医学免疫学课件7 B细胞 T细胞

第九章B淋巴细胞(BLymphocyte)1来源：是由哺乳动物骨髓或鸟类法氏囊中淋巴样干细胞分化成熟而来。分布：骨髓中的淋巴细胞主要是B细胞脾中的淋巴细胞，50%

淋巴结中的淋巴细胞，25%

外周血淋巴细胞，5%-25%2第一节B细胞的分化发育3

BCR是表达于B细胞表面的免疫球蛋白，即膜型免疫球蛋白（membraneimmunoglobulin,mIg）。B细胞通过BCR识别抗原，接受抗原刺激，启动体液免疫应答。编码BCR重链或轻链的基因是以数个分隔开的基因片段的形式成簇存在的。在B细胞的分化过程中，只有经过基因重排，才能形成有功能的BCR。（一）BCR的基因结构、重排及其多样性4免疫球蛋白的基本结构5644

30

22q11.215

40

2p11129625

40

14q32.3HBCRCJDV染色体定位肽链

人BCR染色体定位和功能性基因片段

编码可变区编码恒定区7

VH（variable）:

人VH基因片段为40个，根据同源性分为7个家族，编码H链的信号序列和V区1-98aa，包括CDR1和CDR2

D（diversity）：

人D基因片段为25个，编码V区中大部分CDR3

JH（joining）：

人JH基因片段为6个，编码CDR3其余部分和第4个骨架，15-17aa重链重链基因CDR1CDR2CDR3VCVDJCBCR的基因结构（一）重链V区基因8CH：人CH基因片段含多个外显子，在大多数情况下C区中每个结构域和铰链区是由单独外显子编码。重链重链基因CDR1CDR2CDR3VCVDJC（二）重链C区基因9

V：人V基因片段为40个，根据同源性可分7个家族，编码1-95aa，包括CDR1、CDR2和部分CDR3

J：人J基因片段为5个，编码96-108aa,包括部分CDR3和第4

个骨架区

C：人C基因片段为1个，编码109-214aa轻链轻轻基因CDR1CDR2CDR3VCVJC（三）轻链的结构10

人Vλ约有30个，根据同源性可分10个家族；Jλ和Cλ各4个，并成对排列轻链轻链基因CDR1CDR2CDR3VCVJC（四）λ轻链的结构11（一）重组信号序列(recombinationsignalsequence,RSS)

重排过程主要由一组重组酶来识别V、（D）、J基因片段两侧的重组信号序列，通过切断、修复DNA而实现的

RSS

结构：回文结构七聚体富含A/T的九聚体分布：V片段3、J片段

5和D片段的两侧

RSS与重链VDJ基因重排：D+JDJV+DJVDJ

RSS与轻链VJ基因重排：V+JVJBCR的基因重排12（二）V(D)J重组酶(recombinase)

RAG-1/RAG-2复合物（重组激活酶复合物）

性质：内切酶

表达：T/B淋巴细胞发育早期阶段

作用：识别RSS，切断七聚体一侧末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）

表达：B细胞前体

作用：通过非模板的方式将数个核苷酸加到DNA断端其它：内切酶、DNA外切酶、DNA合成酶等（三）BCR重排顺序

H13重链可变区基因重排示意图14

BCR胚系基因重排发生具有明显的程序化形式，首先是重链进行基因重排，随后才是轻链重排。经过胚系基因的重排，B细胞的DNA序列与其他体细胞有很大不同，这是存在于B细胞和T细胞中非常独特的现象。15（四）等位排斥和同型排斥

