第九章B細胞激活

1、-作者xxxx-日期xxxx第九章B細胞激活【精品文檔】第九章 B細胞激活 成熟的B細胞從骨髓進入外周免疫器官，大多是處于休止期的未接觸過抗原的未致敏(naive)細胞。它們受抗原刺激后，分化發(fā)育為分泌抗體的漿細胞，行使特異性體液免疫的功能。受抗原激活的B細胞，可有三種歸宿:一是增殖和分化成漿細胞，發(fā)揮分泌抗體的正向免疫應答功能；二是成為無抗體生成的無能狀態(tài)；三是因活化誘導而發(fā)生細胞凋亡。本章介紹B細胞的正向免疫應答。B細胞對胸腺非依賴(TI)抗原和腩腺依賴(TD)抗原均可產生應答，但機制不同。只有對TD抗原的應答才形成生發(fā)中心，其中B細胞經歷體細胞突變、親和力成熟、抗原選擇、抗體類別轉換以及

2、記憶細胞生成等過程。因此對TD抗原的特異性體液免疫應答，在機體防御外界抗原侵入方面發(fā)揮重要作用。第一節(jié) B細胞對抗原的識別 一 B細胞激活中的抗原遞呈細胞 雖然循環(huán)中未致敏B細胞也可以直接與游離的抗原結合，但激活B細胞的抗原主要通過淋巴引流或血路被淋巴結中的APC所捕獲，通過表面多種受體(如CRl、CR2、FcR)固定和濃縮抗原，把未加工處理的天然抗原遞呈給B細胞。其中主要的APC是濾泡樹突細胞(follicle dendritic cell，FDC)。表9-1表明，FDC沒有吞噬功能，因而其表面的補體受體和Fc受體能使抗原或抗體復合物長期潴留在細胞表面，持續(xù)刺擻B細胞。而且，FDC與生發(fā)中心

3、和記憶B細胞生成密切相關(詳后)。顯然，FDC的這一功能不同于向T細胞遞呈抗原的APC，因為不發(fā)生對抗原分子的加工，亦無MHC分子的參與，但就提交和濃縮抗原這一點而言，FDC也是一種抗原遞呈細胞。 二 B細胞的抗原識別結構B細胞對抗原識別是由B細胞抗原受體(B cell receptor，BCR)和相關分子Ig和Ig組成的復合物完成的。BCR識別抗原，Ig和Ig則傳遞抗原識別信號。它們類似于T細胞的TCR-CD3復合物。(一)B細胞抗原受體 BCR即膜型免疫球蛋白(mIg)。未經抗原刺激的B細胞表面表達mlgM和mIgD，而活化和記憶B細胞則丟失mIgD，只有單一的一種膜免疫球蛋白，如mIgG

4、、mIgA、mIgE、mIgM。一個B細胞可表達104105個mIg分子。膜型Ig與分泌型Ig在結構上稍有區(qū)別(詳見第三章)。人mIg的跨膜區(qū)均有兩個高度保守的序列，即TAST和YSTTVT。前者與Ig從內質網運送到膜表面并錨定在胞膜上有關；后者與抗原信號傳遞和Ca2+流動有關。mlgM的跨膜區(qū)除有疏水性氨基酸外，也有極性氨基酸(Thr、Ser)，它與抗原識別相關分子之間形成鹽橋，以穩(wěn)定BCR復合物。mIgM的胞內區(qū)儀有KVK三個氨基酸，但仍為抗原信號傳遞所必需，因為用RIR替代KVK時，能阻斷所有功能。雖然mIgA分子胞質尾部有14個氨基酸，mIgG和mIgE各有28個氨基酸，但是它們在胞內

5、區(qū)仍然是短的，不能與細胞內信號分子相聯(lián)：因而早就推測mIg是通過其他分子把信號傳人胞內。 (二) Ig和Ig Ig(CD79)和Ig(CD79b)為型跨膜蛋白，相對分子質量(分子量)分別為33 000(33 kD)和37 000(37 kD)，兩者以二硫鍵連接成為異源二聚體。Ig和Ig的胞內區(qū)均有與B細胞活化有關的免疫受體酪氨酸激活基序(ITAM)結構。ITAM足PTK的底物，一旦ITAM中的酪氨酸發(fā)生磷酸化，可招募一組含SH2結構的蛋白酪氨酸激酶(特別是其中的Syk)和轉接蛋白。因此ITAM磷酸化是B細胞活化早期的重要事件。Ig、Ig表達缺陷的B細胞也不能誘導mIg的表達，表明BCR-Ig/

