抗原受体的多样性课件

1、抗原受体的多样性课件BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY陈陈 宗宗 德德 郑郑 州州 大大 学学 基基 础础 医医 学学 院院 微微 生生 物物 学学 与与 免免 疫疫 学学 教教 研研 室室抗原受体的多样性课件 免疫细胞（免疫细胞（ immunocyte ） 是指参与免疫应答或者与免疫应答有关的细胞是指参与免疫应答或者与免疫应答有关的细胞medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE

2、COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件 固有免疫细胞固有免疫细胞: 造血干细胞、中性粒细胞、单核巨噬细胞、嗜酸造血干细胞、中性粒细胞、单核巨噬细胞、嗜酸 性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞、树突状细胞、性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞、树突状细胞、NK细胞、细胞、 NK T细胞、细胞、 T细胞、细胞、B1细胞细胞 特异性免疫细胞特异性免疫细胞: T淋巴细胞、淋巴细胞、B淋巴细胞淋巴细胞 T、B淋巴细胞表面具有抗原受体，识别抗原后能活化、增殖分淋巴细胞表面具有抗原受体，识别抗原后能活化、增殖分 化，介导特异性免疫应答，又称其为免疫活性细胞化，介导特异性免

3、疫应答，又称其为免疫活性细胞 （ immune compentent cell，ICC）medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY免疫细胞的种类免疫细胞的种类抗原受体的多样性课件提出两个问题：提出两个问题：1. 在体内，具有特异性识别抗原表位的分子有哪些？在体内，具有特异性识别抗原表位的分子有哪些？ 抗体抗体/免疫球蛋白免疫球蛋白（antibody/immunoglobulin) B细胞受

4、体细胞受体（B cell receptor,BCR) T细胞受体细胞受体（T cell receptor,TCR)medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件提出两个问题：提出两个问题：2. 在体内，淋巴细胞克隆的总数在在体内，淋巴细胞克隆的总数在1012以上，但人体所以上，但人体所携带的基因总数只有携带的基因总数只有 3104 5104 ，那么，淋巴，那么，淋巴细胞如何

5、制造出众多不同特异性的抗原识别分子？细胞如何制造出众多不同特异性的抗原识别分子？medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件 要点1. 免疫细胞的发育及抗原受体的表达免疫细胞的发育及抗原受体的表达2. TCR/BCR基因结构以及抗原受体的多样性机制基因结构以及抗原受体的多样性机制3. TCR/BCR在在T/B淋巴细胞发育中的作用淋巴细胞发育中的作用medical immu

6、nologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件BCR及及TCR分子的结构分子的结构CHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITYmedical immunology抗原受体的多样性课件IgIg、BCRBCR、TCRTCR结构示意图结

7、构示意图medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件 B B细胞和细胞和T T细胞受体多样性的特点细胞受体多样性的特点 T、B 淋巴细胞抗原受体，具有一个细胞克隆表淋巴细胞抗原受体，具有一个细胞克隆表达一种受体的特性。人体内淋巴细胞克隆总数达达一种受体的特性。人体内淋巴细胞克隆总数达 1012以上，因此淋巴细胞识别抗原具有多样性。以上，因此淋巴细胞识别抗原具有多样性。me

8、dical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 5040 30 2010 0 CDR1CDR2CDR3 抗 体 分 子 的 多 样 性 Igl 链 的 氨 基 酸 序 列酸残基的变异率相应位置上氨基 50 40 30 20 1

9、0 0 0 10 20 0 40 50 60 70 80 90 100 110 TCR Va 区氨基酸序列 CDR1 CDR2 相应位置上氨基酸残基的变异率CDR3medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITYTCR 分 子 的 多 样 性抗原受体的多样性课件BCR与与TCR的立体结构的立体结构BCRTCRmedical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF

10、MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件抗体及抗体及BCR分子的基因结构分子的基因结构CHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLO

11、GY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITYmedical immunology抗原受体的多样性课件BCR基因的特殊性基因的特殊性 免疫球蛋白基因在基因组中以基因簇（免疫球蛋白基因在基因组中以基因簇（gene clusters ) ) 的形式存在。在的形式存在。在 B 细胞发育和成熟的过程中细胞发育和成熟的过程中Ig基因首基因首先在先在DNA水平上进行重排，然后得以表达，水平上进行重排，然后得以表达，B 细胞也细胞也由此得以继续发育。由此得以继续发育。medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTME

