第十四章-B淋巴细胞介导的体液免疫应答-课件.ppt

1、第十四章第十四章B淋巴细胞淋巴细胞介导的体液免疫应答介导的体液免疫应答B Cell Mediated Humoral Immunologic response提要提要B细胞介导的应答分为对TD-Ag和TI-Ag应答两种类型。对于TD-Ag应答，B细胞活化的第一信号能被CD19/CD21/CD81复合体放大，而第二信号为活化Th细胞表达的CD40L与B细胞上CD40结合所提供。B细胞在抗原诱导下迁移至初级淋巴滤泡，继而增殖形成次级淋巴滤泡（生发中心）。在生发中心内，B细胞的发育涉及体细胞高频突变、抗体亲和力成熟和抗体类别转换，最终形成浆细胞和Bm细胞。TI-Ag分为TI-1和TI-2两种。B细胞

2、对抗原的应答具有初次和再次免疫应答之特点。体液免疫应答可产生抗感染、抗肿瘤等多种生物学效应。内容内容概述概述B细胞对细胞对TD抗原（抗原（TD-Ag）产生的应答）产生的应答B细胞对细胞对TI抗原（抗原（TI-Ag）产生的应答）产生的应答体液免疫应答的一般规律和研究意义体液免疫应答的一般规律和研究意义体液免疫应答的生物学效应体液免疫应答的生物学效应B B细胞介导的免疫应答称为体液免疫应答细胞介导的免疫应答称为体液免疫应答（humoral immune response）B B细胞免疫应答可分为：细胞免疫应答可分为：识别抗原识别抗原 活化，增殖与分化活化，增殖与分化 合成分泌抗体并发挥效应合成分泌

3、抗体并发挥效应 一、一、B细胞对细胞对TD-Ag抗原的识别抗原的识别不成熟的不成熟的B细胞为细胞为mIgM成熟的成熟的B细胞为细胞为mIgM及及mIgD特点：特点：BCR识别抗原谱广；识别抗原谱广；BCR识别抗原表位多；识别抗原表位多；BCR识别完整的抗原分子，无需识别完整的抗原分子，无需APC的处理和提呈。的处理和提呈。B细胞对细胞对TD抗原（抗原（TD-Ag）的应答）的应答二、二、B细胞的活化细胞的活化（一）（一）B细胞活化的第一细胞活化的第一信号信号1.B细胞活化第一信号的形成细胞活化第一信号的形成 BCR与抗原结合产生第一信号，由BCR-Ig/Ig复合物转导，Ig、Ig含ITAM，BC

4、R结合抗原发生交联Lyn等激活使Ig、Ig的ITAM磷酸化启动级联反应。2.B细胞活化第一信号的放大细胞活化第一信号的放大CD19/CD21/CD81使B细胞对抗原刺激敏感性增强,当CD21分子与附着于抗原或抗原抗体复合物的C3d结合，抗原与BCR结合，使BCR与CD19/CD21/CD81交联CD19胞内段酪氨酸激酶活化 CD19胞浆区酪氨酸残基磷酸化磷酸化的酪氨酸募集Lyn、Fyn、PI3K等（含SH2结构域的信号分子），加强膜信号转导 BCR-Ig/Ig酪氨酸激酶磷酸化启动级联反应，相关基因表达B细胞激活和增殖（增强信号达1000倍左右）。（二）（二）B细胞活化的第二细胞活化的第二信号信

5、号1.B细胞活化第二信号的来源细胞活化第二信号的来源CD40表达于B细胞，CD40L表达活化CD4+Th细胞。CD40与CD40L结合B细胞CD40胞浆区结合并活化相应的胞浆蛋白启动信号转导（B细胞活化的第二信号）。2.B细胞对细胞对TD抗原应答须有抗原应答须有Th辅助辅助（1）Th活化表达CD40L与B细胞上的CD40结合。（2）Th与B细胞表面多个黏附分子配对 （LFA3/CD2、ICAM-1/LFA1、MHC-/CD4）作用导致极化形成免疫突触，使Th与B细胞结合更牢固。（3）Th分泌分泌CKs对对B细胞起辅助作用细胞起辅助作用Th1分泌IL-2、IFN-Th2分泌IL-4、5、6促进B