6、Ig復合物共存的重要性。 三 參與B細胞活化的膜輔助分子 (一)型補體受體復合物 與BCR復合物相鄰的型補體受體(complement receptor 2，CR2)復合物，是由CD21、 CDl9、CD81三十分子以非共價鍵結合而成的。CD21接受信號，CDl9傳遞信號。因此B細胞活化通過BCR復合物外，還同時需要CR2復合體參與信號傳遞。它們所起的作用相似于T細胞激活中的輔助受體CD4或CD8。CR2復合體參與信號傳遞可顯著降低B細胞激活的閾值：例如，與C3dg分子偶聯(lián)的雞卵溶菌酶(HEL)的免疫原性比單純HEL提高1 00010 000倍，因為偶聯(lián)的HEL及C3dg復合物可以分別和BCR

7、及CD21結合(圖9-1)，引起B(yǎng)細胞抗原識別結構的多聚化(詳后)，共同啟動活化信號的胞內轉導。 1CD21：CD21是型補體受體，配體是補體C3裂解片斷C3d、C3dg和iC3b。CD21也是EB病毒受體。CD21為單鏈型跨膜糖蛋白，相對分子質量(分子量)140 000(140kD)，胞膜外區(qū)由15個短共有重復序列(SCR)或補體調節(jié)蛋白(CCP)結構域組成(圖9-2A)：CD21分布在成熟B細胞和FDC上，部分T細胞和鼻咽癌上皮細胞也有表達。CD21主要功能有： (1)促進B細胞增殖 可溶性CD23是B細胞生長因子，可能通過與CD21結合引起B(yǎng)細胞增殖。 (2)參與親和力成熟和記憶B細胞生

8、成 因為FDC通過CD21固定抗原并發(fā)揮持續(xù)刺激B細胞的作用，參與生成記憶B細胞。 另外，CD21作為EB病毒受休，參與轉化B細胞，與B細胞淋巴瘤和鼻咽癌發(fā)生有關。 敲除CD21基因小鼠，對TD抗原不應答，沒有生發(fā)中心生成，而且CD5+B細胞明顯減少： 2CDl9：分子量為90 000(90kD)的糖蛋白(圖9-2B)，僅分布在B細胞和FDC。CDl9胞質區(qū)有6個酪氨酸殘基(Y)，是相鄰的Src激酶家族Lyn激酶的底物一旦胞質Y被磷酸化，則啟動酶級聯(lián)反應。CDl9與PTK Src家族的Lyn激酶相連，類似于CD4CD8同Lck的關系。因而CDl9在B細胞信號轉導中起著極為重要的作用：敲除CDl

9、9基因小鼠不僅對TD抗原應答受損，且無生發(fā)中心生成，也無抗體親和力成熟。3CD81：它也是復合物的一部分。CD81屬4次跨膜蛋白超家族(TM4-SF)成員(圖9-2C)。因抗CD81單抗有顯著抑制淋巴細胞增殖作用，故CD81又名TAPA-1(target of antiproliferative antibody)。(二)CD45 CD45分布廣泛，為白細胞共同抗原(LCA)。在人類，它至少有3種異構體CD45RA、CD45RB、CD45RO，由mRNA水平發(fā)生不同組合的拼接而形成。三種CD45皆為單鏈型跨膜蛋白，胞質內區(qū)為蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)，后者對B細胞活化起重要的可調節(jié)作用。在T細

