免疫学现-第十二章淋巴细胞

潍坊医学院免疫学教研室肖伟玲（11231）Tel:8462530

第十二章B淋巴细胞

Blymphocytes学习要求掌握：B细胞主要表面分子及其生物学作用；熟悉:B细胞抗原识别受体多样性产生的机制；B细胞中枢耐受的形成机制；B细胞的亚群及其异同。了解：B细胞分化发育的特点。B细胞的产生B细胞的功能？参与体液免疫NOantibody淋巴细胞再循环（lymphocyterecirculation）B细胞发育过程中重要的事件都是围绕着表明抗原识别受体（BCR）的表达和自身耐受的形成。B细胞在骨髓内的发育成熟B细胞抗原受体和辅助分子B细胞亚群B淋巴细胞B细胞：由哺乳动物骨髓（Bonemarrow）或禽类法氏囊（Bursaoffabricius）中的淋巴细胞干细胞分化发育。在抗原刺激下，B细胞被激活、增殖、分化为效应细胞、产生抗体，参与特异性体液免疫应答抗体亲和力成熟（affinitymaturation）类别转换（classswitching）B淋巴细胞B细胞的发育抗原非依赖阶段：在胚肝或骨髓淋巴干细胞祖B细胞前B细胞未成熟B细胞成熟B细胞抗原依赖阶段：外周淋巴器官成熟B细胞活化B细胞抗原记忆B细胞浆细胞骨髓淋巴滤泡的冠状带抗体B细胞抗原受体和辅助分子B细胞亚群主要内容B细胞在骨髓内的发育成熟第一节B细胞的分化发育一、骨髓微环境；二、B细胞成熟的分期；三、未成熟自身反应性B细胞的阴性选择；四、Ig的基因重排；五、Ig多样性产生机制骨髓基质细胞：细胞因子（SCF、IL-7）和黏附分子（VLA-4）是B细胞发育的必要条件。一、骨髓微环境祖B细胞（pro-Bcell）前B细胞（pre-Bcell）未成熟B细胞（immatureBcell）成熟B细胞（mature/naїver）Bcell二、B细胞的分期替代性BCR复合物表达于Pro-B和Pre-B细胞，属免疫球蛋白家族。λ5链和Vpre-B链组成假轻链（L），组成替代BCR。传递Pre-B细胞进一步分化必不可少的信号。B细胞的发育阶段Ig/Ig三、未成熟自身反应性B细胞的阴性选择只表达mIgM的未成熟B细胞若与骨髓中基质细胞表面的多价自身抗原结合，导致细胞凋亡，形成克隆清除，这是B细胞发生自身耐受的主要机制。未成熟B细胞与单价的可溶性自身抗原结合引起mIgM表达下调，这类细胞虽然可以进入外周淋巴器官，但对抗原刺激不产生应答，称为无能。Bcellselftolerance:clonaldeletionImmatureBcellrecognisesmultivalentselfAgBClonaldeletionbyapoptosisYYBImmatureBBSmallpre-BBcellselftolerance:anergyBYBAnergicBcellIgMlowImmatureBcellrecognisessolubleselfAgYYBImmatureBBSmallpre-BIgMYYYYYYMatureBcellexportedtotheperipheryYYBcellselftolerance:exportofselftolerantBcellsIgDandIgMnormalIgMIgDIgDIgDIgDIgMIgMIgMImmatureBcelldoesn’trecogniseanyselfAgYYBImmatureBBSmallpre-BB四、Ig的基因重排BCR的胚系基因结构；BCR的基因重排及其机制；等位排斥和同型排斥。2023/2/720体内存在识别各种抗原的免疫细胞克隆（clone）。抗原通过与特异性抗原识别受体作用导致细胞活化及克隆扩增，产生免疫应答。1957：澳大利亚学者Burnet提出克隆选择学说克隆扩增FrankMacfarlaneBurnet(1899－1985)2023/2/721为何机体B细胞库中会有如此多样性的BCR存在？为何每个B细胞有单一的BCR？PointtoPonder………BCR（Bcellreceptor）：B细胞表面的mIg，辅助B细胞识别抗原，启动机体体液免疫应答。编码BCR的基因群在胚系阶段是分隔的，B细胞的发育过程中，数量众多的基因片段发生重排和组合，从而产生众多Ig。1.Ig胚系的基因结构特点Ig的胚系基因结构：重链基因：

