免疫學(xué)B細(xì)胞培訓(xùn)課件

1、免疫學(xué)B細(xì)胞免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/42免疫應(yīng)答的種類免疫應(yīng)答固有免疫適應(yīng)性免疫體液免疫細(xì)胞免疫免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/22免疫應(yīng)答的種類免疫應(yīng)答固有免疫適應(yīng)性免疫2022/10/43B細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞的功能？參與體液免疫NO antibody免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/23B細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞的功能？參與體液免疫N2022/10/44免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/24免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/45 體內(nèi)存在識(shí)別各種抗原的免疫細(xì)胞克隆（clone）。 抗原通過與特異性抗原識(shí)別受體作用導(dǎo)致細(xì)胞活化及克隆擴(kuò)增，產(chǎn)生免疫應(yīng)答。1957：澳大利亞學(xué)者Burnet提出克隆選擇學(xué)說克隆擴(kuò)增Frank

2、 Macfarlane Burnet(18991985)免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/25 體內(nèi)存在識(shí)別各種抗原的免疫細(xì)胞克?。╟2022/10/46為何機(jī)體B細(xì)胞庫中會(huì)有如此多樣性的BCR存在？為何每個(gè)B細(xì)胞有單一的BCR？Point to Ponder免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/26為何機(jī)體B細(xì)胞庫中會(huì)有如此多樣性的BCR2022/10/47B細(xì)胞發(fā)育過程中重要的事件都是圍繞著功能性BCR的表達(dá)和中樞耐受的形成。第一節(jié) B細(xì)胞的分化和發(fā)育（一）BCR的基因結(jié)構(gòu)及重排（二）抗原識(shí)別受體多樣性的產(chǎn)生機(jī)制（三）B細(xì)胞在中樞免疫器官中的分化和發(fā)育（四）B細(xì)胞中樞免疫耐受的形成免疫學(xué)B細(xì)胞2022/1

3、0/27B細(xì)胞發(fā)育過程中重要的事件都是圍繞著功能2022/10/48（一）BCR基因結(jié)構(gòu)及重排BCR 胚系基因結(jié)構(gòu)；BCR的基因重排及其機(jī)制。免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/28（一）BCR基因結(jié)構(gòu)及重排BCR 胚系基2022/10/49VDJCHVJCL免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/29VDJCHVJCL免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/4101、BCR的胚系基因結(jié)構(gòu)重鏈基因： 14號(hào)染色體長臂，由V、D、J、C基因片段構(gòu)成。輕鏈基因： 基因：2號(hào)染色體長臂，由V、J、C基因片段構(gòu)成。 基因：22號(hào)染色體短臂，由V、J、C基因片段構(gòu)成。免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/2101、BCR的胚系基因結(jié)構(gòu)重鏈基因：

4、免疫2022/10/4111.BCR的胚系基因結(jié)構(gòu)免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/2111.BCR的胚系基因結(jié)構(gòu)免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/4122.BCR的基因的重排及其機(jī)制重組酶Ig V區(qū)基因的重排重組激活酶基因(recombination activating gene RAG)編碼重組激活酶RAG1和RAG2，特異性識(shí)別并切除V、（D）、J基因片段兩側(cè)的重組信號(hào)序列（recombination signal sequences，RSS）。免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/2122.BCR的基因的重排及其機(jī)制重組酶2022/10/413免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/213免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/

5、414重組酶還未連接時(shí)末端脫氧核苷轉(zhuǎn)移酶可將數(shù)個(gè)核苷酸通過一種非模板編碼的方式加到DNA的斷端。其他DNA外切酶、DNA合成酶等。VDJNNN2.BCR的基因的重排及其機(jī)制免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/214重組酶還未連接時(shí)末端脫氧核苷轉(zhuǎn)移酶可2022/10/415（二）抗原識(shí)別受體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/215（二）抗原識(shí)別受體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制免疫2022/10/4161.組合造成的多樣性：包括眾多V區(qū)基因片段的組合和輕重鏈的組合。Gene segmentVDJH gene40256 gene405 gene304（二）抗原識(shí)別受體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制H variety4025

6、66000 variety405200 variety304120免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/2161.組合造成的多樣性：包括眾多V區(qū)基因2022/10/4171.組合造成的多樣性：包括眾多V區(qū)基因片段的組合和輕重鏈的組合。VH V6000200=1.2106VH V6000120=7.2105total1.2106+7.2105=1.92106（二）抗原識(shí)別受體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/2171.組合造成的多樣性：包括眾多V區(qū)基因2022/10/4182.連接造成的多樣性 各基因片段之間的連接可以丟失或加入數(shù)個(gè)核苷酸 ，從而產(chǎn)生新的序列。（二）抗原識(shí)別受體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制V

