B淋巴细胞发育与免疫应

1、 b细胞发育细胞发育 (b lymphocyte development) 依赖于骨髓或法氏囊依赖于骨髓或法氏囊发育的发育的淋巴细胞淋巴细胞，负责体，负责体液免疫和抗原递呈功能，液免疫和抗原递呈功能，参与抗细胞外感染微生物、参与抗细胞外感染微生物、速发型变态反应、溶细胞速发型变态反应、溶细胞型变态反应、免疫复合物型变态反应、免疫复合物型变态反应。型变态反应。b细胞的分化发育细胞的分化发育b细胞亚群细胞亚群b细胞膜表面分子细胞膜表面分子b细胞检测方法细胞检测方法b细胞的发育过程细胞的发育过程抗原非依赖阶段：在胚肝或骨髓抗原非依赖阶段：在胚肝或骨髓淋巴干细胞淋巴干细胞原原b细胞细胞前前b细胞细胞未

2、成熟细胞未成熟细胞成熟成熟b细胞细胞抗原依赖阶段：外周淋巴器官抗原依赖阶段：外周淋巴器官成熟成熟b细胞细胞sigm+sigd+活化活化b细胞细胞sigm+sigd+抗原抗原记忆记忆b细胞细胞sigg+siga+浆细胞浆细胞胞浆胞浆ig 抗原非依赖阶段抗原非依赖阶段 b细胞在骨髓细胞在骨髓微环境中的发育也微环境中的发育也同样经历同样经历阳性选择阳性选择和阴性选择和阴性选择，通过，通过这两次选择大约这两次选择大约75%的的b细胞经细胞经历凋亡过程。只有历凋亡过程。只有少量经历功能性免少量经历功能性免疫球蛋白基因重排疫球蛋白基因重排的的b细胞进入外周细胞进入外周淋巴器官。淋巴器官。祖祖b细胞（细胞（

3、pro b）早祖早祖b细胞阶段：细胞阶段：首先发生首先发生ig重链重链dhjh的重排的重排晚祖晚祖b细胞阶段：细胞阶段：开始编码无开始编码无v片段基因产物的片段基因产物的链。轻链链。轻链仍处于胚系（仍处于胚系（germ line)状态状态.，但出现替代轻链。，但出现替代轻链。dh jhc重链重链轻链（胚系）轻链（胚系）vh vl jh c 5基因基因 编码编码dh jh cvpro-b基因基因 编码编码 5蛋白蛋白编码编码vpro-b蛋白蛋白替代替代bcr前前b细胞（细胞（pre-b）早期前细胞早期前细胞dh jh c重链重链vh 编码完整编码完整链链轻链（胚系）轻链（胚系）vl jh c 5

4、基因基因 vpro-b基因基因编码编码 5蛋白蛋白编码编码vpro-b蛋白蛋白前受体前受体 晚期前晚期前b细胞细胞dh jh c重链重链vh 编码完整编码完整链链轻链（重排）轻链（重排）vl jh c 5基因基因 编码编码 5蛋白蛋白编码编码vpro-b蛋白蛋白前受体前受体前受体对前受体对b细胞分化早期起着十分重要作用，它介导的信号可导致：细胞分化早期起着十分重要作用，它介导的信号可导致：a、 细胞大量增殖；细胞大量增殖；b、 rag-1/rag-2的表达短暂下调；的表达短暂下调；c 、上述重上述重排终止。排终止。 此阶段若重链与轻链的基因重排发生错位时，这些细胞将发生凋亡。此阶段若重链与轻链

5、的基因重排发生错位时，这些细胞将发生凋亡。dh jh c重链重链vh 编码完整编码完整链链轻链轻链vl jh cbcr编码完整轻链编码完整轻链不成熟不成熟b细胞细胞 这个阶段的这个阶段的b细胞表面最早表达细胞表面最早表达sigm分子。此时若受分子。此时若受到抗原的刺激，易致膜受体交联而产生负信号，使到抗原的刺激，易致膜受体交联而产生负信号，使b细胞细胞不能进一步分化成熟。这可能是自身反应性不能进一步分化成熟。这可能是自身反应性b细胞克隆发细胞克隆发生流产，形成生流产，形成b细胞耐受性的机制之一。细胞耐受性的机制之一。成熟成熟b细胞细胞dh jh c重链出重链出现类别现类别转换转换vh 编码完整

