细胞对抗原的识别及应答ppt课件

第十三章第十三章 B B淋巴细胞介导的体液免疫应答淋巴细胞介导的体液免疫应答 王王 涛涛 免疫学教研室免疫学教研室 当某些当某些AgAg刺激初始刺激初始B B细胞活化、产生抗体时，需要细胞活化、产生抗体时，需要 AgAg特异性特异性T T细胞的辅助。细胞的辅助。 当某些当某些AgAg刺激初始刺激初始B B细胞活化、产生抗体时，无需细胞活化、产生抗体时，无需 AgAg特异性特异性T T细胞的辅助。细胞的辅助。 胸腺依赖抗原胸腺依赖抗原(thymus-dependent antigen, TD-Ag) (thymus-dependent antigen, TD-Ag) 胸腺非依赖抗原胸腺非依赖抗原(thymus-independent antigen, TI-Ag) (thymus-independent antigen, TI-Ag) B细胞识别的抗原 一一. . B B细胞对细胞对TDTD抗原的识别抗原的识别 第一节第一节 B B细胞对细胞对TDTD抗原的免疫应答抗原的免疫应答 二二. . ThTh细胞在细胞在B B细胞免疫应答中的作用细胞免疫应答中的作用 三三. . B B细胞的激活、增殖和终末分化细胞的激活、增殖和终末分化 四四. . B B细胞在生发中心的分化成熟细胞在生发中心的分化成熟 一、一、B B细胞对细胞对TDTD抗原的识别抗原的识别 BCR Ig/Ig 辅助受体 信号转导 细细 胞胞 双双 重重 抗抗 原原 识识 别别 模模 式式 B B C3dgC3dg AgAg L L H H Y YY Y Y YY Y Y Y Y Y CD21CD21 CD19CD19 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y CD81CD81 LynLyn PTKPTK 72 72 SrcSrc- - PTKPTK SrcSrc- - PTKPTK 细胞膜细胞膜 H H L L Y YY Y Y Y Y Y Y Y Y Y BCRBCR交联交联 酪氨酸磷酸化酪氨酸磷酸化 相关信号分子活化相关信号分子活化 转录因子活化转录因子活化 基因开放基因开放 转录因子激活转录因子激活, , 特定基因开放特定基因开放, , 细胞增殖分化细胞增殖分化 BCR+AgBCR+Ag PTKPTK活化活化(Lyn, Fyn, (Lyn, Fyn, BlkBlk) ) ( (LckLck, Fyn), Fyn) IgIg /Ig/Ig 的的ITAM ITAM-ITAM ITAM-P P SykSyk (ZAP-70)(ZAP-70) PIP2PIP2 PLC- PLC- GEFsGEFs (GRB-2)(GRB-2) DAG IP3 DAG IP3 Ca Ca2+ 2+ Ras Ras, , RacRac ( (RasRas) ) PKC PKC calcineurincalcineurin MAPK MAPK 一一. . B B细胞对细胞对TDTD抗原的识别抗原的识别 二二. . ThTh细胞在细胞在B B细胞免疫应答中的作用细胞免疫应答中的作用 三三. . B B细胞的激活、增殖和终末分化细胞的激活、增殖和终末分化 四四. . B B细胞在生发中心的分化成熟细胞在生发中心的分化成熟 第一节第一节 B B细胞对细胞对TDTD抗原的免疫应答抗原的免疫应答 Th B7 MHC-II TCR CD4 ICAM LFA-1 APC Th Th B CD40L CD40 分泌细胞因子 Th B B B 浆细胞 BCR 抗原 TD 抗 原 诱 导 体 液 免 疫 应 答 的 过 程 The Process of Humoral Responses Induced by TD Antigen Bm CD28 B细胞扩增 Th 细胞活化、增殖 一一. . B B细胞对细胞对TDTD抗原的识别抗原的识别 二二. . ThTh细胞在细胞在B B细胞免疫应答中的作用细胞免疫应答中的作用 三三. . B B细胞的激活、增殖和终末分化细胞的激活、增殖和终末分化 