第7章-B淋巴细胞对抗原的识别及应答.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,主要内容,B淋巴细胞表面的分子,B细胞的亚群,B淋巴细胞的功能,B细胞对TD抗原的免疫应答,B细胞对TI抗原的免疫应答,体液免疫应答的一般规律,黏膜免疫应答,B淋巴细胞,成年小鼠骨髓每天产生1.5x10,7,个 B细胞，其中只有10-15%存活，并进入B细胞池。,骨髓：主要为B细胞。,淋巴结：1/2,脾：1/4,胸腺：,IgG,IgG,IgM,体细胞高频突变,低/无,高,对碳水化合物抗原的应答,是,可能,对蛋白质抗原的应答,可能,是,第三节 B淋巴细胞的功能,产生抗体,提呈抗原,分泌细胞因子参与免疫调节,B细胞提呈抗原的作用,B表面的BCR结合,可溶性抗原,，通过内吞和加工后，以抗原肽：MHC分子复合物的形式提呈给T细胞,第四节 B细胞对TD抗原的免疫应答,一、抗原识别,BCR识别抗原,不成熟B细胞：mIgM,成熟B细胞：mIgM,mIgD或mIgG，也可mIgA或mIgE。,Ig,/Ig,把第一活化信号转导入细胞内,Ig,/Ig,在胞浆区有ITAM基序。,BCR交联，使串列一起的Src家族激酶磷酸化，ITAM同时磷酸化。,B细胞活化辅助受体对第一活化信号转导的辅助作用,CD19/CD21/CD81/Leu13复合物与BCR桥联，把CD19”拉近”BCR,加强信号传导，B细胞对抗原刺激的敏感性提高1000-10000倍。,二、BCR交联介导的信号转导途径,Signal Transduction Pathways Triggered by B-Cell Receptor Crosslinking,三、Th细胞在B细胞免疫应答中的辅助作用,实验一,载体效应,初免：,H1-C1,二免：,H1-C2,抗H1抗体不升高,C1,抗H1抗体不升高,H1-C1,抗H1抗体升高,B识别半抗原，T细胞识别载体,实验二、T细胞的参与对B细胞产生抗H1抗体是必须的,H1-C1,C1,Animal 1,Animal 2,B cells,B cells,T cells,T cells,Animal 3,Animal 3,X-ray radiated,H1-Ab,H1-Ab 不升高,H1-C1,第一次免疫,第二次免疫,TD抗原诱导的B细胞免疫反应必须有Th细胞参与,绝大多数蛋白质为TD（T cell dependent）抗原。,Th cells 向B cells 提供第二活化信号CD40L-CD40,TH2类细胞分泌IL4和IL5，辅助B cells激活、增殖与产生抗体。,有些抗原，如偶联有半抗原的羊红细胞，其抗体产生只需要Th细胞产生的细胞因子。,TD抗原诱导的B细胞免疫反应必须有Th细胞参与,某些抗原的抗体产生仅需要细胞因子,B细胞+半抗原-绵羊红细胞+活化Th细胞的培养上清液,孵育,产生特异性抗体,在淋巴组织的T细胞区，T细胞给B细胞予辅助,初始淋巴细胞能特异识别任一抗原的细胞仅占1/（10,4,-10,6,），抗原特异的B细胞和抗原特异的T细胞相遇的几率只有10,-8,-10,-12,。,旁邻B细胞（bystander B cells）,Th细胞由于细胞-细胞直接接触分泌的细胞因子可以给其他抗原致敏的旁邻B细胞以辅助。,四、B细胞在生发中心的分化成熟,在T细胞区激活的部分B细胞进入原始淋巴滤泡，分裂增殖，形成生发中心（约1周）。,B细胞在生发中心每6小时分裂1次，称生发中心母细胞（centroblast）。,不发生增殖的B细胞被推向外侧，形成冠状带（mantle zone）。,B细胞在生发中心继续分化发育：,抗原受体的编辑,体细胞高频突变和Ig亲和力成熟,Ig类别转换,产生记忆B细胞,（一）抗原受体的编辑,（receptor editing）,籍Ig基因二次重排对B细胞的抗原受体作修正，称受体编辑。,Ig重链基因第一次重排生成V,H,2DJ,H,2。假如它编码的Ig可变区能识别自身抗原，就可能在生发中心发生Ig基因的二次重排。,二次重排可消除对自身抗原的应答性。二次重排也可发生于轻链V基因。,（二）体细胞高频突变,Somatic hypermutation 发生于分裂中的生发中心母细胞。,细胞分裂时，IgV区基因每1000bp中就有1对发生突变（其他体细胞中DNA的突变率只有10,-10,bp）。IgV基因中编码互补决定区(CDR)的核苷酸序列更容易发生突变。结果是细胞每次分裂所产生的每个子代细胞体会有一个突变的Ig分子。构成体液免疫应答的多样性。,（三）Ig亲和力成熟,抗原和B细胞表面的BCR结合后，被细胞摄入，并加工成多肽片段，抗原肽：MHC II分子复合物提呈给生发中心周围的或入侵生发中心的Th细胞。,Th细胞表面的CD154(CD40L)与B细胞表面的CD40分子相互作用，向B细胞提供辅助刺激信号。,那些具有高亲和力BCR的B细胞，才能有效结合抗原，并在特异性Th细胞辅助下增殖，产生高亲和力的抗体。