6、编码完整/链链轻链轻链vl jh csigm/sigd编码完整轻链编码完整轻链调控调控ig基因重排及转录的一些胞内蛋白基因重排及转录的一些胞内蛋白 参与调控参与调控ig基因重排的胞内蛋白也与基因重排的胞内蛋白也与b细胞分化阶段相细胞分化阶段相一致的顺序改变。包括：一致的顺序改变。包括：a、重组活化基因重组活化基因1/2（recombination activation gene 1 and 2,rag1/2）b、末端脱氧核苷酸转移酶末端脱氧核苷酸转移酶（terminal deoxynucleotidyl transferase,tdt）c、e2a及及id基因基因d、转录因子转录因子b细胞特异性

7、活化蛋白（细胞特异性活化蛋白（bsap）e、oct-2及及nf-b等等a、重组活化基因重组活化基因1/2（recombination activation gene 1 and 2, rag1/2）l v1 v2 v3 v4 v5 vn j1 j2 j3 j4 j5 j6c区区rag1/2rag1/2c区区连接酶连接酶l v1 v2j4 j5 j6l v1 v2 j4 j5 j6b、末端脱氧核苷酸转移酶末端脱氧核苷酸转移酶（terminal deoxynucleotidyl transferase,tdt）tdtdt/a/c/gtpdt/a/c/gtpagctagctag连接酶连接酶agcta

8、g ctag随机核苷酸加减随机核苷酸加减c、 e2a及及id基因基因e2a 是编码bhlh家族转录因子蛋白，可识别多种b细胞样特异基因中e-box，参与参与ig基因重排基因重排。id基因编码产物可与e2a 形成异源二聚体，抑制e2a的活性。d、转录因子转录因子b细胞特异性活化蛋白（细胞特异性活化蛋白（bsap）由pax5基因编码，参与cd19的转录调控。vh dh jh 启动子启动子增强子增强子调控序列调控序列内含子内含子c区区 oct-2（在在b细胞特异表达）细胞特异表达）e、oct-2及及nf-b等等nf-b参与轻链的转录参与轻链的转录骨髓中骨髓中b细胞分化发育的微环境细胞分化发育的微环境

9、a、主要是基质细胞（主要是基质细胞（stroma cell)，包括包括巨噬细胞、血管内皮细胞、纤维母细胞等。巨噬细胞、血管内皮细胞、纤维母细胞等。作用方式：基质细胞直接作用；其分泌的细作用方式：基质细胞直接作用；其分泌的细胞因子及细胞外基质。胞因子及细胞外基质。功功 能：调节造血干细胞的定向、增殖、分能：调节造血干细胞的定向、增殖、分化和成熟造血细胞的迁出。化和成熟造血细胞的迁出。b、细胞因子细胞因子il-11和和scf是造血干细胞向未定向祖是造血干细胞向未定向祖b细胞分化所必需的细胞因子。细胞分化所必需的细胞因子。il-7是祖是祖b细胞（细胞（pro b)和前和前b细胞细胞（pre b)的生

10、长因子。的生长因子。kee发现，发现，il-11+il-7+scf三种细三种细胞因子在无基质细胞的条件下，即可胞因子在无基质细胞的条件下，即可诱导干细胞分化为浆细胞。诱导干细胞分化为浆细胞。二、二、b细胞在外周淋巴器官中的分化发育过程细胞在外周淋巴器官中的分化发育过程 b 细胞在骨髓成熟后，迁移至各个外细胞在骨髓成熟后，迁移至各个外周淋巴器官，构成外周周淋巴器官，构成外周b细胞库。这些大细胞库。这些大多是未接触过抗原的多是未接触过抗原的“处女处女”细胞。当接细胞。当接受抗原后可发生活化、增殖，大部分分化受抗原后可发生活化、增殖，大部分分化为浆细胞，小部分停止分化为记忆性为浆细胞，小部分停止分化

11、为记忆性b细细胞。胞。 接受抗原刺激后的活化接受抗原刺激后的活化b细胞，大量细胞，大量增殖，增殖，并经历体细胞突变、亲和力成熟和并经历体细胞突变、亲和力成熟和ig同型转换同型转换等过程。等过程。1、b细胞对不同抗原的抗体应答细胞对不同抗原的抗体应答a、b细胞对细胞对ti- ag的应答在外周淋巴细胞的胸腺依赖区，的应答在外周淋巴细胞的胸腺依赖区， 产生产生igm。 副皮质区副皮质区agb细胞活化细胞活化igmil-5b、b细胞对细胞对td-ag的应答的应答初次应答：在胸腺依赖区初次应答：在胸腺依赖区agb细胞活化、增殖、分化细胞活化、增殖、分化浆细胞浆细胞 igm （亲和力低；量少）亲和力低；量