四四. . B B细胞在生发中心的分化成熟细胞在生发中心的分化成熟 第一节第一节 B B细胞对细胞对TDTD抗原的免疫应答抗原的免疫应答 一一. . B B细胞对细胞对TDTD抗原的识别抗原的识别 二二. . ThTh细胞在细胞在B B细胞免疫应答中的作用细胞免疫应答中的作用 三三. . B B细胞的激活、增殖和终末分化细胞的激活、增殖和终末分化 四四. . B B细胞在生发中心的分化成熟细胞在生发中心的分化成熟 第一节第一节 B B细胞对细胞对TDTD抗原的免疫应答抗原的免疫应答 淋巴结的结构 （B细胞区） （T细胞区） 机体机体 组织、血液组织、血液 (APC)(APC)： AgAg 高高内皮小静脉内皮小静脉 B B细胞细胞 活化活化B B细胞细胞 辅助辅助 naveTnaveT MHC/AgMHC/Ag肽肽TCR/CD3TCR/CD3 活化活化T T细胞细胞 AgAg特异特异B B细胞细胞 淋巴结、脾脏淋巴结、脾脏 T T细胞区细胞区 初级淋巴小结初级淋巴小结 ( (分裂、增殖分裂、增殖) ) 形成生发中心形成生发中心 抗原受体编辑抗原受体编辑 体细胞的高频突变体细胞的高频突变 生发中心生发中心 抗体亲和力成熟抗体亲和力成熟 IgIg类别转换类别转换 记忆记忆B B细胞的产生细胞的产生 （一）抗原受体的修正（一）抗原受体的修正 (receptor revision)(receptor revision) 自身抗原应答的重链和轻自身抗原应答的重链和轻 链蛋白质的基因，以此消链蛋白质的基因，以此消 除自身应答性除自身应答性B B细胞。借细胞。借 IgIg基因的二次重排而对基因的二次重排而对B B 细胞的抗原受体作修正，细胞的抗原受体作修正， 称为抗原受体编辑称为抗原受体编辑 (receptor editing)(receptor editing)。 在骨髓中在骨髓中B B细胞发育成熟的过程中，细胞发育成熟的过程中，V (D) V (D) 和和J J基因节段的重排基因节段的重排 是随机发生的，因而可能产生能与自身抗原应答的是随机发生的，因而可能产生能与自身抗原应答的B B细胞克隆，或细胞克隆，或 产生具有不合适抗原受体的产生具有不合适抗原受体的B B细胞克隆。二次重排会修正编码能与细胞克隆。二次重排会修正编码能与 （二）体细胞高频突变（二）体细胞高频突变 (somatic (somatic hypermutationhypermutation) ) 分裂中的生发中心母细胞；分裂中的生发中心母细胞； 每次细胞分裂时，每次细胞分裂时，IgIg V V区基因大约区基因大约10001000个个bpbp中中 有一对发生突变；有一对发生突变； 细胞每次分裂产生的子代细胞中，抗原受体会细胞每次分裂产生的子代细胞中，抗原受体会 有一个突变氨基酸；有一个突变氨基酸； B B细胞产生和分泌突变的细胞产生和分泌突变的IgIg分子。分子。 受抗原刺激，在次级淋巴器官的生发中心，受抗原刺激，在次级淋巴器官的生发中心， 体细胞发生高频突变，使编码体细胞发生高频突变，使编码IgVIgV区基因点突变，区基因点突变， 以以CDRCDR频率最高，尤为频率最高，尤为CDR3CDR3。突变后抗体亲和。突变后抗体亲和 力高于原先抗体亲和力的现象称为抗体亲和力成力高于原先抗体亲和力的现象称为抗体亲和力成 熟。熟。 （三）抗体亲和力成熟（三）抗体亲和力成熟 (affinity maturation)(affinity maturation) （四）（四）IgIg类别转换类别转换 (class switch)(class switch) 重排。比较重排后重排。比较重排后H H基因基因 编码的产物，编码的产物，V V区相同而区相同而C C 区不同，即识别抗原特异区不同，即识别抗原特异 性相同，而性相同，而IgIg类或亚类发类或亚类发 生改变。生改变。 