6、细胞活化 三、三、B B细胞的增殖和分化细胞的增殖和分化 抗原机体专职APC(DC)捕捉和加工迁移到局部淋巴结的T细胞区识别抗原中T细胞表位的T细胞被APC 捕捉被捕捉T细胞的TCR与APC加工提呈的Ag-MHC-II结合，T细胞激活。表达相同抗原特异性BCR的B细胞被捕捉（T细胞区）B细胞在Th细胞辅助下激活再入淋巴滤泡 增殖成生发中心。1.1.抗原特异性抗原特异性B B细胞的增殖与分化细胞的增殖与分化2.2.抗原特异性抗原特异性B B细胞增殖后的转归细胞增殖后的转归 B B细胞在抗原诱导下分化为分泌抗体的浆细胞是一个复杂的过细胞在抗原诱导下分化为分泌抗体的浆细胞是一个复杂的过程，依赖于程，

7、依赖于DCDC、ThTh和和B B细胞三者，包括多种细胞三者，包括多种CKsCKs的作用。的作用。活化活化B细胞循两条途径分化细胞循两条途径分化B细胞识别抗原后增殖、分化的途径细胞识别抗原后增殖、分化的途径:一部分B细胞增殖、分化为产生抗体的浆细胞（2周内死亡），抗感染中提供即刻防御效应。另一部分B细胞（包括CD4+Th）迁移至附近非胸腺依赖区的初级淋巴滤泡，继续增殖并形成生发中心（次级淋巴滤泡)。在慢性感染和再感染中提供应答。（四）（四）B细胞在生发中心的发育成熟与分化细胞在生发中心的发育成熟与分化 1.生发中心的形成与细胞组成生发中心的形成与细胞组成 在周围淋巴器官的T细胞区，激活的部分B

8、细胞进入初级淋巴滤泡，分裂增殖，形成生发中心（1周左右形成）。约10为抗原特异的T细胞，另有滤泡DC（FDC）。2.成熟生发中心的成熟生发中心的结构结构 暗区暗区 由内向外分三部分：由内向外分三部分：明区明区 边缘区边缘区活化的B细胞迁至初级淋巴滤泡后，其中极少数B细胞以指数方式克隆扩增，约6h分裂1次，仅34天可达104个细胞，充满整个滤泡，并将初级淋巴滤泡中的小淋巴细胞推向外侧，挤成月牙状的帽区，形成冠状带（mantle zone)。3.生发中心生发中心的组成的组成（1）生发中心母细胞（）生发中心母细胞（centroblast)初级淋巴滤泡中B淋巴母细胞发生极化移动，位于滤泡内侧的细胞紧密

9、集聚形成生发中心的暗区，这些细胞有极强的分裂能力，但不表达mIg，称生发中心母细胞。（2）生发中心细胞（）生发中心细胞（centrocyte)生发中心母细胞继续增殖，并向FDC丰富的外侧区移动形成明区，细胞在此聚集不太紧密。生发中心母细胞经历体细胞高突变、Ig类别转换、受体编辑等过程分化为生发中心细胞。生发中心细胞体积小，再表达mIg，细胞分裂速度渐慢乃至完全停止。在明区，生发中心细胞在FDC和Th2细胞的协同作用下继续分化，经阳性选择完成亲和力成熟的过程，只有表达高亲和力mIg的细胞才能继续分化发育，其余绝大多数生发中心细胞发生凋亡。4.生发中心生发中心形成后的形成后的作用作用 FDC通过表

10、面FcR和CR，将抗原和IC滞留在其表面，可持续向B细胞提供抗原信号。FDC与其它DC不同，不表达MHC类分子。B细胞摄取、处理、提呈抗原，使Th细胞激活。活化的Th细胞通过其表面CD40L及所分泌的CKs，辅助B细胞增殖和分化。（五）细胞在生发中心内成熟与转（五）细胞在生发中心内成熟与转归归1.体细胞高频突变（体细胞高频突变（somatic hypermutation）是形成抗体多样性的机制之一。发生于分裂中的生发中心母细胞。IgH链和L链的V区基因体细胞突变率较其它基因高100010000倍。体细胞高频突变的特点体细胞高频突变的特点只在次级淋巴滤泡的生发中心内和抗原刺激下的抗体应答中才能产

