B淋巴细胞课件

免疫系统：免疫组织和器官、免疫细胞、免疫分子。免疫器官：中枢免疫器官、外周免疫器官免疫分子：抗体、补体、细胞因子白细胞分化抗原、CD分子、黏附分子、MHC分子免疫细胞：参与适应性免疫的细胞（T、B细胞）参与固有免疫的细胞,第九章B淋巴细胞（Blymphocyte),（Page76）,B细胞的命名及发育成熟的场所成熟B细胞定居的场所B细胞通过产生抗体发挥适应性免疫应答（体液免疫应答）B细胞还是重要的APC,B淋巴细胞简称B细胞,B细胞的分化发育B细胞表面分子及其作用B细胞的分类B细胞的功能,第一节B细胞的分化发育,非抗原依赖期（骨髓）抗原依赖期（外周淋巴器官）,B细胞的发育,主要事件*BCRV区编码基因的“基因重排”（骨髓）*阴性选择（骨髓）*阳性选择（生发中心）意义*获得功能性和多样性的BCR*获得对自身抗原的耐受*BCR与抗体亲和力成熟,B细胞在中枢免疫器官中的分化发育过程中发生的主要事件是功能性BCR的表达B细胞自身免疫耐受的形成,机体免疫系统中存在着众多特异性识别不同抗原的B细胞所组成的B细胞库每一B细胞克隆的BCR都是不同的，但在胚胎发育过程中，它们都来自祖细胞,（一）BCR的基因结构及其重排1.BCR的胚系基因结构,肽链染色体定位基因片段及排列l22号长臂V30-J4-C4k2号短臂V40-J5-CH14号长臂V45-D23-J6-C9,重链V区：由1个V基因+1个J基因+1个D基因编码轻链V区：由1个V基因+1个J基因编码重链和轻链C区：均分别由1个C基因编码,14号染色体长臂,22号染色体长臂,2号染色体短臂,2BCR的基因重排基因重排：是在B细胞的分化发育过程中，BCR基因片段发生重新排列和组合，从而产生数量巨大、能识别特异性抗原的BCR,只有形成V-D-J连接后，再与C基因片段连接，才能通过转录和翻译表达H链,重链,Ig胚系基因重排的发生具有明显的程序化，首先是重链可变区发生基因重排，随后是轻链重排,轻链,3BCR的基因重排的机制IgV区基因的重排主要是通过重组激活酶（recombinase）的作用来实现的，其作用包括识别位于V（D）J基因片段两端的保守序列，切断、连接以及修复DNA等。重组酶包括：重组激活酶、末端脱氧核苷酸转移酶、DNA外切酶、DNA合成酶等。,通过重组激活酶的作用，可以从众多的V（D）J基因片段中各选择1个V片段，1个D片段（轻链无D片段）和1个J片段重排在一起基因重排是存在于B细胞和T细胞中独特的生物学现象,等位排斥是指B细胞中位于一条染色体上的重链或轻链基因表达成功后，抑制了另一条同源染色体上的重链或轻链基因的重排。,4.等位排斥（allelicexclusion）和同型排斥（isotypeexclusion）：,同型排斥是指轻链和轻链之间的排斥，链基因表达成功即抑制链基因的表达。在人Ig中链和链之比约为2:1，而在小鼠中约为20:1。,等位排斥和同型排斥是一个B细胞克隆只表达一种BCR，只分泌一种抗体的机制。,(二)抗原识别受体多样性产生的机制（BCR）1、组合多样性(combinatorialdivercsity)众多V、(D)、J基因片段作为备选，在基因重排时，每个细胞只能取用一个，而不同细胞所取用的基因不同，这就造成了组合的多样性。,人BCR基因排列组合的种类：H链：45(V)23(D)6(J)6210种轻链：40(V)5(J)200种轻链：30(V)4(J)120种H链与L链的组合共有62103201.9106种,2、连接多样性(junctionaldiversity)在V-D-J重排过程中，基因的连接处往往有插入、替换或缺失核苷酸的情况发生，从而产生新的序列，显著增加了BCR的多样性。