7、DJNNNNC53TdTTdT免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/2182.連接造成的多樣性 各基因片段之間VDJC 1IgH protein chainCDR1CDR2CDR3U5-11-DVHCHVDJC 1C 2C3C 4DOMAINS ILLUSTRATED= RegionsFR1FR2FR3FR4V REGIONH19免疫學(xué)B細(xì)胞VDJC 1IgH protein chainCDR1CD2022/10/420N region diversity: bases added at junctions N = A, T , C, or GNNNIn frameNNNNADDED BY TdT(TE

8、RMINALDEOXYNUCLEOTIDYLTRANSFERASE)VVOut ofFrameD SEGMENTD SEGMENTV-DJJUNCTIOND-JJUNCTIONJJNOTE: diversity segment can be read in many reading frames!免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/220N region diversity:2022/10/421體細(xì)胞高頻突變（somatic hypermutation） 指生發(fā)中心的成熟B細(xì)胞的輕鏈和重鏈V基因可發(fā)生的高頻率的點(diǎn)突變。常見于CDR區(qū)，尤其是CDR3。可導(dǎo)致抗體的親和力成熟(affinity matu

9、ration)：即突變后有些分子的親和力優(yōu)于原先的分子，尤其是再次免疫后親和力逐漸提高。3.體細(xì)胞高頻突變?cè)斐傻亩鄻有詾槭裁碈DR3最富于變化？免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/221體細(xì)胞高頻突變（somatic hyp突變后抗原突變前BCR1BCR2抗原高頻突變?yōu)楹螜C(jī)體B細(xì)胞庫中會(huì)有如此多樣性的BCR存在？22免疫學(xué)B細(xì)胞突變后抗原突變前BCR1BCR2抗原高頻突變?yōu)楹螜C(jī)體B細(xì)胞庫2022/10/4231.組合造成的多樣性2.連接造成的多樣性3.體細(xì)胞高頻突變?cè)斐傻亩鄻有詾楹螜C(jī)體B細(xì)胞庫中會(huì)有如此多樣性的BCR存在？（二）抗原識(shí)別受體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制為何每個(gè)B細(xì)胞有單一的BCR？免疫學(xué)B細(xì)胞20

10、22/10/2231.組合造成的多樣性為何機(jī)體B細(xì)胞庫中2022/10/424等位排斥和同種型排斥為什么一個(gè)B細(xì)胞克隆只能產(chǎn)生單一特異性的BCR或抗體？一對(duì)等位基因編碼兩種產(chǎn)物免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/224等位排斥和同種型排斥為什么一個(gè)B細(xì)胞克2022/10/425等位排斥(allelic exclusion)： 指B細(xì)胞中位于一對(duì)染色體上的重鏈或輕鏈基因，其中只有一條染色體上的基因能夠得到表達(dá)，先重排成功的基因抑制了另一條染色體上等位基因的重排。保證了一個(gè)B細(xì)胞克隆只表達(dá)單一特異性的BCR。等位排斥V1V1V1肽NO免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/225等位排斥(allelic exclus

11、2022/10/4262號(hào)22號(hào)為什么一個(gè)B細(xì)胞克隆只能表達(dá)一種類型的輕鏈？同種型排斥2號(hào)22號(hào)免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/2262號(hào)22號(hào)為什么一個(gè)B細(xì)胞克隆只能2022/10/4272號(hào)22號(hào)肽同種型排斥 NO同種型排斥(isotype exclusion)：指輕鏈和輕鏈之間的排斥，鏈基因的表達(dá)成功即抑制鏈基因的表達(dá) 。保證了一個(gè)Ig分子中只含有一種輕鏈。免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/2272號(hào)22號(hào)肽同種型排斥 NO同種2022/10/428（三）B細(xì)胞在中樞免疫器官中的發(fā)育免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/228（三）B細(xì)胞在中樞免疫器官中的發(fā)育免疫2022/10/429（三）B細(xì)胞在中樞免疫