等位排斥(allelicexclusion)：

在B细胞中的一对同源染色体上，只有一条染色体上的H或L

基因可得到有效表达。

抑制另一条染色体H基因重排

14号染色体有效

H基因重排启动2号染色体链基因重排失败另一条染色体H基因重排

同型排斥(isotypeexclusion)：

Ig

和两型中择一表达；先表达链基因，如链基因重排失败，才开始链基因表达。

小鼠：=95:5，人：=65:3516BCR多样性产生的机制

胚系中众多V、D、J基因片段（组合多样性，combinatorialdiversity）

人重链：VH(40)D(25)JH(6)=6000

人轻链：V(40)J(5)=200

人轻链：V(30)J(4)=120

轻、重链不同配对

6103

2.0102+6103

1.2102=1.92106

V（D）J连接的多样性（junctionaldiversity）体细胞高频突变（somatichypermutation）

17（二）B细胞的发育和分化18如重链或轻链基因重排失败

结合抗原输向外周B细胞库细胞丢失克隆删除自身免疫耐受mIgMmIgDmIgM骨髓早期祖B细胞晚期祖B细胞大前B细胞小前B细胞未成熟B细胞成熟B细胞

表达m链重链基因重链基因表达m链(胞浆和胞膜)表达m链表达m、d链

D-J重排V-DJ重排表达preBCR

轻链V-J重排

(m:5/VpreB)表达preBCR表达轻链

表达轻链B细胞在中枢免疫器官的发育和分化19B细胞的发育阶段20B细胞中枢免疫耐受的形成

克隆清除：

未成熟B细胞表面表达的mIgM与骨髓中的自身抗原结合，会导致该细胞的凋亡。

受体编辑：

mIgM对自身抗原的识别导致RAG基因重新活化，发生轻链VJ的再次重排，合成新的轻链。

失能：

mIgM与自身抗原的结合引起mIgM表达下调，进入外周淋巴器官后对抗原刺激不应答。21第二节B淋巴细胞的表面分子及其作用

CR1BCR复合体CD19-CD21-CD81CD32CD40B7ICAM-1MHC分子

丝裂原受体LFA-1细胞因子受体B淋巴细胞2223B细胞的膜表面分子

B细胞抗原受体复合物

B细胞共受体协同刺激分子

其他表面分子24一、B细胞抗原受体(BCR)复合物

mIgIg(CD79a)Ig(CD79b)BCR复合物结构模式图25BCR复合体介导的胞内信号转导模式图26二、B细胞共受体（coreceptor）

CD19/CD21/CD81

多分子活化共受体，增强B细胞对抗原刺激的敏感性。

CD19：胞质区可传递活化信号；

CD21(CR2)：可结合补体C3d；

CD81：连接CD19和CD21，稳定复合物结构。27B细胞双重抗原识别模式图28三、协同刺激分子（co-stimulatorymolecules）

CD40：组成性表达，与活化T细胞CD40L结合，传递B细胞活化第二信号；

CD80/CD86：活化B细胞表达，与T细胞上CD28和CTLA-4结合，提供T细胞活化的第二信号；

其他黏附分子：ICAM-1（CD54），LFA-1等。29ICAM-1LFA-130协同刺激分子

B淋巴细胞重要的表面分子示意图3132四、其他表面分子

CD20：调节B细胞增殖与分化，B细胞特异性标志

CD22：胞浆含ITIM基序，负调节CD19/CD20/CD81CD32：负反馈调节B细胞活化及抗体的分泌33一、B-1细胞

表面标记：CD5＋

分布：腹腔、胸腔、肠壁固有层

功能：参与固有免疫第三节B细胞的亚群34

免疫应答特点：

多反应性（polyreactivity）—

指B细胞抗原受体或其所产生的抗体，以相对较低的亲和力与多种不同抗原表位结合的现象。

产生IgM为主的低亲和力抗体