即便两个B细胞取用了相同的V(D)J基因，它们的V区基因也是不同的，可编码出不同的BCR。密码子错位；框架移位；N序列插入,B细胞甲,B细胞乙,B细胞丙,V1,V1,V1,D1,D1,D1,J1,J1,J1,3、受体编辑(receptorediting):指一些完成基因重排并成功表达BCR的B细胞识别自身抗原后未被克隆清除，而是发生RAG基因重新活化，导致轻链VJ再次重排，合成新的轻链，从而使BCR获得新的特异性。,4、体细胞高频突变(somatichypermutation)体细胞高频突变造成的多样性是在已成熟B细胞即已完成V基因重排的基础上发生的体细胞高频突变发生在抗原刺激后外周淋巴器官生发中心被抗原激活后的B细胞在外周免疫器官生发中心分裂增殖时，IgV区基因大约每复制1000个bp就有1对发生突变（其他体细胞每次分裂中DNA分子的突变率约为10-10bp），故称为体细胞高频突变体细胞高频突变的主要方式是点突变，常发生在V区的CDR区，增加了Ig的多样性,抗原识别受体多样性产生的机制（BCR）1、组合多样性2、连接多样性3、受体编辑4、体细胞高频突变（生发中心）,（三）B细胞在中枢免疫器官中的分化发育,自身免疫耐受,成熟B细胞又称初始B细胞。B细胞C和C基因片段有一个共同的mRNA前体，通过差异剪接分别形成mRNA和mRNA，因此成熟B细胞表面可同时表达mIgM和mIgD(V区相同)。,无mIgM的表达，但开始表达Ig/Ig,仍无功能性BCR表达,（四）B细胞中枢免疫耐受的形成-B细胞发育过程中的阴性选择克隆清除：未成熟B细胞结合骨髓中的自身抗原后，细胞发生凋亡；受体编辑：未成熟B细胞结合骨髓中的自身抗原-细胞中RAG基因重新活化-轻链VJ再次重排，合成新的轻链，替代自身反应性轻链-成为一个新的B细胞；若受体编辑不成功，则该细胞发生凋亡。失能：未成熟B细胞结合骨髓中的自身抗原-mIgM表达下调-进入外周淋巴器官，对抗原刺激不产生应答。,抗原非依赖期（骨髓）功能性BCR的表达（基因重排）阴性选择发育为成熟B细胞，随血液循环移行到外周免疫器官抗原依赖期（外周淋巴器官，在抗原刺激后发生）体细胞高频突变Ig重链类别转换分化为分泌高亲和力抗体的浆细胞或表达高亲和力BCR的记忆B细胞,第二节B细胞的表面分子及其作用,B细胞表面有众多的膜分子，它们在B细胞识别抗原、活化、增殖，以及抗体产生等过程中发挥作用。,（一）B细胞抗原受体BCR复合物,是B细胞表面最重要的分子，包括膜免疫球蛋白（mIg）识别和结合AgIg(CD79a)/Ig(CD79b)传递抗原刺激信号,BCR：即mIg，是B细胞特征性标志。为单体，其H链比分泌型Ig多一个跨膜段。作用是结合特异性抗原。未成熟B细胞mIgM成熟B细胞mIgM和mIgD活化B细胞不表达mIgD浆细胞不表达mIg,Ig/Ig（CD79a/CD79b）Ig/Ig胞外区各有一Ig结构域，两条链在近膜区有二硫键相连；在胞膜区靠静电吸引与BCR结合组成复合物；胞质区较长，含有免疫受体酪氨酸激活基序（ITAM）通过募集下游信号分子，转导抗原与BCR结合信号。,（二）B细胞共受体：CD19/CD21/CD81,CD19、CD21、CD81非共价相连，形成多分子供受体。CD19胞质区可传递活化信号。