。AP-1是Jun-Fos蛋白或Jun-Jun蛋白的复合物。 3磷酸肌醇3激酶途径。Syk和BLNK都能激活PI-3激酶，最终活化PKC，使NF-B(B细胞链转录因子)活化。 三条途径列于图9-3。可以和图8-4中T细胞激活信号转导途径相比较。 (四)转录因子和基因的激活 三条途径最终激活各种转录因子，后者进入细胞核称为转位。转录因子具有和基因启动于区域中各种顺式作用元件或DNA小盒(box)结合的能力，进而使相应的基因发生转录激活和产物表达，在这一点上，T、B细胞没有两样，虽然参与的转录因子和被激活的具体基因不完全相同(参见第八章)。 二 Bruton酪氨酸激酶和B细胞的发育Br

18、uton酪氨酸激酶(Btk)是B细胞特有的PTK。Btk的结构可参见图8-1A，它属于Tec激酶家族。Btk的缺陷与人的X性联无丙球血症(XLA)相关。图9-4表明，B细胞从原B向前B分化后，出现一种称为前B细胞受体(pre-BCR)的结构，小鼠中由重链和替代轻链5和V pre B三种分子组成(参见第三章)，此类前B细胞介导的信号转导由Btk介导，使前B发育成未成熟B细胞，开始表达膜表面IgM，并进入成熟B细胞的分化。X染色体上的Btk基因一旦突变，前B细胞发育中信号转导受阻，不能正常地产生免疫球蛋白，成为X性联无丙球血症(参见第十五章)。有报道称，敲除Btk基因的小鼠B细胞，体外抗IgM抗体

19、仍有交联作用，并出现CD69和CD25分子的表达，但DNA合成明显低下。第三节 B细胞的活化、增殖和抗体的类别转换 一 胸腺依赖抗原对B细胞的活化 绝大多数蛋白质抗原属胸腺依赖抗原(TD-Ag)，对TD抗原的应答涉及到一系列复杂的过程，包括APC细胞捕获和递呈抗原，特定的CD4 T细胞被活化后辅助B细胞，以及细胞因子作用下B细胞增殖分化成抗体生成细胞，发生亲和力成熟和免疫球蛋白类别转换，记忆细胞生成等。 (一)B细胞活化的第一和第二信号 BCR可直接结合游离的抗原，但主要是从APC表面获得天然TD抗原。上一节已介绍，B细胞通过BCR和辅助受体交联抗原后启动抗原识别信号的传递，此第一信号能诱导C

20、D40分子表达增加。仅仅获得第一信号的B细胞将进入无能状态，其机制可能由于TD抗原与BCR复合物交联数量不足，未能超过B细胞激活阈值。 B细胞活化的第二信号往往有T细胞提供。其中涉及T、B细胞的相互作用。 1B细胞的抗原递呈作用：B细胞是专职抗原递呈细胞，通过BCR结合抗原并发生胞吞作用(endocytosis)，摄入BCR-Ag复合物，在内体和特定的抗原加工区室CIIV中(参见第七章)，抗原被解离成肽段，然后抗原肽与进入内体的MHC类分子结合，抗原肽校递呈给CD4 T细胞。需要指出的是，B细胞以其BCR识别的抗原表位不同于它递呈的供T细胞识别的表位，尽管两者可来自同一抗原分子。而且，作为抗原

21、递呈细胞，B细胞与其他APC相比，有以下特点：对抗原的识别和结合显示特异性。这保证了B细胞激活后最终产生的抗体能与相应的抗原发生专一性结合。其他APC摄取外源性抗原并无特异性；可递呈低剂量抗原。经计算，B细胞用以激活T细胞的抗原浓度仅为1100gL，为巨噬细胞所需 浓度的10-410-6；在再次免疫时起重要作用，因为活化或记忆B细胞表达高亲和力BCR，井兼有MHC类分子高表达，故有很强的抗原递呈活性。 2T、B细胞间相互作用：B细胞激活需要T、B细胞间发生相互作用。其中B细胞既是Th细胞辅助的对象，又是T细胞活化的抗原递呈细胞。图9-5表明，这一相互合作包括一系列过程：抗原与BCR结合传递B细