10、胞激活一章中已指出，該PTP的功能是使PTK Src分子C端調節(jié)區(qū)已發(fā)生磷酸化的酪氨酸脫磷酸化，解除其抑制作用，從而活化PTK激酶，啟動B細胞活化；但對已活化的B細胞，CD45又可通過脫磷酸化作用，下調活化信號的轉導，發(fā)揮抑制作用。 (三)CD40 它主要表達在B細胞、單核細胞和樹突細胞表面，屬TNF受體超家族它的配體CD40L主要表達于活化的T細胞和FDC表面。CD40-CD40L之間的結合提供協(xié)同刺激信號，在B 細胞對TD抗原的應答、生發(fā)中心生成、Ig類別轉換、親和力成熟以及記憶B細胞生成等過程中起重要作用。CD40L突變或抗CD40單抗均能顯著抑制B細胞對T13抗原的應答。 另外，B細胞

11、表面還表達另一類發(fā)揮抑制作用的受體，如Fc R-B(CD32)、CD22、 CD72，它們含有免疫受體酷氨酸抑制基序(ITIM)，遏制抗體的生成(詳見第十一章)。 第二節(jié) B細胞活化的信號轉導 一 抗原識別信號通路的激活 (一)抗原對B細胞識別結構的交聯(lián) BCR對抗原的識別中往往發(fā)生抗原和對BCR交聯(lián)，這是因為B細胞識別的是完整的、具有多個表位的抗原分子而不是抗原片段。這一交聯(lián)，對B細胞活化十分重要。以抗lgM抗體為例，它能自接活化B細胞而且，如果此抗IgM抗體本身是IgM，其作用要比IgG類型抗體的作用要顯著增強，而單價抗IgM抗體則喪失活化作用，表明mIg的交聯(lián)是抗體直接活化B細胞的前提：

12、TI抗原能直接活化B細胞正是因TI抗原具有很強的交聯(lián)BCR的能力。重復表位愈多，交聯(lián)的BCR分子愈多，越易活化B細胞。一般說TD抗原不能交聯(lián)BCR，但是經天然抗體或補體聚合的TD抗原可成多價復合物，故也可交聯(lián)BCR。前面提到，抗原與C3dg結合后通過CD21(CR2)，完成BCR-Ag-C3dg-CD21的交聯(lián)(圖9-2)，可有效地啟動B細胞活化。 絲裂原是T、B細胞強有力的多克隆激活劑。已知它們是多價的，而單價絲裂原，雖可與受體結合，但不引起淋巴細胞活化。小鼠B細胞有LPS的受體，推測其引起多克隆B細胞活化也和受體發(fā)生交聯(lián)有關。交聯(lián)的結果，使多種參與抗原識別和信號轉導的跨膜分子發(fā)生多聚作用，

13、包括BCR-Ig /Ig和輔助受體CD21、CDl9、CD8l以及CD45分子的聚合。這一點，和T細胞識別抗原時發(fā)生TCR-CD3，輔助受體(CD4CD8)和CD45的多聚作用十分相似。多聚化產生兩個結果：一是CD45分子胞內段上的PTP解除PTKSrc各分子C端對PTK分子活性中心的抑制；第二個結果是使得相應的受體相關性蛋白酪氨酸激酶即Src家族的成員彼此成簇，使之發(fā)生相互磷酸化，PYK Src因而激活。B細胞中參與這一重要步驟的Src家族成員有Lyn、Fyn、Blk和Lck，它們比參與T細胞激活的Src家族多了兩個成員(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、磷酸酶和受體相關聯(lián)的PTK Src，然后啟動其他游離于胞質溶膠中的信號分子。已激活的Src作用靶目標主要有兩個：Ig /Ig分子胞內段的ITAM和Syk中的酪氨酸殘基，Src使其發(fā)生磷酸化。磷酸化的ITAM可以和SH2結構域相結合，從而把胞內各種帶有SH2結構域的激酶和轉接蛋白(adapter)招募到細胞內側，其中最重要的是Syk。Syk和T細胞激活中的ZAP-70屬于同一個PTK家族，特點是，它們除了有激酶活性中心即SHl之外，還有兩個SH2結構域(參見圖8-lA)，因而成為磷酸化ITAM招募的首選對象。被招募的Syk立即成為s霓作用的第二個靶目標。因而PTK Syk的磷酸化和活化，是B細胞

