9.B 淋巴细胞

nullnull淋巴细胞null淋巴细胞 (lymphocytes)未活化淋巴细胞直径6~7微米，浆/核比例很小（左，普通光镜）。透射电镜显示未活化淋巴细胞胞核致密，胞浆中细胞器很少（右）。nullnullB细胞的来源与分布 • 人类B细胞来自骨髓，并在骨髓中发育成熟 • 人B细胞占外周血淋巴细胞的5% ~ 25% • 在淋巴结中占淋巴细胞的25% • 在脾脏中为淋巴细胞的50% • 骨髓中淋巴细胞主要为B细胞 • 胸腺中B淋巴细胞含量较少（<1%）B LYMPHOCYTE成熟B细胞的特性成熟B细胞的特性• 功能性BCR的达 • 自身免疫耐受的形成B LYMPHOCYTEnull BCR分子的结构nullB LYMPHOCYTEnullB LYMPHOCYTEnullB LYMPHOCYTEnull特异性/克隆水平 多样性/个体水平T细胞多样性库（1015-1018） T cell repertoire B细胞多样性库（109-1012） B cell repertoirenull BCR的基因结构null胚系基因（germline gene） 结构V区基因和C区基因V基因片段（variable gene segment)D基因片段(diversity gene segment)J基因片段(joining gene segment)C基因片段(constant gene segment)由多个处于分割状态的基因片段组成BCR的基因结构BCR的基因结构 H链基因： 位于第14号染色体长臂上，由V、D、J、 C 四种基因片段组成 链基因： 位于第2号染色体的短臂上，由V、J、C三种基因片段组成 链基因： 位于第22号染色体上长臂上，由V、J、C三种基因片段组成B LYMPHOCYTE人BCR的功能性基因片段数 Ig H基因：V、D、J、C基因片段 • VH基因：编码VH N端 96 ~ 101个氨基酸 ,包括：CDR1、CDR2 • DH基因：可编码5 ~ 9个氨基酸，构成 VH功能区的CDR3 • JH 基因：编码15 ~ 17 个氨基酸，构成VH功能区的部分 CDR3 • C 基因： 人类有 9 个基因片段，除外，其他8个片段的5 端各有 一个无编码功能的转换区（S区） Ig H基因：V、D、J、C基因片段 • VH基因：编码VH N端 96 ~ 101个氨基酸 ,包括：CDR1、CDR2 • DH基因：可编码5 ~ 9个氨基酸，构成 VH功能区的CDR3 • JH 基因：编码15 ~ 17 个氨基酸，构成VH功能区的部分 CDR3 • C 基因： 人类有 9 个基因片段，除外，其他8个片段的5 端各有 一个无编码功能的转换区（S区） B LYMPHOCYTEIg基因：V、J、C基因片段Ig基因：V、J、C基因片段• V基因：人类约有 90 个基因片段，其中有 60个功能性 基因片段 • J基因：人类有 5 个基因片段， V 与 J 基因片段重组后，编码  链 V 区的 CDR1 和 CDR2 区，V 与 J 基因片段的连 接处编码 CDR3 区 • C基因：只有一个基因片段，编码  链的 C 区 B LYMPHOCYTEnull Ig 基因：V、J、C基因片段 • V基因：含 50 ~ 100 个基因片段，其中有 30 个功能性基因片段。 • J和C基因：有7个J-C基因位点，其中有4个功能性基因组。 V 和J重组后编码CDR1、CDR2、CDR3。 B LYMPHOCYTEnull BCR的基因重排null 基因重排 (gene rearrangement) 是抗体分子及 TCR 分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精细识别抗原能力的BCR和TCR分子。B LYMPHOCYTE基因重排(gene rearragement)—— 抗原识别受体在分化成熟过程中，V区基因由分隔的、无转录活性的基因片段在特异性重组酶的作用下连接成一个完整的、有转录功能的活性基因的过程。基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 由一个七核苷酸的七聚体（CACAGTG）和一个九核苷酸的九聚 体（ ACAAAAACC ），之间间隔一非保守的 12 或 23 碱基对的 间隔序列组成 B LYMPHOCYTEnull71297129723971299237////712971299237//7129V1V2 DJV1V2DJV1V2DJIg基因重排的12-23原则B LYMPHOCYTEnull 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。B LYMPHOCYTEnullB LYMPHOCYTEnullB LYMPHOCYTEnullB LYMPHOCYTEnullnullAlletic exclusion 等位排斥Alletic exclusion Isotype exclusion同种型排斥与C区基因构成功能性基因B细胞中位于一对染色体上的轻链或重链基因，其中只有一条染色体上的基因得到表达两种轻链之间的排斥，一个BCR和Ig分子只表达一种轻链， κ或λ• 等位排斥（allelic exclusion）：是指对于一个特定的 B 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 表达的现象 • 同种型排斥（isotype exclusion）： 是指一个 BCR 分子的两个轻链， 只能表达相同的  链或  链， 其表达频率在不同的物种有所不同 （如人类为 65 : 35） • 类别转换（class switch）：是指B细胞受抗原刺激后，膜上表达的和 分泌的 Ig 从 IgM 转换为其他 Ig 类别的现象（受细胞因子影响） • 膜型 Ig 和分泌型 Ig：即 Ig分子存在于细胞膜或体液中的现象 • 等位排斥（allelic exclusion）：是指对于一个特定的 B 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 表达的现象 • 同种型排斥（isotype exclusion）： 是指一个 BCR 分子的两个轻链， 只能表达相同的  链或  链， 其表达频率在不同的物种有所不同 （如人类为 65 : 35） • 类别转换（class switch）：是指B细胞受抗原刺激后，膜上表达的和 分泌的 Ig 从 IgM 转换为其他 Ig 类别的现象（受细胞因子影响） • 膜型 Ig 和分泌型 Ig：即 Ig分子存在于细胞膜或体液中的现象 BCR/Ig基因表达的特点B LYMPHOCYTEnull抗原识别受体多样性产生的机制 null1. 