12、NT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件BCR/Ig基因结构基因结构 F H链基因：链基因： 位于第位于第14号染色体长臂上，由号染色体长臂上，由V、D、J、 C 四种基因片段组成四种基因片段组成F 链基因：链基因： 位于第位于第2号染色体的短臂上，由号染色体的短臂上，由V、J、C三种基因片段组成三种基因片段组成F l l链基因：链基因： 位于第位于第22号染色体上长臂上，由号染色体上长臂上，由V、J、C三种基因片段组成三种基因片段组成 人人

13、BCR的功能性基因片段数的功能性基因片段数肽链肽链所在染色体所在染色体VDJCH1495（50）279（6）11（9）290（60）51l2260（30）77（4）medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件 V V V V V V V V J J J J J K 着丝粒着丝粒 V V V V V V VPREB1/2 V V J1 L1 J2 L2 J3 L3 J4 L

14、4 J5 L5 J6 L6 J7 L7 IGLL1 IGLL2 IGLL3 V V D D D D V V D D D D J J J J M D G3 G1 EP1 A1 GP G2 G4 E1 A2 IGHV （95）IGHD (23) IGHD（9) IGHJ (9) IGHC (11) 900 kb 240Kb 22Kb 35Kb 300Kb免 疫 球 蛋 白 基 因 结 构 IGH （位于染色体（位于染色体 14q3214q32） IGK （位于染色体（位于染色体 2p12-p112p12-p11） 1.85M b0.85M bIGKV (90) IGKJ(5) GKC(1) IGK

15、V 异位基因(11)IGL （位于染色体（位于染色体 22q1122q11） IGLV (60) 800K b 14K b 60K b 670Kb 30Kb 150Kb IGLJ (7) 与 IGLC(7) 交替排列 IGLL 基因座(3) 抗原受体的多样性课件 Ig H基因：基因：V、D、J、C基因片段基因片段 VH基因：基因：以鉴定出以鉴定出119个，其中有个，其中有65个功能性基因片段。编码个功能性基因片段。编码VH N端端 96 101个氨基酸（包括：个氨基酸（包括：CDR1、CDR2 和三个骨架区）和三个骨架区） DH基因：基因：人类有人类有30个功能性个功能性D基因片段，可编码基因

16、片段，可编码5 9个氨基酸，构成个氨基酸，构成 VH功能区的功能区的CDR3 JH 基因：基因：人类有人类有 9 个基因片段，其中有个基因片段，其中有 6 个功能性基因，编码个功能性基因，编码15 17 个氨基酸，构成个氨基酸，构成VH功能区的部分功能区的部分 CDR3 和第四个骨架区和第四个骨架区 C 基因：基因： 人类有人类有 9 个基因片段，从个基因片段，从 5 起分别为起分别为 C 、C 、C 3、C 1、 C 1、C 2、C 4、C 、C ，除，除 外，其他外，其他8个片段的个片段的5 端各有端各有 一个无编码功能的转换区（一个无编码功能的转换区（S区）区）medical immun

17、ologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件Ig 基因：基因：V、J、C基因片段基因片段 V 基因：基因：人类约有人类约有 90 个基因片段，其中有个基因片段，其中有 60个功能性个功能性 基因片段基因片段 J 基因：基因：人类有人类有 5 个基因片段，个基因片段， V 与与 J 基因片段重组后，编码基因片段重组后，编码 链链 V 区的区的 CDR1 和和 CDR2 区，区，V 与与 J 基因片段

18、的连基因片段的连 接处编码接处编码 CDR3 区区 C 基因：基因：只有一个基因片段，编码只有一个基因片段，编码 链的链的 C 区区medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件 Igl l 基因：基因：V、J、C基因片段基因片段 Vl l基因：基因：含含 50 100 个基因片段，其中有个基因片段，其中有 30 个功能性基因片段个功能性基因片段 Jl l和和Cl l基因：

19、基因：有有7个个Jl l-Cl l基因位点，其中有基因位点，其中有4个功能性基因组。个功能性基因组。 Vl l和和Jl l重组后编码重组后编码CDR1、CDR2、CDR3 VpreB和和IgLL基因基因:分别在分别在B细胞发育早期编码细胞发育早期编码PreBCR(Vpre/IgLL)medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件TCR分子的基因结构分子的基因结构CHEN Z

20、ONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITYmedical immunology抗原受体的多样性课件成熟的成熟的T T细胞的特征细胞的特征 功能性功能性 TCR的表达的表达: 成熟成熟 T 细胞可表达细胞可表达 TCR 分子分子 , 赋予特异性赋予特异性识别抗原的能力识别抗原的能力 T 细胞识别抗原受细胞识别抗原受 MHC 限制限制: TCR不仅特异性识别经不仅特异性识别经APC 处理处理过的抗原肽，而且须同时识过的抗原肽，而且须同时识