CD21(CR2)：即CR2，可结合C3d。能增强BCR与抗原结合的稳定性并与Ig/Ig共同传递B细胞活化的第一信号。,C3d,（三）共刺激分子：是为T、B细胞完全活化提供共刺激信号的细胞表面分子及其配体抗原与B细胞的BCR结合，所产生的信号经由CD79a/CD79b转导至细胞内。此即激活B细胞的第一信号。Th细胞和B细胞表面的共刺激分子间的相互作用产生第二信号。,1、CD40组成性表达于成熟B细胞，属肿瘤坏死因子受体家族（TNFRSF）。与活化T细胞表面表达的CD40L（CD154）结合，是B细胞活化的第二信号，对于B细胞分化成熟和抗体产生起重要的作用。,2、CD80和CD86（B7-1和B7-2）CD80和CD86在静息B细胞不表达或低表达，在活化B细胞表达增强。（活化B细胞是APC）CD80或/和CD86与T细胞表面的CD28结合，为T细胞活化提供最重要的第二信号。,3、黏附分子Th细胞对B细胞的辅助以及活化B细胞向T细胞提呈抗原，均需要细胞-细胞的接触，黏附分子在此过程中起很大的作用。表达于B细胞的黏附分子有ICAM-1(CD54)、LFA-1等，这些黏附分子也具有共刺激作用。,（四）其他表面分子CD20：表达于除浆细胞外的各发育阶段的B细胞，可调节钙离子跨膜流动，从而调控B细胞的增殖和分化。是B细胞特异性标志，是治疗性单抗识别的靶分子。2.CD22：特异性表达于B细胞，其胞内段含有ITIM，是B细胞的抑制性受体，能负调节CD19/CD21/CD81共受体。基因敲除CD22的小鼠其B细胞活化增强。3.CD32：有a、b两个亚型，其中CD32b即FcRIIB，能负反馈调节B细胞活化及抗体的分泌。,B细胞BCRIg/IgCD19/CD21/CD81,第一活化信号,第二活化信号,特异性结合抗原表面的B细胞表位,与BCR形成复合物，将BCR识别抗原产生的第一活化信号传入细胞内,与抗原表面结合的补体片段结合，促进BCR对抗原的识别、促进Ig/Ig对信号的传导，是BCR识别抗原的共受体，可使B细胞对抗原刺激的敏感性提高100-1000倍,CD40,结合活化T细胞表面的CD40L，为B细胞的活化提供最重要的协同刺激信号,依照CD5的表达与否，把B细胞分为B1（CD5+）细胞和B2（CD5-）细胞B1:主要产生低亲和力的IgM，参与固有免疫应答B2：通常所说的B细胞，参与体液免疫应答的主要细胞,第三节B细胞的分类,1、B-1细胞：表面表达CD5,参与固有免疫。主要定居于腹腔,胸腔及肠壁的固有层。在个体发育胚胎期即产生，具有自我更新能力。主要针对碳水化合物（如细菌多糖等）产生较强的应答，无需Th细胞的辅助，不发生免疫球蛋白的类别转换。B-1细胞所合成的低亲和力IgM能与多种不同的抗原表位结合，表现为多反应性（polyreactivity）B-1细胞能自发分泌针对微生物脂多糖和某些自身抗原的IgM，这些抗体称天然抗体（naturalantibodies）为固有免疫细胞，在感染早期迅速产生抗体，构成第一道防线。,2、B-2细胞：分泌抗体参与体液免疫应答的主要细胞。在个体发育中出现相对较晚，主要定居于淋巴器官。,表9-1B-1细胞和B-2细胞亚群的比较,TwoBcelllineages,B2cells,IgM-nootherisotypes,B1cellsPrimitiveBcellsfoundinpleuraandperitoneum,第四节B淋巴细胞的功能（一）产生抗体介导体液免疫应答中和作用、激活补体、调理作用、ADCC，