11、生，需T细胞参与。突变频率很高。突变只发生于重排过的V基因。突变的类型主要是点突变，偶见缺失、插入等方式。突变逐步引入累积，经抗原选择逐步到亲和力成熟。2.抗体亲和力成熟（抗体亲和力成熟（affinity maturation)IgV基因中编码IgV区CDR的核苷酸序列易突变，由此形成多样性的B细胞克隆。在这些B细胞中，凡是其BCR不能与附着于FDC上的IC中的抗原高亲和力结合者，均发生凋亡而被清除。极少能与抗原高亲和力结合的B细胞则可进入下一轮增殖和突变。如此反复选择，最终存活的是表达高亲和力BCR的抗原特异性B细胞。存活下来的B细胞能摄取FDC所携带的抗原，经加工、提呈给生发中心周围或“侵

12、入”生发中心活化的Th，在Th辅助下增殖分化，产生高亲和力抗体，为抗体亲和力成熟。3.抗体类别转换（抗体类别转换（class switch）指抗体重链类型发生改变 Ig类型转换主要由Ig恒定区基因重组或其重链mRNA不同拼接所致。主要发生在生发中心。影响Ig类别转换的因素有：(1)抗原种类：TI-1 Ag不能引起转换，只产生IgM，TI-2 Ag主要产生IgM，也可产生IgG，TD-Ag能转换。(2)Th细胞的辅助作用：细胞的辅助作用：Th上表达CD40L与B细胞上CD40结合，有助于Ig类别转换。(X-性联高IgM综合征是因X染色体上CD40L基因突变，使T细胞表达CD40L缺陷，不能进行I

13、g类别转换)。(3)Th细胞分泌的细胞因子细胞分泌的细胞因子Th2分泌IL-4促进抗体转向IgE、IgG1，IL-5促进IgA产生。Th1分泌IFN-促进IgG2a转向IgG3。4.4.浆细胞的产生浆细胞的产生5.5.记忆记忆B B细胞的形成细胞的形成一、一、B细胞对细胞对TI-1抗原的抗原的免疫应答免疫应答TI-1Ag主要成分是细胞壁成分（LPS)高浓度时，TI-1Ag中的丝裂原能与B细胞上丝裂原受体结合，非特异性地激活多克隆B细胞。低剂量TI-1Ag（为多克隆激活剂量的10-310-5)仅激活表达特异性BCR的B细胞。感染初期即可产生抗体，不需T细胞致敏和扩增。B细胞对细胞对TI抗原（抗原

14、（TI-Ag）的应答）的应答二、二、B细胞对细胞对TI-2抗原的抗原的免疫应答免疫应答TI-2Ag主要是细菌荚膜多糖，聚合鞭毛素（有重复抗原决定簇）可通过其重复性抗原决定簇将B细胞受体交联而刺激B1细胞。只激活成熟的B细胞。TI-2 Ag主要激活CD5+B1细胞，产生IgM型抗体不能诱导抗体类型转换、亲和力成熟和Bm形成。一、初次应答一、初次应答 潜伏期（Lag phase）对数期（Log phase）平台期（plateau phase）下降期（decline phase）主要主要产生产生IgM，后期可产生，后期可产生IgG，抗体量和，抗体量和亲和力均亲和力均较低，较低，维持时间短。维持时间短

15、。体液免疫应答的一般规律体液免疫应答的一般规律二、再次应答二、再次应答再次应答过程中，Bm作为APC可摄取、处理抗原，并将抗原提呈给记忆性Th细胞。再次再次应答的特点是应答的特点是潜伏期短抗体浓度增加及平台期快，平台高下降期平缓且持久主要为IgG，其次为IgM抗体亲和力高，且较均一 第四节第四节 体液免疫应答的生物学效应体液免疫应答的生物学效应一、一、IgAIgA介导的生物学效应介导的生物学效应二、二、IgGIgG和和IgMIgM介导的生物学效应介导的生物学效应三、三、IgEIgE介导的生物学效应介导的生物学效应思考题思考题1.B细胞对TD-Ag应答时，其两个活化的信号如何获得？2.何谓生发中心？B细胞是怎样在生发中心内分化成熟的？3.TI-Ag在刺激B细胞产生应答时，与TD-Ag有什么不同？4.列表比较初次免疫应答与再次免疫应答的异同点。5.体液免疫应答产生的生物学效应有哪些？Thank you!Thank you!