14号染色体长臂，由V、D、J、C基因片段构成。轻链基因：

①κ链：2号染色体长臂，由V、J、C基因片段构成。②λ链：22号染色体短臂，由V、J、C基因片段构成。1.Ig胚系的基因结构特点1.Ig胚系的基因结构特点VDJCHVJCLV、D、J基因片段之间由内含子隔开，在淋巴细胞发育的过程中，通过基因片段的重排，形成VDJ重排后的DNA，转录为RNA，翻译为新生多肽，再经过加工、糖基化，产生Ig的重链或轻链。重链的基因重排：D基因和J基因—DJ+V基因—VDJ+C基因--VDJC轻链的基因重排：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细胞中一条染色体上的重链（或轻链）基因重排成功后，抑制另一条同源染色体上重链（或轻链）基因的重排。保证一个B细胞克隆只表达单一的BCR。同种型排斥（isotypeexclusion）：指κ轻链和λ轻链之间的排斥，保证了一个Ig分子中只含有一种轻链。κ轻链基因表达成功即抑制λ轻链基因的表达。人Ig中κ链和λ链之比约65:35，小鼠约为95:5。3、等位排斥和同型排斥12BCR1BCR2BCR编码基因一对等位基因编码两种产物为什么一个B细胞克隆只能产生单一特异性的BCR？等位排斥(allelicexclusion)：指B细胞中一条染色体上的重链或轻链基因重排成功后，抑制另一条同源染色体上等位基因的重排。保证了一个B细胞克隆只表达单一特异性的BCR。等位排斥V1V1V1肽NO2号κ22号λ为什么一个B细胞克隆只能表达一种类型的轻链？同种型排斥2号κ22号λ2号22号κκ肽同种型排斥

λNO同种型排斥(isotypeexclusion)：指κ轻链和λ轻链之间的排斥，κ链基因的表达成功即抑制λ链基因的表达

。保证了一个Ig分子中只含有一种轻链。4.Ig的表达及类别转换Ig的类别转换（classswitching）:一个Ig分子的可变区不变，即结合抗原的特异性相同，但其重链恒定区发生改变。意义：获得不同类型的Ig。五、Ig多样性产生机制五、Ig多样性产生机制胚系阶段分隔的基因片段，在细胞发育过程中通过多种机制发生重排，产生数量巨大的特异性抗原受体，以识别不同的抗原。可变区基因片段随机组合；连接多样性；重链和轻链的装配组合；受体编辑（receptorediting）；体细胞高频突变（somatichypermutation）。1、可变区基因片段随机组合众多V区基因片段的组合。在V、（D）、J基因片段重排时，只取用众多V、（D）、J基因片段中的1个。人VH排列组合的种类可达：45（VH）×23（VD）×6（VJ）=6210种Vκ和Vλ的组合种类分别达200和120种。理论上IgV区基因片段的多样性约为1.9×106。2、连接多样性重排过程中V、D、J片段之间的连接并不准确，可以插入、替换或缺失核苷酸，从而产生新的序列，显著增加BCR和Ig的多样性。密码子错位，后序列不变；框架移位，后序列完全改变；N序列插入：N-核苷酸插入待接DNA断端。3.重链和轻链的装配组合：轻链和重链的装配4.受体编辑（receptorediting）一些完成基因重排并成功表达BCR（mIgM）的B细胞识别自身抗原后未被克隆清除，而是发生RAG基因重新活化，导致轻链VJ基因再次重排，合成新的轻链，替代自身反应性轻链，从而使BCR获得新的特异性。若受体编辑失败，则细胞凋亡。ArearrangementencodingaselfspecificreceptorcanbereplacedVCJVVVYBB!!Receptorrecognisesselfantigen!!BApoptosisoranergyYBBEditedreceptornowrecognisesadifferentantigenandcanberecheckedforspecificityCJVVVVArrestdevelopmentAndreactivateRAG-1andRAG-25、体细胞高频突变（somatichypermutation）在已完成基因重排的基础上，成熟B细胞在外周淋巴器官的生发中心接受抗原刺激后发生的突变，可导致抗体的亲和力成熟。编码V区CDR部位的基因序列发生碱基的点突变。（四）B细胞中枢免疫耐受的形成前B细胞发育至未成熟B细胞，膜表面开始表达mIgM，接受自身抗原刺激，形成免疫耐受。①克隆清除（clonedeletion）；②受体编辑；③失能（anergy）。第二节B细胞的抗原受体及辅助分子一、B细胞抗原受体复合物二、B细胞辅助分子2023/2/743组成：BCR和Igα/Igβ1.BCR（Bcellreceptor，mIg）：B细胞受体，识别抗原，不成熟B细胞表达mIgM,成熟B细胞表达mIgM和mIgD，浆细胞不表达mIg。2.Igα/Igβ：转导信号。3.BCR可直接识别可溶性抗原。一、B细胞抗原受体复合物（BCR复合物）2023/2/744B细胞表面最主要的分子是BCR复合物。BCR复合物：mIg+Igα（CD79a）/Igβ（CD79b）。1个mIg分子与2个Igα/Igβ二聚体组成一个BCR复合物。一、B细胞抗原受体复合物（BCR复合物）二、B细胞辅助分子1.CD19/CD21/CD81：B细胞活化辅助受体。CD21表达于成熟的B细胞、FDC、咽部及宫颈上皮细胞，为补体受体（CR2），也是EB病毒（EBV）受体。增强B细胞对抗原的敏感性：至少提高1000倍。2023/2/7462.协同刺激分子受体CD40