又称同种型转换（又称同种型转换（isotypeisotype switchswitch），一个），一个B B细胞克隆细胞克隆 在分化、成熟过程中，在分化、成熟过程中，V V H H 基因不变，而发生基因不变，而发生C C H H 基因片段的基因片段的 B 细 胞 合 成 抗 体 的 类 别 转 换 细胞因子对细胞因子对IgIg类别转换的选择性促进作用类别转换的选择性促进作用 细胞因子对小鼠细胞因子对小鼠IgIg类、亚类转换的调节作用类、亚类转换的调节作用 IgMIgMIgG3IgG3IgG1IgG1IgG2bIgG2b IgG2aIgG2aIgEIgEIgAIgA ILIL 4 4 ILIL 5 5 IFNIFN TGFTGF 注：本结果来自注：本结果来自LPSLPS刺激小鼠刺激小鼠B B细胞的体外实验；不同细胞因子协同细胞的体外实验；不同细胞因子协同 LPSLPS刺激未致敏小鼠刺激未致敏小鼠B B细胞产生不同细胞产生不同IgIg类和亚类，有些类和亚类类和亚类，有些类和亚类 的降低可能是由于的降低可能是由于IgIg类别转换到其它类或亚类所造成。类别转换到其它类或亚类所造成。 （五）记忆（五）记忆B B细胞的特点细胞的特点 不产生抗体；不产生抗体； 再次与同一抗原相遇时，迅速活化产生大量再次与同一抗原相遇时，迅速活化产生大量 抗原特异性抗体；抗原特异性抗体； 表达表达CD27CD27，高水平表达，高水平表达CD44CD44； 长期存活，但需要有相应抗原存在。长期存活，但需要有相应抗原存在。 第二节第二节 B B细胞对细胞对TITI抗原的免疫应答抗原的免疫应答 胸腺非依赖抗原胸腺非依赖抗原(thymus-independent antigen, TI-Ag) (thymus-independent antigen, TI-Ag) 当某些当某些AgAg刺激初始刺激初始B B细胞活化、产生抗体时，无需细胞活化、产生抗体时，无需 AgAg特异性特异性T T细胞的辅助。细胞的辅助。 TI-1 TI-1 B B细胞丝裂原细胞丝裂原: : 细菌脂多糖（细菌脂多糖（LPS)LPS) TI-2 TI-2 细菌胞壁细菌胞壁, , 荚膜多糖荚膜多糖 TI-1 抗原 TI-2 抗原 TDTD抗原与抗原与TITI抗原的特性抗原的特性 特特 性性TDTD抗原抗原TITI抗原抗原 TI-1TI-1TI-2TI-2 化学特性化学特性蛋白质蛋白质脂脂多糖多糖多糖多糖 抗体应答抗体应答 无无胸腺鼠胸腺鼠 - - + + + + 无无T T细胞培养物细胞培养物 - - + + -/ -/ 少少 抗体应答的特点抗体应答的特点 类别转换类别转换 + + - - - - 亲亲和性和性成熟成熟 + + - - - - 记忆记忆B B细胞细胞 + + - - - - 多克隆多克隆B B细胞活化剂作用细胞活化剂作用 - - + + - - 第三节第三节 体液免疫应答的一般规律体液免疫应答的一般规律 初次应答（初次应答（primary responseprimary response） 初次接受抗原刺激所产生的应答。初次接受抗原刺激所产生的应答。 二次应答（二次应答（secondary responsesecondary response） 再次接受相同抗原刺激所产生的回忆应答。再次接受相同抗原刺激所产生的回忆应答。 第三节第三节 体液免疫应答的一般规律体液免疫应答的一般规律 潜伏期：潜伏期：抗原刺激后，产生特异性抗体前的时间。抗原刺激后，产生特异性抗体前的时间。 对数期：对数期：所产生的抗体量呈幂次方增加。所产生的抗体量呈幂次方增加。 平台期：平台期：血清中抗体浓度不发生变化。血清中抗体浓度不发生变化。 下降期：下降期：血清中抗体浓度缓慢下降。血清中抗体浓度缓慢下降。 再次应答特点 潜伏期短； 抗体浓度增加快，快速到达平台期； 抗体维持时间长； 所需抗原剂量小； 再次应答主要产生高亲和力的IgG 初次应答初次应答 Ag B Ag B 浆细胞浆细胞 APC APC ThTh CD40CD40 CD40LCD40L B B表位表位 BCRBCR 活化 活化, ,增殖增殖, ,分化分化 MHCII/TMHCII/T表位表位 TCRTCR CD80 CD28CD80 CD28 BmBm IL-4,IL-5IL-4,IL-5