组合造成的多样性重排多样性VH=65×27×6=10530V κ =40 ×5=200V λ =30 ×4=120H链、L链配对的多样性10530 ×200 ×120=2.5 ×108null2. 连接造成的多样性不精确连接（核苷酸丢失）N区核苷酸插入重新连接后插入的核苷酸称为N区结果：连接部氨基酸变化连接部以后编码改变GGC GTC GCG GAT ATC TAT GTA ACGT（只发生在H链）null3. 体细胞高频突变（Ag刺激下）成熟B细胞（基因已重排形成功能基因）抗原、Th、CK活化、增殖、分化（生发中心）V区发生高频率的突变各种亲和力BCR的B细胞（升高和降低）高亲和力BCR的B细胞选择null 亲和力↑（成熟） 改变特异性→新克隆产生→多样性↑ dienull• 组合造成的多样性：如 BCR 的多样性 • 连接造成的多样性：在V、J或V、D、J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V区的多样性 • 体细胞高频突变引起的多样性：在已成熟的 B细胞发育过程中，V区 基因发生突变，即增加了其基因库的容量 B LYMPHOCYTEnullBCR多样性和CDR3VH VL骨架区CDR1CDR2CDR3V V V V V VVDJVJ体细胞高频突变重排、连接、突变多样性主要发生在CDR3对BCR的特异性和多样性影响最大的是CDR3B细胞的分化和发育B细胞的分化和发育成熟B细胞的特性成熟B细胞的特性• 功能性BCR的表达 • 自身免疫耐受的形成B LYMPHOCYTEB 细胞的分化和发育过程B 细胞的分化和发育过程B细胞的分化过程可分为两个阶段 • 抗原非依赖期：在中枢免疫器官中进行，与抗原刺激无关 • 抗原依赖期：在外周免疫器官中进行，依赖抗原刺激 多能干细胞  祖B  前B  不成熟 B  成熟B 浆细胞 抗原依赖期抗 原IgαIgβ链mIgMmIgM mIgDB LYMPHOCYTE抗原非依赖期B细胞在中枢免疫器官中的分化发育B220LOWCD43+B220LOWCD43+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-IgMIgMIgDB细胞在中枢免疫器官中的分化发育B LYMPHOCYTEnullB LYMPHOCYTEB细胞发育过程中的阴性选择 前B细胞在发育为未成熟的B细胞后，只表达mIgM,与骨髓自身抗原结合后，发育停滞。此时通过受体编辑改变受体特性，形成对自身抗原无反应性的细胞克隆继续发育成熟。若受体编辑不成功，则被克隆清除，形成自身耐受。nullB LYMPHOCYTEnull第二阶段 依赖抗原刺激的外周分化阶段nullAg淋巴细胞的克隆选择淋巴细胞的克隆选择• 体内众多淋巴细胞克隆具有各自特异的抗原受体,并都来自同一淋巴祖细胞 • 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,发生活化和克隆扩增,分化为效应细胞发挥免疫效应B LYMPHOCYTEnull 体内存在 有随机形成的 多样性的细胞 克隆，每一细 胞克隆表达 一种抗原受体 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 产生大量后代细胞。如在胚胎 时期接触自身抗原，该细胞则 发生克隆排除或禁忌，形成自 身耐受。Burnet的克隆选择学说 (1957年) （clonal selection theory）B LYMPHOCYTEnull B淋巴细胞表面的分子及其作用null• 膜表面免疫球蛋白（BCR/mIg）：成熟B细胞表达 mIgM、mIgD, 是B细胞特异性识别抗原 的膜分子 • Igα/ Igβ： 又称CD79a / CD79b, 为 B 细胞传导 活化信号B细胞抗原受体复合物B LYMPHOCYTEnull• CD40：在活化的B细胞表面表达较高，静息期的B细胞不表达或低表达。配体为活化的T细胞表达的CD40L，是重要的协同刺激分子 • CD80/CD86：由活化的B细胞表达, 配体为T细胞表面的CD28，是重要的协同刺激分子 • CD19/CD21/CD81: 又称B细胞共受体，是B细胞活化的辅助受体，能提高B细胞对抗原刺激的敏感性 • 其他：CR1（CD35）、CR2（CD21）、CD20、CD22、CD32、CD27、CD70、CD72协同刺激分子及B细胞共受体B LYMPHOCYTEnullB LYMPHOCYTEnullnull B淋巴细胞的亚群B1细胞与B2细胞的区别B1细胞与B2细胞的区别根据CD5分子的表达情况，将B细胞分为B1和B2细胞B LYMPHOCYTEnull B淋巴细胞的功能null B淋巴细胞的功能 • 产生抗体：中和病毒、调理吞噬、激活补体清除抗原 • 呈递抗原：是一类专职的抗原呈递细胞，向 T 细胞呈递可溶性抗 原, 而且只有活化的 B 细胞才具有呈递作用 • 参与免疫调节：通过分泌细胞因子（ IL-2、IL-6、IL-10、TNF、 TGF-）参与免疫调节B LYMPHOCYTEnull思 考 题• B细胞在中枢免疫器官中分化发育的特征 • BCR的基因结构及基因重排的机制 • B细胞表面标志分子及功能 • 比较B1细胞与B2细胞的不同 • B细胞的功能 • Burnet克隆选择学说及其意义 B LYMPHOCYTE