免疫學(xué)B細(xì)胞課件

[免疫學(xué)]B細(xì)胞2024/4/1612024/4/162第9章學(xué)習(xí)要點(diǎn)一、掌握B細(xì)胞主要表面分子及其生物學(xué)作用；B細(xì)胞的生物學(xué)功能。二、熟悉BCR多樣性產(chǎn)生的機(jī)制,B細(xì)胞中樞耐受的形成；B細(xì)胞的亞群。三、了解B細(xì)胞的分化和發(fā)育。2024/4/163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2024/4/164B細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞的功能？參與體液免疫NOantibody2024/4/1652024/4/166體內(nèi)存在識(shí)別各種抗原的免疫細(xì)胞克隆（clone）?？乖ㄟ^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FrankMacfarlaneBurnet(1899－1985)2024/4/167為何機(jī)體B細(xì)胞庫(kù)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？PointtoPonder………2024/4/168B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2024/4/169（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。2024/4/1610VDJCHVJCL2024/4/16111、BCR的胚系基因結(jié)構(gòu)重鏈基因：

14號(hào)染色體長(zhǎng)臂，由V、D、J、C基因片段構(gòu)成。輕鏈基因：①κ基因：2號(hào)染色體長(zhǎng)臂，由V、J、C基因片段構(gòu)成。②λ基因：22號(hào)染色體短臂，由V、J、C基因片段構(gòu)成。2024/4/16121.BCR的胚系基因結(jié)構(gòu)2024/4/16132.BCR的基因的重排及其機(jī)制重組酶——IgV區(qū)基因的重排①重組激活酶基因(recombinationactivatinggeneRAG)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（recombinationsignalsequences，RSS）。2024/4/16142024/4/1615②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。③其他DNA外切酶、DNA合成酶等。VDJNNN2.BCR的基因的重排及其機(jī)制2024/4/1616（二）抗原識(shí)別受體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制2024/4/16171.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。GenesegmentVDJHgene40256κgene405λgene304（二）抗原識(shí)別受體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制Hvariety40×25×66000κvariety40×5200λvariety30×41202024/4/16181.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×Vκ6000×200=1.2×106VH×Vλ6000×120=7.2×105total1.2×106+7.2×105=1.92×106（二）抗原識(shí)別受體多樣性產(chǎn)生的機(jī)制2024/4/16192.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VDJNNNNC5’3’TdTTdTVDJC1IgHproteinchainCDR1CDR2CDR3U5-11-DVHCHVDJCμ1Cμ2Cμ3Cμ4DOMAINSILLUSTRATED<===RegionsFR1FR2FR3FR4VREGIONH2024/4/1621Nregiondiversity:basesaddedatjunctionsN=A,T,C,orGNNNInframeNNNNADDEDBYTdT(TERMINALDEOXYNUCLEOTIDYLTRANSFERASE)VVOutofFrameDSEGMENTDSEGMENTV-DJJUNCTIOND-JJUNCTIONJJNOTE:diversitysegmentcanbereadinmanyreadingframes!2024/4/1622體細(xì)胞高頻突變（somatichypermutation）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?？蓪?dǎo)致抗體的親和力成熟(affinitymaturation)：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？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(kù)中會(huì)有如此多樣性的BCR存在？2024/4/16241.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(kù)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？2024/4/1625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2024/4/1626等位排斥(allelicexclusion)：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NO2024/4/16272號(hào)κ22號(hào)λ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)κ22號(hào)λ2024/4/16282號(hào)22號(hào)κκ肽同種型排斥

λNO同種型排斥(isotypeexclusion)：指κ輕鏈和λ輕鏈之間的排斥，κ鏈基因的表達(dá)成功即抑制λ鏈基因的表達(dá)

。保證了一個(gè)Ig分子中只含有一種輕鏈。2024/4/1629（三）B細(xì)胞在中樞免疫器官中的發(fā)育2024/4/1630（三）B細(xì)胞在中樞免疫器官中的發(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2024/4/1631（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。Bcellselftolerance:clonaldeletionImmatureBcellrecognisesmultivalentselfAgBClonaldeletionbyapoptosisYYBImmatureBBSmallpre-BReceptoreditingArearrangementencodingaselfspecificreceptorcanbereplacedVCJVVVYBB!!Receptorrecognisesselfantigen!!BApoptosisoranergyYBBEditedreceptornowrecognisesadifferentantigenandcanberecheckedforspecificityCJVVVVArrestdevelopmentAndreactivateRAG-1andRAG-2YBcellselftolerance:anergyBYYYBAnergicBcellIgDnormalIgMlowImmatureBcellrecognisessolubleselfAgYYBImmatureBBSmallpre-BIgMIgDIgDIgDYYYYYYMatureBcellexportedtotheperipheryYYBcellselftolerance:exportofselftolerantBcellsIgDandIgMnormalIgMIgDIgDIgDIgDIgMIgMIgMImmatureBcelldoesn’trecogniseanyselfAgYYBImmatureBBSmallpre-BB2024/4/1636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Igα/Igβ1.BCR（Bcellreceptor，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.Igα/Igβ：轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)。3.BCR可直接識(shí)別可溶性抗原。2024/4/1637（二）B細(xì)胞共受體CD19／CD21／CD81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Ｂ細(xì)胞、FDC、咽部及宮頸上皮細(xì)胞。2024/4/1638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2024/4/1639（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)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CD42024/4/16402.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2024/4/1641與B細(xì)胞活化雙信號(hào)刺激有關(guān)的CD分子1.BCR-CD792.CD19CD21CD81

3.CD404.CD80（B7-1）

CD86（B7-2）(B7.1/B7.2)2024/4/1642CD20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FcγRⅡ-B，抑制B細(xì)胞的活化。（四）其他表面分子2024/4/1643非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkin’slymphoma,NHL）

2024/4/1644第三節(jié)B細(xì)胞的亞群CD5固有免疫適應(yīng)性免疫2024/4/1645B1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)胞腸道粘膜固有層的B主要是B1?？赡茉谀c道抗病原體的粘膜免疫中起重要作用。但腸道固有層中的腸相關(guān)淋巴組織（GALT）內(nèi)有派氏集合淋巴結(jié)，其中的B主要是B2細(xì)胞。其主要作用是產(chǎn)生分泌型IgA。YY抗原MCELLAPCTBB漿細(xì)胞抗體IgA淋巴結(jié)2024/4/1647B1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＞IgGIgG＞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2024/4/1648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)2024/4/1649抗體參與免疫應(yīng)答的四種方式：①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②調(diào)理作用③ADCC作用④參與補(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2024/4/1650ViralandBacterialInfectionofCellscanbeBlockedbyNeutralizingAntibodies2024/4/1651NeutralizationbyIgGAntibodiesProtectsCellsfromToxinAction2024/4/16