21、别与抗原肽结合的别与抗原肽结合的MHC分子分子 T 细胞对自身抗原具有耐受性细胞对自身抗原具有耐受性: 一般不对自身一般不对自身 MHC分子或是与之分子或是与之结合的自身抗原产生应答结合的自身抗原产生应答medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IM

22、MUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY TCR：有有 、 、 、 四种肽链，可将四种肽链，可将T细胞分为细胞分为 TCR 和和 TCR 两种类型，两种类型， 是是 T 细胞特异性识别细胞特异性识别 抗原的分子抗原的分子 CD3：与与TCR一起组成一起组成 TCR-CD3复合分子，复合分子， 是是 T 细胞的信号转导细胞的信号转导 分子分子T细胞抗原识别受体（细胞抗原识别受体（TCR）抗原受体的多样性课件TCR基因结构基因结构FF 链基因结构：链基因结构：位于第位于第14号染色体上，由号染色体上，由V、J、C三

23、种基因片段组成三种基因片段组成FF 链基因结构：链基因结构：位于第位于第7号染色体上，由号染色体上，由V、D、J、C四种基因片段组成四种基因片段组成FF 链基因结构：链基因结构：位于第位于第7号染色体上，由号染色体上，由V、J、C三种基因片段组成三种基因片段组成FF 链基因结构：链基因结构：位于第位于第14号染色体上，由号染色体上，由V、D、J、C四种基因片段组成四种基因片段组成TCR的功能性基因片段数的功能性基因片段数肽链所在染色体VDJC14465070176421327822144331medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBI

24、OLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件 DV4 DV6 AV DV1 AV DV5 DV2 DD1 DD2 DD3 DJ1 DJ2 DJ3 DC DV3 ACAV (n = 46)DV(4)/AVDD (3)DJ (3)AJ (5070)TCRA 和和 TCRD 14q11-q12 BD1 BC1 BD2 BC2BV (n = 64)BJ1BJ2TCRB 7q35TCRG 7p14-p15GV1GJ1GV2 GV3 GV4GC1 GC2GJ23 53 53 5TCR

25、 基基 因因 结结 构构medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件BCR及TCR的基因重排CHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITYmedical immunology抗原受体的多样性课件 基因重排基

26、因重排 (gene rearrangement) 是抗体分子及是抗体分子及 TCR 分分子多样性产生的的分子生物性基础。子多样性产生的的分子生物性基础。 基因重排的结果，使有限的基因造就了机体众多具有基因重排的结果，使有限的基因造就了机体众多具有精细识别抗原能力的精细识别抗原能力的BCR和和TCR分子。分子。medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件基因重排的信号序列基

27、因重排的信号序列基因重排的信号序列基因重排的信号序列（recombination signal sequences，RSS）是是由一个七核苷酸的七聚体（由一个七核苷酸的七聚体（CACAGTG）和一个九核苷酸的九聚）和一个九核苷酸的九聚体（体（ ACAAAAACC ），之间间隔一非保守的），之间间隔一非保守的 12 或或 23 碱基对的碱基对的间隔序列组成间隔序列组成medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU U

28、NIVERSITY抗原受体的多样性课件重重 组组 酶酶 重组激活酶基因重组激活酶基因（recombination activating gene, RAG):可特异性识别可特异性识别并切除并切除V(D)J基因片段两侧的重组信号的保守序列基因片段两侧的重组信号的保守序列 末端脱氧核苷酸转移酶末端脱氧核苷酸转移酶（ terminal deoxynucleotidyl transferase, TdT ): 可将数个核苷酸通过非模版编码的方式加到可将数个核苷酸通过非模版编码的方式加到DNA的断端的断端 DNA外切酶外切酶 DNA合成酶合成酶medical immunologyCHEN ZONGDE

29、DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件71297129723971299237/712971299237/7129V1V2 DJV1V2DJV1V2DJIg基因重排的基因重排的12-23原则原则medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UN

30、IVERSITY抗原受体的多样性课件 Ig 基 因 重 排 序 列CCAAAAACAGGTTTTTGTD4 D3 D23 J1 C ACTGTG CTGACAC D1 D2 J2 J3 C 5 3剪切剪切12bp 23bp 一个IGHD（如IGHD2）和一个IGHJ （如IGHJ2）基因片段, 通过其两侧的23bp-RSS 和12bp-RSS被拉拢在一起, 它们之间的DNA 片段形成环状并被剪除，IGHD2和IGHJ2之间被修复酶连接在一起。medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC

