第12章 B细胞介导的体液免疫应答

生命科学学院微生物学教研室－YJH第12章

B细胞介导的体液免疫应答生命科学学院微生物学教研室杨继红

Tel-mail：cdcyang@QQ：705772657概述外来抗原进入机体后诱导抗原特异性B细胞活化、增殖并最终分化为浆细胞，产生特异性抗体，发挥免疫效应作用的过程称为体液免疫应答（humoralimmuneresponse）。B细胞识别的抗原包括TD-Ag和TI-Ag，B细胞对TD-Ag的应答需要Th细胞的帮助。第1节B细胞对TD抗原的应答一、B细胞应答的诱导1、B细胞对TD抗原的识别（1）BCR识别抗原的特点与TCR不同，BCR识别抗原不需要APC处理提呈，也没有MHC限制，而是直接识别天然抗原表位。生物学意义：启动B细胞活化第一信号；B细胞属专职APC，BCR通过与特异性抗原结合，可将其内化并降解为肽段，形成抗原肽-MHCⅡ类分子复合物，继而向抗原特异性Th细胞提呈抗原，获得其辅助。（2）B细胞和Th细胞的联合识别Th细胞辅助B细胞产生体液免疫应答的前提是：Th细胞所识别的肽段来自被B细胞识别并内化和提呈的抗原。即Th细胞和B细胞分别识别同一抗原的B细胞表位和T细胞表位。联合识别的意义A、机体维持自身耐受的重要机制：虽然自身反应性B细胞能识别自身抗原，但体内自身反应性Th细胞易产生耐受，由于缺乏Th细胞辅助，机体不对自身抗原产生应答；B、制备半抗原-载体交联疫苗的依据半抗原缺乏T细胞表位，仅能被B细胞识别，不能被T细胞识别，不能诱导抗体应答。若将半抗原与蛋白载体偶联，即可被T细胞联合识别，从而产生抗半抗原的抗体。C、设计TI抗原疫苗的理论基础TI抗原（多糖）不能被T细胞识别，故不能诱导免疫记忆，也不能直接作为疫苗。若将多糖与外源性蛋白（如破伤风类毒素）偶联，概疫苗即能被T细胞和B细胞联合识别，使多糖特异性B细胞获得类毒素抗原特异性Th细胞辅助，产生抗多糖的抗体应答和免疫记忆。2、Th细胞对B细胞应答的辅助作用（1）特异性Th细胞活化（2）B细胞与Th细胞细胞间相互作用（2）B细胞与Th细胞细胞间相互作用二、特异性B细胞的活化与增殖1、B细胞活化的双信号（1）B细胞活化第一信号BCR复合物BCRcomplex（1）B细胞活化第一信号（2）B细胞活化第二信号2、细胞因子参与B细胞活化与增殖3、活化细胞因子的转归一部分活化的B细胞迁移至淋巴组织髓质，继续增值分化为浆细胞，通过产生抗体而发挥即刻防御作用；另一部分活化的B细胞迁移至附近的B细胞区（即初级淋巴滤泡），继续增值并形成生发中心（次级淋巴滤泡），在初次应答后期、慢性感染或再次感染中发挥作用。三、活化的B细胞在生发中心的分化与成熟1、生发中心的形成生发中心的意义生发中心为B细胞提供适合分化、发育的微环境：生发中心的FDC表达Fc受体和补体受体，可将抗原和免疫复合物长期滞留在表面，从而持续向B细胞提供抗原信号；B细胞作为APC，可维持Th细胞活化，后者表达CD40L并分泌多种细胞因子，又可辅助B细胞增殖、分化和成熟。2、B细胞分化和成熟的机制（1）体细胞高频突变（somatichypermutation）Ig重链和轻链V区基因的体细胞突变率极高，每次细胞分裂有50%B细胞BCR突变。（2）Ig亲和力成熟（affinitymaturation）由于Ig体细胞突变，导致BCR的特异性或亲和力发生改变，从而形成多样性B细胞克隆。其中多数B细胞克隆发生凋亡被清除，极少数能与抗原高亲和力结合的B细胞择进入下一路增殖、突变。如此经过反复选择，仅1个或几个高亲和力BCR的特异性B细胞克隆得以存活，其中部分B细胞分化为浆细胞，产生高亲和力抗体，另一部分分化为记忆性B细胞，并离开生发中心。（3）抗原受体编辑（receptorediting）在骨髓中B细胞发育成熟的过程中，V(D)和J基因节段的重排是随机发生的，因而有可能产生能与自身抗原应答的B细胞克隆，或产生无功能性的抗原受体的B细胞克隆。在生发中心中，某些产生自身抗原应答的B细胞可发生V(D)J基因二次重排，使其修正为针对非自身抗原。（4）抗体类别转换（classswitch）B细胞在IgV基因重排完成后，其子代细胞均表达同一个IgV基因，但IgC基因（恒定区基因）的表达在子代细胞受抗原刺激而成熟并增殖的过程中是可变的。每个B细胞开始时一般均表达IgM，在免疫应答中首先分泌IgM。但随后即可表达和产生IgG、IgA或IgE，尽管其IgV不发生改变。Ig类别转换抗体类别转换的因素A、抗原种类和免疫途径类别转换主要发生在TD抗原诱发的抗体反应抗原种类蛋白抗原主要诱导向IgG转换；蠕虫等变应原主要诱导向IgE转换；免疫途径口服抗原易诱导IgA产生；皮内皮下免疫则易产生IgG。B、细胞因子Ig同种型转换在抗原诱导下发生，并接受T细胞分泌的细胞因子调节。如在小鼠，IL-4诱导转换成IgG1和IgE；TGF-β诱导转换成IgG2b和IgA；IFN-γ诱导转换成IgG2a和IgG3。Th1和Th2细胞均参与Ig的同种型转换：Th1细胞分泌IFN-γ等；Th2细胞分泌IL-4、TGF-β及IL-5等第二节初次应答和再次应答产生抗体的特征在初次接受抗原刺激时，机体发生初次应答（primaryresponse）；再次接受相同抗原刺激，机体产生二次应答（secondaryresponse），或称回忆应答（anamnesticresponse）。一、初次免疫应答的特征1、潜伏期抗原刺激后，在血清中能测到特异抗体前，有一个潜伏期（lagphase）。此期的长短由抗原的性质、抗原进入机体的途径、所用佐剂类型及宿主情况所决定；历时1-2个星期。2、对数期（logphase）抗体量呈幂次方增加。抗体量增高变化曲线的坡度取决