22、胞活化的第一信号；D细胞作为APC把多肽递呈给CD4 T细胞，为T细胞活化提供第一信号；活化T细胞表达CD40L，后者与CD40结合成为B细胞活化的第二信号；活化B细胞表达B7分子与CD28结合为T细胞提供第二信号；活化T细胞分泌的细胞因子尤其是其中的IL-4，与B细胞表面的IL-4R结合，也为B细胞活化提供第二信号。严格说来，上述相互作用中，T细胞可能只有同时得到第一和第二信号之后才能表达CD40L，亦即T细胞表达CD40L是在得到第二信号之后，但由于上述相互作用是反复发生的，效应不仅可累积，并可以放大，而完成相互作用中的一系列事件。 在电镜下，可以看到发生相互作用的T、D靠得很近。这除了有

23、利于细胞间多种表面分子(TCR-MHC、CD28-B7、CD40-CD40L和其他粘附分子)的结合，还有一个重要的作用，是促使细胞因子高效分泌。Th2一旦靠拢B细胞井获得激活信号之后，胞浆中的细胞骨架(cytoskeleton)蛋白和专司分泌功能的细胞器(高尔基器)可通过微管组织中心(MTOC)重新排列，集中到B细胞一侧，然后这些细胞器和胞膜融合，使细胞因子(主要是IL-4)释放到Th2和B细胞接触点附近，有力地提高了细胞间信号传递的效率，最终使B细胞发生有效的激活，从G0期进入G1期，开始增殖分化。需要指出的是，B细胞活化所需的两个信号中，第一信号具有抗原特异性，第二信号却是抗原非特异的。在

24、这个意义上，任何一种活化的T细胞(主要是Th2)都可以为B细胞提供第二信号。换言之，起辅助作用的T细胞，它的激活并不一定以B细胞作APC为先决条件。但是，如果T、B细胞同时识别同一种抗原(如病毒)，B细胞获得抗原识别信号和提供MHC类分子-抗原肽的效率大大提高，可最有效地使该抗原特异性Th2获得必要的信号，后者反过来作用于该B细胞(包括采用上面提到的IL-4分泌机制)，这样的T-B合作对B细胞活化应当是最有效的。二 非胸腺依赖抗原对B细胞的活化 非胸腺依箱抗原(TI-Ag)是指能诱导无胸腺裸鼠或无T细胞动物产生抗体的一类抗原。虽然无T细胞辅助，B细胞可直接对TI抗原应答并产生抗体，但是T细胞、

25、NK细胞和单核巨噬细胞能增强B细胞对TI抗原的应答。 (一)TI抗原的分类与主要特性 TI抗原因结构和作用机制不同，分为1型和2型。主要区别在于：1型TI抗原为脂多糖(LPS)，是小鼠B细胞的多克隆激活剂；而2型是多糖类或多聚糖，一般无丝裂原活性；1型TI抗原作用于成热与未成熟B1和B2细胞，而2型仅作用于成熟Bl细胞。TD抗原、TI-1抗原和TI-2抗原之晦的主要区别见表9-3。 需要指出的是，裸鼠外周血缺乏+ T细胞但有+ T细胞，后者能间接辅助B1细胞对TI抗原发生应答。婴儿或新生动物对TI-2抗原低应答与B1细胞发育尚不成熟有关，而X性联B细胞免疫缺陷病(X-linked immune

26、 B cell defect，Xid)时，Bl细胞数量显著低下，故对IL-2的抗原应答低下，可招致反复细菌感染。 (二)B细胞对TI-1抗原的应答 由于TI-l抗原具有丝裂原活性并能活化巨噬细胞、粒细胞和血管内皮细胞，所以脂多糖可引起严重的全身性炎症反应综合征(SIRS)。在抗体应答上有两种不同的机制(图9-6)： 1多克隆B细胞被非特异性激活：见于高浓度抗原时，LPS与B细胞上的LPS受体交联，也可能LPS先与血清中LPS结合蛋白结合，其复合物再与B细胞受体结合，使多克隆B细胞被激活，产生低亲和力IgM类抗体； 2特异性B细胞克隆被活化：见于LPS低浓度时，LPS的多糖类对特异性BCR的交叉

27、结合，产生的抗LPS抗体亦为低亲和力的IgM。 (三)B细胞对TI-2抗原的应答表9-3表明，TI-2抗原结构上主要是多糖类的大分子，有重复抗原表位，功能上能激活补体旁路途径和凝集素途径，在体内不易被降解，可持久存在，仅刺激成熟B1细胞。Bl细胞对TI-2抗原的应答有下述特点：被TI-2抗原活化的B1细胞主要位于淋巴滤泡边缘带；其中的FDC可捕捉和长久保存TI-2抗原；没有或很少有生发中心生成；除极个别抗原有IgG2(人)或IgG3(小鼠)抗体产生外，一般是IgM抗体，不发生Ig类别转换，也没有记忆B细胞生成。 三 与B细胞的活化、增殖和分化有关的细胞因子 B细胞接受足够强度的双信号后从G0期