31、 MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件 L VH C1.胚系基因胚系基因2.基因重排基因重排3.重排基因重排基因4.RNA转录本转录本5.mRNA剪切剪切6.成熟成熟mRNA7.Igm前体多肽前体多肽 V1 V2 V3 Vn D1 D2 D3 Dn J

32、1 J2 J3 J4 C C C C C V1 V2 D2 J3 J4 C C C C C V1 V2 D2 J3 J4 C C C C C V2 D2J3 J4 C C V 2 D2J3 C C V2 D2J3 CC J4 J4 V2 D2J3 C V2 D2 J3 C L VH C Ig 重 链 基 因 重 排 CHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITYmedical immunology抗原受体的多样性课件medica

33、l immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件TCR 基基 因因 重重 排排 机机 制制 Vn-2 Vn-1 Vn D J1 J2 . Jn C Vn+13 5 七核苷酸序列九核苷酸序列 23 23 23 12 23 12 12 12 23 D-J 重排 Vn-2 Vn-1 Vn DJ . Jn C Vn+13 5 23 23 23 12 12 23V-DJ 重排 VD J . Jn

34、C Vn+13 5 12 23 medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY 抗原识别抗原识别 ( antigen reco

35、gnition ) 是指初始是指初始T细胞膜表面抗原识别受体细胞膜表面抗原识别受体(TCR)与抗原呈递与抗原呈递细胞表面的抗原肽细胞表面的抗原肽-MHC分子复合物特异性结合的过程分子复合物特异性结合的过程抗原受体的多样性课件TCRTCR识别抗原的特点识别抗原的特点双重识别双重识别 TCR识别表达于识别表达于APC表面并与表面并与 MHC 分子结合的抗原肽复合分子，分子结合的抗原肽复合分子， 而不能识别游离的蛋白质抗原而不能识别游离的蛋白质抗原 T 细胞识别抗原具有细胞识别抗原具有 MHC 限制性限制性 TCR 、 链链 V 区区 CDR1 、CDR2 识别并结合识别并结合 MHC 分子的多态区

36、和分子的多态区和 抗原肽的两端，抗原肽的两端， CDR3 识别并结合识别并结合 位于抗原肽中央的位于抗原肽中央的 T 细胞表位细胞表位CHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITYmedical immunology抗原受体的多样性课件抗原识别受体多样性产生的机制CHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE

37、OF ZHENGZHOU UNIVERSITYmedical immunology抗原受体的多样性课件 等位排斥（等位排斥（allelic exclusion）：）：是指对于一个特定的是指对于一个特定的 B 细胞，其两个细胞，其两个 同源染色体上编码重链或轻链的两个等位基因，只有其中一个得到同源染色体上编码重链或轻链的两个等位基因，只有其中一个得到 表达的现象表达的现象 同种型排斥（同种型排斥（isotype exclusion）：）： 是指一个是指一个 BCR 分子的两个轻链，分子的两个轻链， 只能表达相同的只能表达相同的 链或链或 l l 链，链， 其表达频率在不同的物种有所不同其表达频率

38、在不同的物种有所不同 （如人类为（如人类为 65 : 35） 类别转换（类别转换（class switch）：）：是指是指B细胞受抗原刺激后，膜上表达的和细胞受抗原刺激后，膜上表达的和 分泌的分泌的 Ig 从从 IgM 转换为其他转换为其他 Ig 类别的现象（受细胞因子影响）类别的现象（受细胞因子影响） 膜型膜型 Ig 和分泌型和分泌型 Ig：即即 Ig分子存在于细胞膜或体液中的现象分子存在于细胞膜或体液中的现象BCR基因表达的特点基因表达的特点medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BAS

39、IC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件 组合造成的多样性：组合造成的多样性：如如 BCR 的多样性的多样性 连接造成的多样性：连接造成的多样性：在在V、J或或V、D、J片段的连接处可有一定的变化片段的连接处可有一定的变化 范围，若丢失或插入几个氨基酸，即增加了其范围，若丢失或插入几个氨基酸，即增加了其V区的多样性区的多样性 体细胞高频突变引起的多样性：体细胞高频突变引起的多样性：在已成熟的在已成熟的 B细胞发育过程中，细胞发育过程中，V区区 基因发生突变，即增加了其基因库的容量基因发生突变，即增加了其基因库的容量