15、激活信號轉導中的一個關鍵事件。 (三)抗原識別信號轉導的主要途徑 激活的Syk作用的靶分于是含SH2結構的蛋白激酶和轉接蛋白。前者為磷脂酶C(PLC)和磷脂肌醇3激酶(PI 3-K)；后者為B細胞連接蛋白(B cell linker protein，BLNK)，它類似于T細胞活化中的連接蛋白(LAT)。由此，開始啟動三條信號轉導途徑。 1磷脂酰肌醇途徑：兩類PTK(Src和Syk)皆可直接或通過BLNK使膜結合的磷脂酶C(PLC)的鏈發(fā)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)隨即酶解成兩個部分：三磷酸肌醇(IP3)和甘油二酯(DAG)。兩者各自介導鈣調磷酸酶(cal

16、cineurin)和蛋白激醇C(PKC)參與的通路，使相應的轉錄因子激活(圖9-3)。這些信號轉導的下游途徑與T細胞相似。 2.MAP激酶相關途徑：MAP指絲裂原活化蛋白(mitogen-activating protein)。B細胞中MAP激酶途徑主要由Rac蛋白介導，對應于T細胞激活中Ras蛋白介導的MAP激酶途徑。Ras和Rac都屬于小G蛋白家族，它們是一類和三磷酸鳥苷(GTP)結合的癌基因產物。這條通路源于轉接蛋白BLNK，它與另一個轉接蛋白Grb2相結合后，使鳥核苷酸置換因子(GEF)Vav游離出來，然后Vav激活Rac，引發(fā)MAP激酶相關的級聯(lián)反應，活化Jnk和p38，進而激活轉錄

17、因子AP-1。AP-1是Jun-Fos蛋白或Jun-Jun蛋白的復合物。 3磷酸肌醇3激酶途徑。Syk和BLNK都能激活PI-3激酶，最終活化PKC，使NF-B(B細胞鏈轉錄因子)活化。 三條途徑列于圖9-3。可以和圖8-4中T細胞激活信號轉導途徑相比較。 (四)轉錄因子和基因的激活 三條途徑最終激活各種轉錄因子，后者進入細胞核稱為轉位。轉錄因子具有和基因啟動于區(qū)域中各種順式作用元件或DNA小盒(box)結合的能力，進而使相應的基因發(fā)生轉錄激活和產物表達，在這一點上，T、B細胞沒有兩樣，雖然參與的轉錄因子和被激活的具體基因不完全相同(參見第八章)。 二 Bruton酪氨酸激酶和B細胞的發(fā)育Br

18、uton酪氨酸激酶(Btk)是B細胞特有的PTK。Btk的結構可參見圖8-1A，它屬于Tec激酶家族。Btk的缺陷與人的X性聯(lián)無丙球血癥(XLA)相關。圖9-4表明，B細胞從原B向前B分化后，出現一種稱為前B細胞受體(pre-BCR)的結構，小鼠中由重鏈和替代輕鏈5和V pre B三種分子組成(參見第三章)，此類前B細胞介導的信號轉導由Btk介導，使前B發(fā)育成未成熟B細胞，開始表達膜表面IgM，并進入成熟B細胞的分化。X染色體上的Btk基因一旦突變，前B細胞發(fā)育中信號轉導受阻，不能正常地產生免疫球蛋白，成為X性聯(lián)無丙球血癥(參見第十五章)。有報道稱，敲除Btk基因的小鼠B細胞，體外抗IgM抗體

19、仍有交聯(lián)作用，并出現CD69和CD25分子的表達，但DNA合成明顯低下。第三節(jié) B細胞的活化、增殖和抗體的類別轉換 一 胸腺依賴抗原對B細胞的活化 絕大多數蛋白質抗原屬胸腺依賴抗原(TD-Ag)，對TD抗原的應答涉及到一系列復雜的過程，包括APC細胞捕獲和遞呈抗原，特定的CD4 T細胞被活化后輔助B細胞，以及細胞因子作用下B細胞增殖分化成抗體生成細胞，發(fā)生親和力成熟和免疫球蛋白類別轉換，記憶細胞生成等。 (一)B細胞活化的第一和第二信號 BCR可直接結合游離的抗原，但主要是從APC表面獲得天然TD抗原。上一節(jié)已介紹，B細胞通過BCR和輔助受體交聯(lián)抗原后啟動抗原識別信號的傳遞，此第一信號能誘導C