自发分泌针对微生物脂多糖的天然抗体无免疫记忆35二、B-2细胞

产生各类（亚类）特异性Ig

作为抗原提呈细胞对抗原进行加工处理及呈递分泌细胞因子调节免疫应答36B-1细胞与B-2细胞的异同B-1细胞B-2细胞表面标记CD5，mIgMCD19，mIgM和mIgD抗原识别谱多糖抗原蛋白质抗原作用特点快，IgM为主，不发生类别转换没有免疫记忆慢，IgG为主，有类别转换有免疫记忆分布体腔和肠壁固有层淋巴结、脾脏参与应答非特异性免疫应答特异性免疫应答37第四节B淋巴细胞的功能一、产生抗体参与体液免疫二、加工处理及提呈抗原三、分泌细胞因子调节免疫应答38一、产生抗体参与体液免疫391.中和作用：中和毒素中和病毒402.调理吞噬作用413.参与补体的溶细胞或溶菌作用大量水份涌入细胞内内容物向外渗漏细菌细胞424.NK细胞介导的ADCC作用43二、B细胞处理及提呈抗原B细胞可捕获可溶性抗原

M、DC不能有效捕获可溶性抗原活化B细胞呈递抗原

B7：CD80/CD8644三、免疫调节

通过细胞间接触和分泌细胞因子，参与免疫应答、炎症反应和造血过程的调节。45B细胞所分泌的细胞因子白细胞介素IL1、IL1、IL4(B细胞系)IL5(EBV转化B细胞)、IL6IL10、IL12、IL13、IL14集落刺激因子MCSF、GMCSF肿瘤坏死因子和淋巴毒素TNF、LT(B细胞系)干扰素IFN、IFN转化生长因子家族TGF趋化性细胞因子MIP-3、SLC、TARC46第十章T淋巴细胞(TLymphocyte)

47T淋巴细胞的分化发育T淋巴细胞的表面分子及其作用T淋巴细胞亚群T淋巴细胞的功能主要内容48第一节

T淋巴细胞的分化发育4950一、T细胞在胸腺中的发育50T细胞在胸腺中的发育51

胸腺微环境

是诱导并调控T细胞分化发育的关键因素胸腺基质细胞（TSC）细胞因子细胞外基质52过程双阴性细胞（DN,CD4-CD8-）

双阳性细胞（DP，CD4+CD8+）

阳性选择（获得MHC限制性识别能力）

阴性选择（获得自身耐受）

成熟的单阳性细胞T细胞在胸腺发育成熟的过程中获得了自身MHC限制性及自身免疫耐受53双阴性期（DN）

原T细胞（pro-T）、前T细胞（pre-T）αβTCR－、CD3－、CD4－、CD8－双阳性期（DP）αβTCR＋、CD3low、CD4＋、CD8＋单阳性期（SP）αβTCR＋、CD3＋、CD4＋αβTCR＋、CD3＋、CD8＋成熟T细胞，具有识别抗原、介导免疫应答及参与免疫调节的功能541.T细胞受体（TCR）的发育55

2.T细胞发育过程中的阳性选择作用

阳性选择：

双阳性T细胞TCR与胸腺皮质内上皮细胞表达的MHC分子有效结合，导致该T细胞继续发育，否则程序性死亡56

3.T细胞发育过程中的阴性选择作用

阴性选择：

经历阳性选择的T细胞，其TCR可与胸腺髓质间质细胞（DC和Mφ）表达的MHC-自身抗原肽高亲和力结合，导致该T细胞凋亡或无能57

T细胞发育的阴性选择

树突状细胞和巨噬细胞表达高水平的MHC-I和MHC-II类抗原，并与自身抗原形成复合物，SP细胞如能识别自身抗原肽-MHC复合物，即发生凋亡，否则继续发育成熟通过阴性选择获得自身耐受性58T细胞发育的阳性选择（positiveselection）CD4+CD8+T细胞＋胸腺基质细胞（表面MHC分子）如果与MHC-I结合，最终分化为CD8+T细胞如果与MHC-II结合则最终分化为CD4+T细胞如果与MHC分子不结合则在胸腺皮质中凋亡胸腺细胞经阳性选择赋予成熟T细胞在识别抗原时具有MHC限制性59T细胞发育的阴性选择（negativeselection）其TCR识别胸腺基质细胞表面高亲和力的MHC或MHC-自身抗原肽的T细胞克隆将发生凋亡经阴性选择可清除自身反应性T细胞克隆获中枢耐受DP或经阳性选择的SP的T细胞60