40、Hl V654030 D27 J654 V D J10530200120 IgH 、 、l链的组合10530 （200 120 ） 3.5 106 不准确的连接多样性至少增加 3000 倍 核苷酸插入多样性增加 100 倍 可能出现的组合10111012 Ig基因重排及高频突变突变频率是其他基因的百万倍medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件淋巴细胞的克隆选择淋巴细胞

41、的克隆选择 体内众多淋巴细胞克隆具有各自特异的抗原受体体内众多淋巴细胞克隆具有各自特异的抗原受体,并都来自同一淋并都来自同一淋巴祖细胞巴祖细胞 在淋巴细胞发育的早期在淋巴细胞发育的早期,未成熟的淋巴细胞结合自身抗原后发生克未成熟的淋巴细胞结合自身抗原后发生克隆排除而形成自身耐受隆排除而形成自身耐受 成熟的淋巴细胞可特异性识别抗原成熟的淋巴细胞可特异性识别抗原,发生活化和克隆扩增发生活化和克隆扩增,分化为效分化为效应细胞发挥免疫效应应细胞发挥免疫效应medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BA

42、SIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITYCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件 体内存在体内存在 有随机形成的有随机形成的 多样性的细胞多样性的细胞 克隆，每一细克隆，每一细 胞克隆表达同胞克隆表达同 一种抗原受体一种抗原受体抗原进入机体后，与相应抗原抗原进入机体后，与相应抗原受体结合该致使细胞克隆扩增受体结合该致使细胞克隆扩增产生大量后代

43、细胞。如在胚胎产生大量后代细胞。如在胚胎时期接触自身抗原，该细胞则时期接触自身抗原，该细胞则发生克隆排除或禁忌，形成自发生克隆排除或禁忌，形成自身耐受。身耐受。Burnet的克隆选择学说 (1957年) （clonal selection theory）medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件免疫细胞发育与抗原受体表达CHEN ZONGDE DEPARTMENT OF

44、 MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITYmedical immunology抗原受体的多样性课件造血干细胞造血干细胞 造血干细胞是一类存在于造血组织中的原始细胞，造血干细胞是一类存在于造血组织中的原始细胞，具有自我更新和定向分化潜能。具有自我更新和定向分化潜能。 多能干细胞多能干细胞 定向干细胞定向干细胞 成熟子代细胞成熟子代细胞medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY

45、BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY造血干细胞的分化和发育抗原受体的多样性课件B B细胞的分化和发育细胞的分化和发育B B细胞的分化过程可分为两个阶段细胞的分化过程可分为两个阶段 抗原非依赖期：抗原非依赖期：在中枢免疫器官中进行，与抗原刺激无关在中枢免疫器官中

46、进行，与抗原刺激无关 抗原依赖期：抗原依赖期：在外周免疫器官中进行，依赖抗原刺激在外周免疫器官中进行，依赖抗原刺激 抗原非依赖期抗原非依赖期 多能干细胞多能干细胞 祖祖B 前前B 不成熟不成熟 B 成熟成熟B浆细胞浆细胞 抗原依赖期抗原依赖期抗抗原原IgIg链mIgMmIgM mIgDmedical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件B220LOWCD43+B220LOWCD4

47、3+早期祖B细胞晚期祖B细胞DH-JH重排VH-DH-JH重排大前B细胞小前B细胞不成熟B细胞成熟B细胞替代轻链VL-JL重排Pre-B受体+ CD43-IgMIgMIgD重链基因DH-JHVH-DH-JHVH-DH-JHVH-DH-JHVH-DH-JHVH-DH-JH轻链基因_Vpre-B + l 5胚系Vpre-B + l 5 VL-JLVL-JLVL-JL膜型重链_+轻链_替代轻链/B细胞发育过程细胞发育过程medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIEN

48、CE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVER

49、SITY 来源：来源：多能干细胞多能干细胞 淋巴干细胞淋巴干细胞 胸腺胸腺 T 细胞细胞 在胸腺内的发育：在胸腺内的发育： 早早 期期双阴性期（双阴性期（CD4、CD8 ） 不成熟期不成熟期双阳性期（双阳性期（CD4+、CD8+ ） 成成 熟熟 期期单阳性期（单阳性期（CD4+ / CD8+ ）T T细胞的发育过程细胞的发育过程抗原受体的多样性课件medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE COLLEGE OF ZHENGZHOU UNIVERSITY抗原受体的多样性课件medical immunologyCHEN ZONGDE DEPARTMENT OF MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY BASIC MEDICAL SCIENCE C