20、D40分子表達增加。僅僅獲得第一信號的B細胞將進入無能狀態(tài)，其機制可能由于TD抗原與BCR復合物交聯(lián)數量不足，未能超過B細胞激活閾值。 B細胞活化的第二信號往往有T細胞提供。其中涉及T、B細胞的相互作用。 1B細胞的抗原遞呈作用：B細胞是專職抗原遞呈細胞，通過BCR結合抗原并發(fā)生胞吞作用(endocytosis)，攝入BCR-Ag復合物，在內體和特定的抗原加工區(qū)室CIIV中(參見第七章)，抗原被解離成肽段，然后抗原肽與進入內體的MHC類分子結合，抗原肽校遞呈給CD4 T細胞。需要指出的是，B細胞以其BCR識別的抗原表位不同于它遞呈的供T細胞識別的表位，盡管兩者可來自同一抗原分子。而且，作為抗原

21、遞呈細胞，B細胞與其他APC相比，有以下特點：對抗原的識別和結合顯示特異性。這保證了B細胞激活后最終產生的抗體能與相應的抗原發(fā)生專一性結合。其他APC攝取外源性抗原并無特異性；可遞呈低劑量抗原。經計算，B細胞用以激活T細胞的抗原濃度僅為1100gL，為巨噬細胞所需 濃度的10-410-6；在再次免疫時起重要作用，因為活化或記憶B細胞表達高親和力BCR，井兼有MHC類分子高表達，故有很強的抗原遞呈活性。 2T、B細胞間相互作用：B細胞激活需要T、B細胞間發(fā)生相互作用。其中B細胞既是Th細胞輔助的對象，又是T細胞活化的抗原遞呈細胞。圖9-5表明，這一相互合作包括一系列過程：抗原與BCR結合傳遞B細

22、胞活化的第一信號；D細胞作為APC把多肽遞呈給CD4 T細胞，為T細胞活化提供第一信號；活化T細胞表達CD40L，后者與CD40結合成為B細胞活化的第二信號；活化B細胞表達B7分子與CD28結合為T細胞提供第二信號；活化T細胞分泌的細胞因子尤其是其中的IL-4，與B細胞表面的IL-4R結合，也為B細胞活化提供第二信號。嚴格說來，上述相互作用中，T細胞可能只有同時得到第一和第二信號之后才能表達CD40L，亦即T細胞表達CD40L是在得到第二信號之后，但由于上述相互作用是反復發(fā)生的，效應不僅可累積，并可以放大，而完成相互作用中的一系列事件。 在電鏡下，可以看到發(fā)生相互作用的T、D靠得很近。這除了有

23、利于細胞間多種表面分子(TCR-MHC、CD28-B7、CD40-CD40L和其他粘附分子)的結合，還有一個重要的作用，是促使細胞因子高效分泌。Th2一旦靠攏B細胞井獲得激活信號之后，胞漿中的細胞骨架(cytoskeleton)蛋白和專司分泌功能的細胞器(高爾基器)可通過微管組織中心(MTOC)重新排列，集中到B細胞一側，然后這些細胞器和胞膜融合，使細胞因子(主要是IL-4)釋放到Th2和B細胞接觸點附近，有力地提高了細胞間信號傳遞的效率，最終使B細胞發(fā)生有效的激活，從G0期進入G1期，開始增殖分化。需要指出的是，B細胞活化所需的兩個信號中，第一信號具有抗原特異性，第二信號卻是抗原非特異的。在