12、器官中的發(fā)育抗原非依賴階段：在胚肝或骨髓淋巴干細(xì)胞祖B細(xì)胞前B細(xì)胞未成熟B細(xì)胞成熟B細(xì)胞抗原依賴階段：外周淋巴器官成熟B細(xì)胞活化B細(xì)胞抗原記憶B細(xì)胞漿細(xì)胞骨髓淋巴濾泡的冠狀帶抗體免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/229（三）B細(xì)胞在中樞免疫器官中的發(fā)育抗原2022/10/430（四）B細(xì)胞中樞免疫耐受的形成只表達(dá)mIgM的未成熟B細(xì)胞若與骨髓中的自身抗原結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，形成克隆清除，這是B細(xì)胞發(fā)生自身耐受的主要機(jī)制。一些識(shí)別自身抗原的未成熟B細(xì)胞可以通過受體編輯改變其BCR特異性，從而得以進(jìn)一步發(fā)育。若受體編輯不成功，則該細(xì)胞發(fā)生凋亡。未成熟B細(xì)胞與自身抗原結(jié)合引起mIgM表達(dá)下調(diào)，這類細(xì)胞雖然

13、可以進(jìn)入外周淋巴器官，但對(duì)抗原刺激不產(chǎn)生應(yīng)答，稱為無能。免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/230（四）B細(xì)胞中樞免疫耐受的形成只表達(dá)mB cell self tolerance: clonal deletionImmature B cell recognisesmultivalentself AgBClonal deletion byapoptosisYYBImmatureBBSmallpre-B31免疫學(xué)B細(xì)胞B cell self tolerance: clonal Receptor editingA rearrangement encoding a self specific receptor

14、 can be replacedVCJVVVYBB!Receptorrecognisesself antigen!BApoptosisor anergyYBBEdited receptor now recognisesa different antigen and can berechecked for specificityCJVVVVArrest developmentAnd reactivateRAG-1 and RAG-232免疫學(xué)B細(xì)胞Receptor editingA rearrangemenYB cell self tolerance: anergyBYYYBAnergic B

15、cellIgD normal IgM lowImmature B cell recognisessoluble self AgYYBImmatureBBSmallpre-BIgMIgDIgDIgD33免疫學(xué)B細(xì)胞YB cell self tolerance: anergyYYYYYYMature B cellexported to theperipheryYYB cell self tolerance: export of self tolerant B cellsIgD and IgM normalIgMIgDIgDIgDIgDIgMIgMIgMImmature B cell doesnt

16、recognise anyself AgYYBImmatureBBSmallpre-BB34免疫學(xué)B細(xì)胞YYYYYYMature B cellYYB cell se2022/10/435第二節(jié) B淋巴細(xì)胞表面的分子及其作用(一)B細(xì)胞抗原受體復(fù)合物 組成：BCR和Ig/Ig1.BCR（B cell receptor， mIg）：B細(xì)胞受體，識(shí)別抗原，不成熟B細(xì)胞表達(dá)mIgM,成熟B細(xì)胞表達(dá)mIgM和mIgD，漿細(xì)胞不表達(dá)mIg。2.Ig/Ig：轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)。3.BCR可直接識(shí)別可溶性抗原。免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/235第二節(jié) B淋巴細(xì)胞表面的分子及其作用2022/10/436（二）B細(xì)胞共受體

17、CD19CD21CD81形成一個(gè)B細(xì)胞特異的多分子活化輔助受體，增強(qiáng)B細(xì)胞活化信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)。CD21即為CR2，是EB病毒受體，表達(dá)于成熟的細(xì)胞、FDC、咽部及宮頸上皮細(xì)胞。免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/236（二）B細(xì)胞共受體CD19CD212022/10/437與EBV感染有關(guān)疾病主要有三種： 傳染性單核細(xì)胞增多癥 ：三個(gè)典型癥狀為發(fā)熱、咽炎和頸淋巴結(jié)腫大。非洲兒童淋巴瘤(即Burkitt淋巴瘤) 鼻咽癌 免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/237與EBV感染有關(guān)疾病主要有三種： 傳染2022/10/438（三）協(xié)同刺激分子1.CD40表達(dá)于成熟B細(xì)胞表面，其配體CD40L表達(dá)于活化T細(xì)胞表面，二者結(jié)

18、合向B細(xì)胞傳導(dǎo)活化的第二信號(hào)。12CD40/CD40LB 細(xì)胞Th細(xì)胞TD 抗原CD4免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/238（三）協(xié)同刺激分子1.CD40表達(dá)于成2022/10/4392.CD80（B7.1）和CD86（B7.2）活化的B細(xì)胞高表達(dá)B7分子，可充當(dāng)APC。3.其他粘附分子ICAM-1、LFA-1等。（三）協(xié)同刺激分子免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/2392.CD80（B7.1）和CD86（B2022/10/440與B細(xì)胞活化雙信號(hào)刺激有關(guān)的CD分子1.BCR- CD79 2.CD19 CD21 CD81 3.CD40 4.CD80（B7-1） CD86 （B7-2）(B7.1/B7.2