二、T细胞在外周免疫器官的分化发育61

成熟T细胞由胸腺迁出，移居于周围淋巴组织中淋巴节的副皮质区和脾白髓小动脉的周围T细胞执行特异性细胞免疫应答并在TD-Ag诱导的体液免疫应答中发挥重要作用62

63

T细胞膜分子参与识别抗原，T细胞活化、增殖、分化及效应功能的发挥有些膜分子是区分T细胞及T细胞亚群的重要标志:CD2,CD3,CD4,CD8等64

65

一、TCR-CD3复合体

(一)TCR（Tcellantigenreceptor）结构和功能：

组成TCR的肽链有α、β、γ、δ

TCR

αβ、TCRγδ、属于IgSF，负责结合APC递呈的抗原肽

(二)CD3的结构和功能：

由γ、ε、δ、ζ、η组成，负责传递APC递呈的抗原肽信号66

TCR-CD3复合物是T细胞抗原受体与一组CD3（γGammaδDeltaεEpsilonζZetaηEta

）分子以非共价键结合而形成的复合物，是T细胞识别抗原和转导信号的主要单位TCR特异识别由MHC分子提呈的抗原肽CD3分子转导T细胞活化的第一信号67-S-S-VaCaVbCbged

-S-S-

TCR-abCD3zhzz-S-S-

emembraneITAM糖基

TCR-CD3complexcytoplasma68TCR(T细胞抗原受体)T细胞受体的类型和结构

TCR中的多肽链是异质性的。根据抗原结构和编码基因不同，已发现有α、β、γ和δ四种多肽链。关于TCR多肽链的结构大多是从分析TCR多肽链cDNA或基因组克隆（genomicclones)而来，编码TCR多肽链的基因属于免疫球蛋白基因超家族成员。根据TCR中异源双体的组成的不同，TCR可分为以TCRαβ和TCRγδ两种类型69CD3CD3分子分布于成熟T淋巴细胞表面，至少由γ、δ、ε、ζ、η5种多肽链组成，与T细胞抗原受体非共价连接TCR识别外来抗原与自身MHC分子形成的复合物，CD3对于信号的传递具有重要作用70二.

CD4和CD8分子

成熟T细胞表达CD4或CD8分子：CD4+T细胞/CD8+T细胞CD4分子：与MHCⅡ类分子结合（β2结构域）能与HIV结合（gp120）-HIV受体CD8分子：与MHCⅠ类分子结合（α3区）71CD4和CD8分子CD4

主要分布于成熟Th细胞、巨噬细胞、DC细胞等表面是HIV受体，与APC表面MHC-II分子非多态区结合CD8

主要分布于成熟Tc细胞表面，与APC表面MHC-I分子非多态区结合能加强T细胞与APC或靶细胞的相互作用（通过胞浆区的CxCP基序与p56lck(SrcfamilytyrosinekinaseLCK)酪氨酸激酶相连，参与T细胞活化和增殖信号转导

能参与抗原刺激TCR-CD3分子信号转导72

CD4代表T淋巴细胞分类中T辅助细胞,CD8代表T抑制细胞和T杀伤细胞APC以MHC-Ⅱ类分子限制性的方式将抗原递给辅助性T细胞（TH）；各种靶细胞以MHC-Ⅰ类分子限制性的方式将抗原呈递给细胞毒性T细胞（TC）CD4+T细胞识别由13-17个氨基酸残基组成的抗原肽，并受自身的MHC-II类限制。CD8+T细胞识别8-10个氨基酸组成的抗原肽，并受MHC-I类限制73CD4ab