24、這個意義上，任何一種活化的T細胞(主要是Th2)都可以為B細胞提供第二信號。換言之，起輔助作用的T細胞，它的激活并不一定以B細胞作APC為先決條件。但是，如果T、B細胞同時識別同一種抗原(如病毒)，B細胞獲得抗原識別信號和提供MHC類分子-抗原肽的效率大大提高，可最有效地使該抗原特異性Th2獲得必要的信號，后者反過來作用于該B細胞(包括采用上面提到的IL-4分泌機制)，這樣的T-B合作對B細胞活化應當是最有效的。二 非胸腺依賴抗原對B細胞的活化 非胸腺依箱抗原(TI-Ag)是指能誘導無胸腺裸鼠或無T細胞動物產生抗體的一類抗原。雖然無T細胞輔助，B細胞可直接對TI抗原應答并產生抗體，但是T細胞、

25、NK細胞和單核巨噬細胞能增強B細胞對TI抗原的應答。 (一)TI抗原的分類與主要特性 TI抗原因結構和作用機制不同，分為1型和2型。主要區(qū)別在于：1型TI抗原為脂多糖(LPS)，是小鼠B細胞的多克隆激活劑；而2型是多糖類或多聚糖，一般無絲裂原活性；1型TI抗原作用于成熱與未成熟B1和B2細胞，而2型僅作用于成熟Bl細胞。TD抗原、TI-1抗原和TI-2抗原之晦的主要區(qū)別見表9-3。 需要指出的是，裸鼠外周血缺乏+ T細胞但有+ T細胞，后者能間接輔助B1細胞對TI抗原發(fā)生應答。嬰兒或新生動物對TI-2抗原低應答與B1細胞發(fā)育尚不成熟有關，而X性聯(lián)B細胞免疫缺陷病(X-linked immune

26、 B cell defect，Xid)時，Bl細胞數量顯著低下，故對IL-2的抗原應答低下，可招致反復細菌感染。 (二)B細胞對TI-1抗原的應答 由于TI-l抗原具有絲裂原活性并能活化巨噬細胞、粒細胞和血管內皮細胞，所以脂多糖可引起嚴重的全身性炎癥反應綜合征(SIRS)。在抗體應答上有兩種不同的機制(圖9-6)： 1多克隆B細胞被非特異性激活：見于高濃度抗原時，LPS與B細胞上的LPS受體交聯(lián)，也可能LPS先與血清中LPS結合蛋白結合，其復合物再與B細胞受體結合，使多克隆B細胞被激活，產生低親和力IgM類抗體； 2特異性B細胞克隆被活化：見于LPS低濃度時，LPS的多糖類對特異性BCR的交叉

27、結合，產生的抗LPS抗體亦為低親和力的IgM。 (三)B細胞對TI-2抗原的應答表9-3表明，TI-2抗原結構上主要是多糖類的大分子，有重復抗原表位，功能上能激活補體旁路途徑和凝集素途徑，在體內不易被降解，可持久存在，僅刺激成熟B1細胞。Bl細胞對TI-2抗原的應答有下述特點：被TI-2抗原活化的B1細胞主要位于淋巴濾泡邊緣帶；其中的FDC可捕捉和長久保存TI-2抗原；沒有或很少有生發(fā)中心生成；除極個別抗原有IgG2(人)或IgG3(小鼠)抗體產生外，一般是IgM抗體，不發(fā)生Ig類別轉換，也沒有記憶B細胞生成。 三 與B細胞的活化、增殖和分化有關的細胞因子 B細胞接受足夠強度的雙信號后從G0期

28、進入G1期。此時B細胞發(fā)生體積變大、胞質Ca2+濃度增高、蛋白磷酸化增強、蛋白質和RNA合成活躍、新的分子(如CD69)和細胞因子受體(如CD25)表達、細胞因子分泌增加等一系列變化。B細胞從G1期S期G2期M期，每一階段均依賴細胞因子的作用。 與TD抗原活化B細胞有關的細胞因子，主要是IL-1、IL-7和IL-4；與增殖有關的因子，主要是IL-2、IL-4、IL-5、IL-7；與分化有關的細胞因子，主要是IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IFN-(圖9-7)。上述因子主要由Th細胞分泌，其次由APC分泌。 對TI抗原，活化B細胞可產生各種細胞因子，對B細胞增殖和分化起重要作用。已知B