12、少）再次应答：在胸腺非依赖区再次应答：在胸腺非依赖区少部分进入初级淋巴少部分进入初级淋巴滤泡，并大量增殖。滤泡，并大量增殖。体细胞突变、体细胞突变、抗原受体编辑、抗原受体编辑、亲和力成熟、亲和力成熟、ig同型转换、同型转换、记忆性记忆性b细胞细胞寿命较长浆细胞寿命较长浆细胞离开生发中心离开生发中心进入再循环进入再循环agigg为主为主（亲和力高；量多）亲和力高；量多）生发中心生发中心b细胞活化和生发中心的形成细胞活化和生发中心的形成分三个阶段分三个阶段1、中央母细胞阶段、中央母细胞阶段 2、中央细胞阶段、中央细胞阶段3、记忆性、记忆性/效应效应性性 b细胞阶段细胞阶段活化活化b细胞细胞浆细胞浆

13、细胞迁移迁移克隆增殖克隆增殖增殖增殖中央细胞，形成基底亮区中央细胞，形成基底亮区（抗原选择）（抗原选择）大部分凋亡大部分凋亡次级母细胞，形成顶亮区次级母细胞，形成顶亮区（发生类别转换）（发生类别转换）高亲和力高亲和力fdcs/th中央母细胞，形成暗区中央母细胞，形成暗区（体细胞高突变及抗原受体编辑）（体细胞高突变及抗原受体编辑）初级淋巴滤泡，转化为初级淋巴滤泡，转化为b淋巴母细胞淋巴母细胞记忆性记忆性b细胞细胞/长命浆细胞，进入外周血长命浆细胞，进入外周血初次应答（胸腺依赖区）初次应答（胸腺依赖区）体细胞超突变体细胞超突变 即重排后的即重排后的v/d和和v/d/j外显子发生高频率的点突变，外显

14、子发生高频率的点突变，常伴有亲和力成熟。常伴有亲和力成熟。特点：特点：1、只有在次级淋巴结；抗原刺激下；有、只有在次级淋巴结；抗原刺激下；有t细胞辅助细胞辅助2、突变频率很高、突变频率很高3、只发生在、只发生在v区及其区及其5和和3的旁侧区，不发生在的旁侧区，不发生在c区区4、主要为点突变、主要为点突变5、与类别转化无关、与类别转化无关抗原受体编辑（抗原受体编辑（receptor editing）：）：二次重排，消除自二次重排，消除自身应答性身应答性b细胞细胞抗原选择抗原选择基底亮区的中央细胞，由基底亮区的中央细胞，由fdcs上的抗原对其选择。上的抗原对其选择。高亲和力：凋亡高亲和力：凋亡低亲

15、和力：被选择低亲和力：被选择免于凋亡的细胞需要两种信号：免于凋亡的细胞需要两种信号：第一信号：第一信号：b细胞细胞fdcs-ag合成抗凋亡分子（合成抗凋亡分子（bcl-2）第二信号：第二信号：cd40-cd40l关于生发中心的关于生发中心的dc及及t细胞细胞、：、：来源：不明来源：不明表面标志：表面标志：igfc、c3受体受体功能：表面的功能：表面的igfc、c3受体与受体与ag-ab复合物结合，可复合物结合，可长期潴留长期潴留ag，对维持免疫记忆及血中抗体的浓度有对维持免疫记忆及血中抗体的浓度有重要作用。重要作用。、细胞：、细胞：占生发中心的，是抗原特异性的，通过直接占生发中心的，是抗原特异

16、性的，通过直接接触和分泌细胞因子作用与细胞，并发生类别转换。接触和分泌细胞因子作用与细胞，并发生类别转换。nig类别转换（类别转换（class switch）：）：n抗原激活抗原激活b细胞后，膜上及分泌的细胞后，膜上及分泌的ig类别会由类别会由igm转成转成igg、a、e其它类别，但其它类别，但v区不变；区不变；n影响因素：影响因素：|抗原性质：可溶性蛋白：抗原性质：可溶性蛋白：igg 多糖类抗原：多糖类抗原：igm 蠕虫：蠕虫：ige|cd40-cd40l：激活激活nf b，诱导类别转换诱导类别转换|抗原免疫途径：口服：抗原免疫途径：口服：iga；皮内、皮下：皮内、皮下：igg 细胞因子调控