组成性地表达于成熟B细胞，属TNFRSF。配体为CD40L（CD154），表达于活化T细胞。两者结合是B细胞活化的第二信号。2023/2/747

CD80（B7.1）和CD86（B7.2）活化的B细胞高表达B7分子，可充当APC。T细胞是否能激活，取决于APC能否向T细胞提供协同刺激信号（第二信号）。活化B细胞是抗原提呈细胞（APC），通过表达CD80和CD86，为T细胞提供协同刺激信号。3.协同刺激分子12CD40/CD40LB细胞Th细胞TD抗原CD4其他分子4.CD455.MHC分子：MHCI和MHCII6.丝裂原受体7.细胞因子受体丝裂原受体：美洲商陆（PWM）和脂多糖（LPS）受体多克隆活化2023/2/749与B细胞活化双信号刺激有关的CD分子1.BCR-CD792.CD19CD21CD81

3.CD404.CD80（B7-1）

CD86（B7-2）(B7.1/B7.2)第三节B细胞的分类根据是否表达CD5分子，分为CD5+B1

细胞和CD5-B2细胞两个亚群。B1细胞表面表达CD5，由于发育在先，故称为B1细胞，主要产生低亲和力的IgM，参与固有免疫。B2细胞即为通常所指的B细胞，参与体液免疫。（一）B1细胞产生于个体发育早期，具有自我更新能力；占B细胞总数的5~10%，定居于腹膜腔、胸膜腔和肠道黏膜固有层中；B1细胞的功能：属固有免疫细胞产生抗细菌多糖抗体，抗微生物感染；产生多反应性自身抗体，清除变性的自身抗原；产生致病性自身抗体，诱导自身免疫病。多反应性（Polyreactivity）：B1细胞的BCR与所产生的抗体以相对低的亲和力与多种不同抗原表位结合。对碳水化合物（主要是与细菌多糖）刺激产生较强的应答，无需Th辅助，不发生Ig的类别转换。在蛋白质的应答中无重要性。在肠道抗病原体反应中起重要作用。受自身抗原刺激也能产生抗体（如类风湿因子和抗ssDNA

的类天然抗体）。（一）B1细胞（二）B2细胞个体发育中出现较晚，主要定居于外周淋巴器官。接受抗原刺激和Th细胞辅助，最终分化为浆细胞，产生抗体，参与体液免疫应答。形成记忆性B细胞。B1细胞和B2细胞亚群的比较2023/2/757小结Ig多样性产生机制：组合、连接、装配、受体编辑和体细胞高频突变；中枢耐受机制：克隆删除和无能。B细胞膜表面重要的膜