29、細胞可分泌IL-1、IL-2、IL-4，IL-7、IL-10、IL-12、INF-、TNF-、IFN-、GM-CSF等系列因子。 不同刺激信號啟動B細胞產生不同的細胞因子。如LPS刺激時，B細胞分泌IL-6和IL-10顯著增高，而IL-2不高；用抗Ig抗體或右旋糖酐刺激時，B細胞中IL-2顯著增高，而IL-6不高。產生這一差異的機制，可能涉及Ig的類別轉換。 四 抗體的類別轉換及其影響因素 通常，TI抗原免疫時B細胞產生IgM抗體，但對某些抗原也可產生IgG抗體。TD抗原初次免疫時，B細胞產生的是以IgG為主的抗體，而再次免疫時，則以IgG抗體為主?？贵w類別轉換又稱同種型轉換，轉換的發(fā)生與抗原

30、性質、細胞因子類型和CD40L的作用有關。 (一)影響類別轉換的因素 抗原的性質決定抗體的類別：一般說可溶性蛋白抗原主要誘導人和小鼠的IgG1產生；多糖類抗原易誘導IgM產生，但某些多糖對成年人還可誘導IgG2產生，對小鼠誘導IgG3的產生；蠕蟲類抗原易誘導IgM生成，這可能與這些抗原易活化NK11+ T細胞分泌大量IL-4，誘導IgE生成有關。 2CD40L-CD40的作用：已知T-B細胞直接接觸，不僅影響TD抗原的抗體應答，也與Ig類別轉換有關。例如X性聯(lián)高IgM綜合征患者因CD40L突變造成IgG、IgA、IgE含量低下，表明缺少配體和CD40作用，阻礙IgM轉向IgG、IgA和IgE。

31、CD40L結合CD40后可進一步激活NF-B轉錄因子，誘導Ig類別轉換。敲除CD40-CD40L基因的小鼠，也顯示類別轉換嚴重受阻，同時伴有親和力成熟障礙和記憶B細胞生成不良。 3免疫途徑、免疫佐劑與類別轉換的關系：抗原免疫途徑不同，產生的抗體類別也不相同。如口服抗原涉及粘膜免疫，產生的是IgA為主抗體；而皮內、皮下免疫則以IgG為主。用Freund佐劑進行免疫以產生IgG為主，而用鋁佐劑，則易誘導IgE產生。 (二)細胞因子調控抗體類別轉換 細胞因子與B細胞活化、增殖、分化的關系一如上述。事實上，細胞因子是影響抗體類別轉換最關鍵的因素。如表9-4所示，單純LPS在體外可引起小鼠B細胞增生并產

32、生漿細胞。應用抗體空斑形成細胞(PFC)分析技術，可知其中大量出現的是IgM生成細胞；當LPS分別與IL-4、IFN-或者IL-5加TGF-共同刺激B細胞時，則發(fā)現IgM，IgG1、IgE，IgG2和IgA的分泌分別被提高。 細胞因子的作用主要是影響重鏈5端S區(qū)和C區(qū)基因的轉錄。例如IL-4作用在S-C之間，引起鏈轉錄(參見第三章)。另外，細胞因子和抗體類別轉換關系研究揭示，特定的細胞因子往往促進某些類型的類別轉換而抑制其他類型的類別轉換。表9-5所列為小鼠中的分析結果。一般說，小鼠IgC1相當于人的IgG-4，均受IL-4的調節(jié)，參與型變態(tài)反應；小鼠IgG2相當于人的IgG1，均受IFN-的

33、調控；小鼠IgG3相當于人的IgG2。還需要指出的是，增加一些細胞因子有時并不影響抗體類別的轉換，但不能缺少，缺少則改變抗體類別。例如敲除IL-2基因小鼠，IgE生成顯著增高，敲除IL-6基因則IgA生成顯著缺乏。提示IL-2可抑制IgE生成，IL-6則是IgA生成不可缺少的因子。第四節(jié) 生發(fā)中心在TD抗原應答中的作用 一 TD抗原誘發(fā)的初次應答和再次應答 B細胞對TI-1抗原的應答發(fā)生在外周淋巴器官的胸腺依賴區(qū)，對TI-2抗原的應答發(fā)生在淋巴濾泡的邊緣。B細胞對TD抗原的初次應答，主要發(fā)生在胸腺依賴區(qū)，對TD抗原再次免疫應答發(fā)生在生發(fā)中心。由于應答場所不同，對TD抗原的初次與再次免疫應答會有