19、)免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/240與B細(xì)胞活化雙信號(hào)刺激有關(guān)的CD分子12022/10/441CD20 表達(dá)于各前體B細(xì)胞和成熟B細(xì)胞，漿細(xì)胞不表達(dá)。調(diào)節(jié)B細(xì)胞增殖和分化。是 B細(xì)胞標(biāo)志，是治療性單抗識(shí)別的靶分子。CD22特異性表達(dá)于B細(xì)胞，隨著B細(xì)胞成熟表達(dá)量增加，但漿細(xì)胞不表達(dá)，胞內(nèi)區(qū)含有ITIM模體，抑制B細(xì)胞活化。CD32即FcR-B，抑制B細(xì)胞的活化。（四）其他表面分子免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/241CD20 表達(dá)于各前體B細(xì)胞和成熟B細(xì)2022/10/442非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkins lymphoma, NHL）免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/242非霍奇金淋巴瘤（n

20、on-Hodgkin2022/10/443第三節(jié) B細(xì)胞的亞群CD5固有免疫適應(yīng)性免疫免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/243第三節(jié) B細(xì)胞的亞群CD5固有免疫適2022/10/444B1細(xì)胞產(chǎn)生于個(gè)體發(fā)育的早期， 分布于腸道固有層和胸、腹膜腔中。其抗原受體與所產(chǎn)生的抗體可以相對(duì)低的親和力與多種不同的抗原表位結(jié)合，稱為多反應(yīng)性（polyreactivity）。 CD5BYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYIgMB1細(xì)胞在對(duì)蛋白質(zhì)的反應(yīng)中無重要性，但可對(duì)碳水化合物刺激產(chǎn)生較強(qiáng)的應(yīng)答，主要產(chǎn)生低親和力的IgM類抗體。B1細(xì)胞免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/244B1細(xì)胞產(chǎn)生于個(gè)體發(fā)育的早期， 分布于免疫

21、學(xué)B細(xì)胞培訓(xùn)課件2022/10/446B1細(xì)胞和B2細(xì)胞的生物學(xué)特征比較 性質(zhì) B1細(xì)胞 B2細(xì)胞 產(chǎn)生時(shí)間 胎兒期 出生后 更新方式 自我更新 骨髓產(chǎn)生 自發(fā)性Ig 產(chǎn)生 高 低 特異性 多反應(yīng)性 單特異性， 分泌Ig的同種型 IgM IgG IgG IgM 體細(xì)胞高頻突變 低無 高 針對(duì)的抗原 碳水化合物 蛋白類 免疫記憶 少/無 有免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/246B1細(xì)胞和B2細(xì)胞的生物學(xué)特征比較 2022/10/447第四節(jié) B淋巴細(xì)胞的功能B2細(xì)胞的主要生物學(xué)功能有：產(chǎn)生抗體抗原提呈免疫調(diào)節(jié)免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/247第四節(jié) B淋巴細(xì)胞的功能B2細(xì)胞的主2022/10/448

22、抗體參與免疫應(yīng)答的四種方式：通過中和作用阻止病原體和靶細(xì)胞的結(jié)合，中和細(xì)菌毒素的毒性作用調(diào)理作用ADCC作用參與補(bǔ)體的溶菌溶細(xì)胞作用，形成抗原-抗體-補(bǔ)體復(fù)合物，通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體，導(dǎo)致細(xì)菌或細(xì)胞的溶解。（一）產(chǎn)生抗體介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/248抗體參與免疫應(yīng)答的四種方式：（一）產(chǎn)生2022/10/449Viral and Bacterial Infection of Cells can be Blocked by Neutralizing Antibodies免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/249Viral and Bacterial2022/10/450Neutralization by IgG Antibodies Protects Cells from Toxin Action免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/250Neutralization by I2022/10/451調(diào)理作用免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/251調(diào)理作用免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/452ADCC作用免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/252ADCC作用免疫學(xué)B細(xì)胞2022/10/453B細(xì)胞可有效地提呈可溶性抗原，并且，只有活化的B細(xì)胞才能提呈抗原，因?yàn)橹挥谢罨腂細(xì)胞才能表達(dá)B7分子。（二）提呈可溶性抗原免疫