TCRab

TCRCD8AgpeptideHLA-I

Agpeptide

HLA-IITCRCo-receptor---CD4&CD874

75三.协同刺激分子受体

抗原刺激第一信号初步活化协同刺激第二信号完全活化

76

T细胞与APC细胞间的主要辅助分子77

1.CD28分子:

表达在静止或活化的T细胞表面

配体:

APC表面B7-1（CD80）或B7-2（CD86)

作用：T细胞活化第二信号（协同刺激信号），是T细胞活化过程中最重要的辅助分子，可使T细胞充分活化78

表达细胞：活化的CD4和CD8T细胞

配体：

APC表面B7-1/B7-2

作用：

与B7分子结合的亲和力高，产生抑制信号，可负反馈调节T细胞活化

2.CTLA-4

79活化T细胞表达CTLA-4，限制T细胞过度激活80诱导协同刺激分子，是CD28家族成员表达细胞：活化的T细胞

配体:

APC表面B7-H2(B7家族成员）

作用：在CD28作用后，调节活化T细胞产生细胞因子，促使T细胞增殖81

4.PD-1

配体:

PD-L1、PD-L2

作用：可抑制T细胞的增殖以及IL-2和IFN-γ等细胞因子的产生，并抑制B细胞的增殖、分化和Ig的分泌825.CD2表达细胞：成熟T细胞，部分胸腺细胞，NK细胞配体:

CD58（LFA－3），CD59作用：介导T细胞与APC或靶细胞的黏附，介导T细胞旁路激活途径

83

表达细胞：活化的T细胞

配体:

APC表面CD40分子

作用：结合CD40，使APC活化，继而使T细胞活化；与B细胞等APC细胞的CD40结合，促使B细胞活化，增殖6.CD40

配体（CD40L，CD154）84表达细胞：

表达于T细胞及APC作用：LFA-1结合ICAM-1,介导T细胞与APC黏附，促使T细胞活化，促使APC活化7.LFA–1和ICAM-1

85T细胞和B细胞的表面分子86丝裂原受体：

ConA；PHA；PWM细胞因子受体FasL87

有多种分类方法将T细胞分成不同的亚群：

根据活化阶段根据TCR根据CD4/CD8表达

根据免疫功能88一、初始T细胞、效应T细胞、记忆性T细胞

初始T细胞(naiveTcells）：已经分化成熟，但尚未接触过相应抗原,表达CD45RA和高水平的L-选择素

效应T细胞（effectiveTcells）：抗原刺激活化后增殖分化成效应T细胞,表达CD45RO89记忆T细胞(memoryTcells)：

活化或效应T细胞中部分细胞分化为记忆T细胞，表达CD45RO;抗原再次刺激时，可迅速活化,分化为效应细胞和记忆细胞90

二、αβT细胞和γδT细胞

αβT细胞：识别由MHC分子提呈的多肽，有自身MHC限制性

γδT细胞：识别非多肽类抗原，无

MHC限制性,抗原受体缺乏

多样性91三、CD4+T细胞、CD8+

T细胞四、Th、CTL和Treg细胞：Th--辅助性T细胞:Th0，Th1，Th2，Th3TC/CTL--细胞毒性T细胞Treg--调节性T细胞:CD4+CD25+Foxp3+92TH1细胞

主要分泌IL-2、IFN-γ

和TNF-β作用：参与细胞免疫TH2细胞

主要分泌IL-4、5、10和IL-13作用：协助、促进B细胞分化、增殖，产生

抗体，参与体液免疫

一、CD4+Th细胞的功能

（一）Th的亚群（根据CK产生种类和功能）93CD4+T细胞亚群的效应功能Th1细胞的功能

增强吞噬细胞介导的抗感染机制；增强NK细胞的杀伤作用；TNF直接诱导靶细胞凋亡；参与迟发性超敏反应Th2细胞的功能

促进B细胞的增殖、分化和抗体产生；参与I型超敏反应Th3细胞的功能

分泌的TGF-β抑制Th1、B细胞、CTL和NK细胞的功能94