34、很大的影響(表9-6)。再次免疫應答，是機體提高清除抗原能力的重要免疫生物學現象，具有重要的意義。 二 生發(fā)中心的形成 (一)生發(fā)中心的結構與主要功能生發(fā)中心(germinal center，GC)是B細胞對TD抗原發(fā)生二次應答的重要場所。在光鏡下，生發(fā)中心的結構由內向外依次為暗區(qū)(dark zone)、亮區(qū)(1ight zone)和邊緣區(qū)(marginal zone)，亮區(qū)又分基底亮區(qū)和頂亮區(qū)。各區(qū)段中的細胞組成特點及主要功能見表9-7。(二)生發(fā)中心生成的過程及其影響因素 1生發(fā)中心的形成：可分為3個階段(圖9-8)： (1)中央母細胞階段：在胸腺依賴區(qū)，B細胞在Th細胞輔助下對抗原產生初

35、次免疫應答，一部分分化為能分泌抗體的漿細胞，僅少數已活化的特異B細胞遷移到初級淋巴濾泡內轉化為B淋巴母細胞(平均為3個克隆)，以指數方式呈現克隆性擴增，3-4d即可達104個細胞，并將初級淋巴濾泡中的小淋巴細胞擠成月牙狀的邊緣區(qū)。所以，生發(fā)中心中的B細胞具有寡克隆性的特點。第4天，B細胞遷移到濾泡內側，失去mIg，轉變?yōu)橹醒肽讣毎?centroblast)，形成生發(fā)中心的暗區(qū)。 (2)中央細胞階段：來自中央母細胞增殖后成為中央細胞(centroyte)，再度表達mIg(屬已經發(fā)生類別轉換的IR)。該細胞體積小，不再分裂，并向FDC豐富的外側區(qū)移動形成亮區(qū)。此區(qū)中絕大多數中央細胞發(fā)生凋亡，井為該

36、區(qū)的巨噬細胞所吞噬。該階段是抗原選擇和親和力成熟階段。 (3)記憶性效應性B細胞階段：少數經體細胞突變和抗原選擇后免于凋亡的中央細胞進入頂亮區(qū)，在FDC和Th細胞的協(xié)同下分化為次級母細胞，再分化為記憶性B細胞或壽命較長的漿細胞，離開生發(fā)中心進入外周循環(huán)。 2影響生發(fā)中心形成的因素(1)B細胞趨化因子受體1(BLRl)：活化的B細胞受趨化因子吸引，從T細胞區(qū)遷移到濾泡區(qū)，條件是必須表達BLR1受體。缺失BLR1的小鼠，其活化B細胞只能停留在胸腺依賴區(qū)和邊緣區(qū)，故沒有GC形成。記憶性B細胞、部分活化CD4+ T細胞和記憶性CD4+ T細胞也表達BLRl，它們能進入GC。 (2)TNF及TNF受體：

37、已知TNF-、淋巴毒素(LT-LT-)及其TNFRl均與初級濾泡和GC形成有關。因為敲除TNF或LT-LT-或TNFR基因的小鼠，均影響濾泡發(fā)育和GC形成。 (3)CD21(CR2)和CD35(CRl)：CR1和CR2表達在FDC和B細胞上，對長期保留抗原和B細胞活化有關。缺少CR1或CR2的小鼠GC生成受阻。 (4)CD40LCD40：CD40L表達在活化的CD4+ T細胞和FDC上，對長期保留抗原和B細胞活化有關。給敲除CD40LCD40基因小鼠用抗原免疫時，也不能誘導GC生成。 三 體細胞高頻突變、抗原選擇和親和力成熟在生發(fā)中心暗區(qū)的中央母細胞在發(fā)生大量增殖同時，伴有體細胞高頻突變(somatic hypermutation)，VD和VDJ基因外顯子可發(fā)生高頻率的點突變。突變后