17、细胞因子调控n记忆记忆b细胞的产生：细胞的产生：n经上述改变的经上述改变的b细胞停止向浆细胞分化，长寿，低剂量细胞停止向浆细胞分化，长寿，低剂量抗原可激活。抗原可激活。nc基因5端内含子中，除c基因外，n都有一段重复性dna序列称为转换区n（switch region,s region)，重组时，其间c基因被环出记忆性细胞记忆性细胞表达高亲和力的，寿命长，是参与表达高亲和力的，寿命长，是参与g的的再次应答细胞，与静止细胞有明显的差别。再次应答细胞，与静止细胞有明显的差别。bm与与r的不同点的不同点特点特点bmr抗原激活易不易抗原激活易不易耐受不易易耐受不易易寿命较长较短寿命较长较短分布再循环胸

18、腺非依赖区分布再循环胸腺非依赖区表型表型igmhi igdlo伴伴igg/iga igmlo igdhi cd21lo cd44hi cd23- cd21hi cd44locd23+细胞亚群细胞亚群将外周静止细胞分为两群细胞，分别将外周静止细胞分为两群细胞，分别称为和细胞，其中细胞为上述讲称为和细胞，其中细胞为上述讲的常规细胞。而细胞在个体发生、表的常规细胞。而细胞在个体发生、表型、分布及功能都与有明显的不同。型、分布及功能都与有明显的不同。、个体发育：、个体发育：胚胎干细胞胚胎干细胞分化为细胞，定位于大网分化为细胞，定位于大网膜、胸腔及肠黏膜固有层膜、胸腔及肠黏膜固有层,具有具有自我增殖自我

19、增殖的能力。的能力。胚肝胚肝分化为细胞，在骨髓发育，分化为细胞，在骨髓发育，分布外周淋巴器官。分布外周淋巴器官。、细胞的表型、细胞的表型根据细胞表面有无分子，细胞可分为根据细胞表面有无分子，细胞可分为a和和b. a、b和和细胞亚群的表型细胞亚群的表型表面标记a b b2igm + + +igd +/- +/- +cd5 + - -cd11 + + -cd23 - - + cd44 + + -mhc + + +3、的分布、的分布胚胎期：大网膜和肝脏胚胎期：大网膜和肝脏新生期：脾脏、腹腔新生期：脾脏、腹腔成年：腹腔及胸腔成年：腹腔及胸腔另外，细胞主要在胚胎期及新生期内出现，另外，细胞主要在胚胎期及

20、新生期内出现，随后为逐渐增多的细胞代替。胚胎的脾脏绝随后为逐渐增多的细胞代替。胚胎的脾脏绝大多数为大多数为细胞，成年后仅有细胞，成年后仅有、细胞的功能、细胞的功能功能还不完全清楚，一般认为有三方面。功能还不完全清楚，一般认为有三方面。、产生抗细菌抗体、产生抗细菌抗体、产生多反应性自身抗体、产生多反应性自身抗体、产生致病性自身抗体、产生致病性自身抗体参与非特异免疫参与非特异免疫抗感染免疫抗感染免疫清除变性的自身抗原清除变性的自身抗原介导自身免疫性损伤介导自身免疫性损伤5、细胞抗体应答的特点、细胞抗体应答的特点、可通过表面抗原受体直接与多糖抗原交联结合而、可通过表面抗原受体直接与多糖抗原交联结合而

21、被激活，等细胞因子可作为活化第二信号。被激活，等细胞因子可作为活化第二信号。、小时之内即可产生以、小时之内即可产生以igm为主的低亲和性抗体。为主的低亲和性抗体。、在增殖分化过程中不发生类别转换。、在增殖分化过程中不发生类别转换。、不产生免疫记忆。、不产生免疫记忆。b-1细胞与细胞与b-2细胞的异同细胞的异同性质性质 b-1 b-2初次产生时间初次产生时间 胎儿胎儿 出生后出生后更新方式更新方式 自我更新自我更新 骨髓产生骨髓产生自发性产生自发性产生 高高 低低特异性特异性 多反应多反应 单特异性单特异性ig同种性同种性 igm为主为主 igg为主为主体细胞高频突变体细胞高频突变 低低 高高对碳水化合物抗原应答对碳水化合物抗原应答 是是 可能可能对蛋白质抗原的应答对蛋白质抗原的应答 可能可能 是是细胞的表面标志细胞的表面标志 b 细胞重要膜分子细胞重要膜分子 1 1）b b细胞抗原识别受体（细胞抗原识别受体（bcr)bcr) 即即smig(surface membrane immunoglobulin)smig(surface membrane immunoglobulin) b b细胞特异标志细胞特异标志 igig , ig, ig (cd79a, cd79b)