此为抗体亲和力成熟（affinity maturation）,（四）Ig类别转换,（class switch）,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，但在受到抗原刺激而成熟并增殖的过程中，IgC基因的表达是可变的。,每个B细胞开始时表达IgM,随后可表达IgG,IgA或IgE。,Ig类别转换受T细胞分泌的细胞因子调节。,IL4:IgG1,IgE,TGF,:,IgG2b,IgA,IFN,:,IgG2a,IgG3,Mechanism for Class Switching in Rearranged Ig H-Chain Genes,(五)记忆B细胞的产生,生发中心存活下来的B细胞2个去向：,分化发育成浆细胞。,或成为记忆细胞而离开生发中心。,什么信号决定某个B细胞的这两种去向尚不清楚。,记忆B细胞比未受抗原刺激的B细胞表达较高水平的CD44。,五、B细胞的激活、增殖和分化,B细胞的激活、增殖和分化,第五节 B细胞对TI抗原的免疫应答,某些细菌多糖、多聚蛋白、脂多糖等，能刺激初始B细胞，而无需抗原特异性T细胞的辅助，称胸腺非依赖性抗体（thymus-independent antigen,TI-Ag）。,TI-Ag可引起抗体产生，但不引起T细胞应答。,TI-Ag能在无胸腺动物诱导抗体应答。,TI-1抗原诱导的B细胞激活,TI-1和TI-2抗原,高浓度TI-1Ag可多克隆地诱导B细胞增殖分化。,低浓度时（10,3,-10,5,倍）只激活能结合TI-1抗原的B细胞。,仅仅TI-1Ag不足以诱导Ig类别转换、抗体亲和力成熟、记忆B细胞成熟。,TI-2Ag为细菌胞壁与夹膜多糖，有高度重复结构。,TI-2Ag只激活成熟B细胞。婴幼儿中B细胞多为不成熟B细胞，故不能有效产生抗多糖抗原的抗体。,对TI-2Ag发生应答的主要是B-1细胞。,TI-2Ag表位密度太底，mIg交联程度不足以激活细胞；密度太高，会使细胞变得无应答。,几种抗原的比较,TD抗原,TI-1抗原,TI-2抗原,婴幼儿抗体反应,+,+,无胸腺小鼠中抗体的产生,+,+,无T细胞条件下抗体的产生,+,激活T细胞,+,多克隆激活B细胞,+,对重复序列的需要,+,抗原实例,白喉毒素，病毒血凝素,百日咳，胞壁脂多糖,肺炎球菌，夹膜多糖，沙门氏菌多聚鞭毛,第六节 体液免疫应答的一般规律,初次应答（primary response）,二次应答(secondary response)，又叫回忆应答(anamnestic response）,初次应答,潜伏期（lag phase）,对数期（log phase）,倍增时间（doubling time）,平台期（steady-state phase or plateau）,下降期（decline phase）,二次应答,潜伏期短,Ab浓度增加快,平台高，时间长,下降期持久,少量抗原即可诱导,主要是IgG,抗体亲和力高，均一,第七节 黏膜免疫应答,黏膜免疫保护着人体400m2左右的黏膜表面。,产生黏膜免疫IgA的B细胞主要来自黏膜伴随淋巴组织（mucosal-associated lymphoid tissue,MALT），如扁桃体，派氏集合淋巴结（Peyers patches）。,MALT表面没有输入淋巴管道，抗原是从黏膜上皮表面进入的，M细胞摄取颗粒抗原。,在MALT，巨噬细胞，树突状细胞，T和B细胞混处一起。,有CD4+45RO+记忆T细胞，但绝大多数（80-90%）为CD8+细胞。,派氏集合淋巴结,分泌型IgA及其胞吞转运作用,分泌成分（secretory component,SC），又称多聚免疫球蛋白受体（polymeric Ig receptor,pIgR）。,胞吞转运（transcytosis）,上皮细胞若不能合成SC，会导致外分泌液中没有IgA。患者在胃肠道感染后长期腹泻。,小结,根据CD5分子的表达与否，B细胞可分B-1和B-2细胞。,B细胞的功能是：产生抗体、提呈抗原、分泌细胞因子参与免疫调节。,体液免疫应答主要由B细胞介导，由B细胞分泌的抗体执行。,B细胞对TD抗原的免疫应答始于BCR（mIg）对抗原的识别，产生第一活化信号经Ig,/,Ig,向胞内传导。,Th细胞与B细胞的表面分子相互作用（CD40-CD40L）及分泌 cytokines向B细胞提供第二活化信号（辅助刺激信号）。,B细胞离开骨髓进入周围淋巴器官后，在抗原刺激下，迁移至原始淋巴滤泡，形成生发中心，并在那里发生抗原受体编辑、体细胞高频突变、抗原受体亲和力成熟及类别转换，最后分化成熟为浆细胞或记忆B细胞。,B细胞在周围淋巴器官的发育分化大致可分为活化、增殖和分化三个阶段。,TI抗原分为TI-1和TI-2两类，它们诱导B细胞免疫应答一般不需要T细胞的辅助。,黏膜免疫应答。,思考题,B细胞的特点与功能。,B-1细胞和B-2细胞的异同。,体液免疫应答的特点。,B细胞对TD、TI-1和TI-2抗原免疫应答的异同。,Th细胞如何辅助B细胞免疫应答。,黏膜免疫应答的特点。,B细胞在生发中心的分化成熟。,