28、进入G1期。此时B细胞发生体积变大、胞质Ca2+浓度增高、蛋白磷酸化增强、蛋白质和RNA合成活跃、新的分子(如CD69)和细胞因子受体(如CD25)表达、细胞因子分泌增加等一系列变化。B细胞从G1期S期G2期M期，每一阶段均依赖细胞因子的作用。 与TD抗原活化B细胞有关的细胞因子，主要是IL-1、IL-7和IL-4；与增殖有关的因子，主要是IL-2、IL-4、IL-5、IL-7；与分化有关的细胞因子，主要是IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IFN-(图9-7)。上述因子主要由Th细胞分泌，其次由APC分泌。 对TI抗原，活化B细胞可产生各种细胞因子，对B细胞增殖和分化起重要作用。已知B

29、细胞可分泌IL-1、IL-2、IL-4，IL-7、IL-10、IL-12、INF-、TNF-、IFN-、GM-CSF等系列因子。 不同刺激信号启动B细胞产生不同的细胞因子。如LPS刺激时，B细胞分泌IL-6和IL-10显著增高，而IL-2不高；用抗Ig抗体或右旋糖酐刺激时，B细胞中IL-2显著增高，而IL-6不高。产生这一差异的机制，可能涉及Ig的类别转换。 四 抗体的类别转换及其影响因素 通常，TI抗原免疫时B细胞产生IgM抗体，但对某些抗原也可产生IgG抗体。TD抗原初次免疫时，B细胞产生的是以IgG为主的抗体，而再次免疫时，则以IgG抗体为主。抗体类别转换又称同种型转换，转换的发生与抗原

30、性质、细胞因子类型和CD40L的作用有关。 (一)影响类别转换的因素 抗原的性质决定抗体的类别：一般说可溶性蛋白抗原主要诱导人和小鼠的IgG1产生；多糖类抗原易诱导IgM产生，但某些多糖对成年人还可诱导IgG2产生，对小鼠诱导IgG3的产生；蠕虫类抗原易诱导IgM生成，这可能与这些抗原易活化NK11+ T细胞分泌大量IL-4，诱导IgE生成有关。 2CD40L-CD40的作用：已知T-B细胞直接接触，不仅影响TD抗原的抗体应答，也与Ig类别转换有关。例如X性联高IgM综合征患者因CD40L突变造成IgG、IgA、IgE含量低下，表明缺少配体和CD40作用，阻碍IgM转向IgG、IgA和IgE。

31、CD40L结合CD40后可进一步激活NF-B转录因子，诱导Ig类别转换。敲除CD40-CD40L基因的小鼠，也显示类别转换严重受阻，同时伴有亲和力成熟障碍和记忆B细胞生成不良。 3免疫途径、免疫佐剂与类别转换的关系：抗原免疫途径不同，产生的抗体类别也不相同。如口服抗原涉及粘膜免疫，产生的是IgA为主抗体；而皮内、皮下免疫则以IgG为主。用Freund佐剂进行免疫以产生IgG为主，而用铝佐剂，则易诱导IgE产生。 (二)细胞因子调控抗体类别转换 细胞因子与B细胞活化、增殖、分化的关系一如上述。事实上，细胞因子是影响抗体类别转换最关键的因素。如表9-4所示，单纯LPS在体外可引起小鼠B细胞增生并产

32、生浆细胞。应用抗体空斑形成细胞(PFC)分析技术，可知其中大量出现的是IgM生成细胞；当LPS分别与IL-4、IFN-或者IL-5加TGF-共同刺激B细胞时，则发现IgM，IgG1、IgE，IgG2和IgA的分泌分别被提高。 细胞因子的作用主要是影响重链5端S区和C区基因的转录。例如IL-4作用在S-C之间，引起链转录(参见第三章)。另外，细胞因子和抗体类别转换关系研究揭示，特定的细胞因子往往促进某些类型的类别转换而抑制其他类型的类别转换。表9-5所列为小鼠中的分析结果。一般说，小鼠IgC1相当于人的IgG-4，均受IL-4的调节，参与型变态反应；小鼠IgG2相当于人的IgG1，均受IFN-的

33、调控；小鼠IgG3相当于人的IgG2。还需要指出的是，增加一些细胞因子有时并不影响抗体类别的转换，但不能缺少，缺少则改变抗体类别。例如敲除IL-2基因小鼠，IgE生成显著增高，敲除IL-6基因则IgA生成显著缺乏。提示IL-2可抑制IgE生成，IL-6则是IgA生成不可缺少的因子。第四节 生发中心在TD抗原应答中的作用 一 TD抗原诱发的初次应答和再次应答 B细胞对TI-1抗原的应答发生在外周淋巴器官的胸腺依赖区，对TI-2抗原的应答发生在淋巴滤泡的边缘。B细胞对TD抗原的初次应答，主要发生在胸腺依赖区，对TD抗原再次免疫应答发生在生发中心。由于应答场所不同，对TD抗原的初次与再次免疫应答会有

34、很大的影响(表9-6)。再次免疫应答，是机体提高清除抗原能力的重要免疫生物学现象，具有重要的意义。 二 生发中心的形成 (一)生发中心的结构与主要功能生发中心(germinal center，GC)是B细胞对TD抗原发生二次应答的重要场所。在光镜下，生发中心的结构由内向外依次为暗区(dark zone)、亮区(1ight zone)和边缘区(marginal zone)，亮区又分基底亮区和顶亮区。各区段中的细胞组成特点及主要功能见表9-7。(二)生发中心生成的过程及其影响因素 1生发中心的形成：可分为3个阶段(图9-8)： (1)中央母细胞阶段：在胸腺依赖区，B细胞在Th细胞辅助下对抗原产生初

35、次免疫应答，一部分分化为能分泌抗体的浆细胞，仅少数已活化的特异B细胞迁移到初级淋巴滤泡内转化为B淋巴母细胞(平均为3个克隆)，以指数方式呈现克隆性扩增，3-4d即可达104个细胞，并将初级淋巴滤泡中的小淋巴细胞挤成月牙状的边缘区。所以，生发中心中的B细胞具有寡克隆性的特点。第4天，B细胞迁移到滤泡内侧，失去mIg，转变为中央母细胞(centroblast)，形成生发中心的暗区。 (2)中央细胞阶段：来自中央母细胞增殖后成为中央细胞(centroyte)，再度表达mIg(属已经发生类别转换的IR)。该细胞体积小，不再分裂，并向FDC丰富的外侧区移动形成亮区。此区中绝大多数中央细胞发生凋亡，井为该

36、区的巨噬细胞所吞噬。该阶段是抗原选择和亲和力成熟阶段。 (3)记忆性效应性B细胞阶段：少数经体细胞突变和抗原选择后免于凋亡的中央细胞进入顶亮区，在FDC和Th细胞的协同下分化为次级母细胞，再分化为记忆性B细胞或寿命较长的浆细胞，离开生发中心进入外周循环。 2影响生发中心形成的因素(1)B细胞趋化因子受体1(BLRl)：活化的B细胞受趋化因子吸引，从T细胞区迁移到滤泡区，条件是必须表达BLR1受体。缺失BLR1的小鼠，其活化B细胞只能停留在胸腺依赖区和边缘区，故没有GC形成。记忆性B细胞、部分活化CD4+ T细胞和记忆性CD4+ T细胞也表达BLRl，它们能进入GC。 (2)TNF及TNF受体：

37、已知TNF-、淋巴毒素(LT-LT-)及其TNFRl均与初级滤泡和GC形成有关。因为敲除TNF或LT-LT-或TNFR基因的小鼠，均影响滤泡发育和GC形成。 (3)CD21(CR2)和CD35(CRl)：CR1和CR2表达在FDC和B细胞上，对长期保留抗原和B细胞活化有关。缺少CR1或CR2的小鼠GC生成受阻。 (4)CD40LCD40：CD40L表达在活化的CD4+ T细胞和FDC上，对长期保留抗原和B细胞活化有关。给敲除CD40LCD40基因小鼠用抗原免疫时，也不能诱导GC生成。 三 体细胞高频突变、抗原选择和亲和力成熟在生发中心暗区的中央母细胞在发生大量增殖同时，伴有体细胞高频突变(somatic hypermutation)，VD和VDJ基因外显子可发生高频率的点突变。突变后