免疫學B細胞培訓課件

1、免疫學B細胞免疫學B細胞2022/10/42免疫應答的種類免疫應答固有免疫適應性免疫體液免疫細胞免疫免疫學B細胞2022/10/22免疫應答的種類免疫應答固有免疫適應性免疫2022/10/43B細胞的發(fā)現(xiàn)B細胞的功能？參與體液免疫NO antibody免疫學B細胞2022/10/23B細胞的發(fā)現(xiàn)B細胞的功能？參與體液免疫N2022/10/44免疫學B細胞2022/10/24免疫學B細胞2022/10/45 體內(nèi)存在識別各種抗原的免疫細胞克隆（clone）。 抗原通過與特異性抗原識別受體作用導致細胞活化及克隆擴增，產(chǎn)生免疫應答。1957：澳大利亞學者Burnet提出克隆選擇學說克隆擴增Frank

2、 Macfarlane Burnet(18991985)免疫學B細胞2022/10/25 體內(nèi)存在識別各種抗原的免疫細胞克?。╟2022/10/46為何機體B細胞庫中會有如此多樣性的BCR存在？為何每個B細胞有單一的BCR？Point to Ponder免疫學B細胞2022/10/26為何機體B細胞庫中會有如此多樣性的BCR2022/10/47B細胞發(fā)育過程中重要的事件都是圍繞著功能性BCR的表達和中樞耐受的形成。第一節(jié) B細胞的分化和發(fā)育（一）BCR的基因結(jié)構(gòu)及重排（二）抗原識別受體多樣性的產(chǎn)生機制（三）B細胞在中樞免疫器官中的分化和發(fā)育（四）B細胞中樞免疫耐受的形成免疫學B細胞2022/1

3、0/27B細胞發(fā)育過程中重要的事件都是圍繞著功能2022/10/48（一）BCR基因結(jié)構(gòu)及重排BCR 胚系基因結(jié)構(gòu)；BCR的基因重排及其機制。免疫學B細胞2022/10/28（一）BCR基因結(jié)構(gòu)及重排BCR 胚系基2022/10/49VDJCHVJCL免疫學B細胞2022/10/29VDJCHVJCL免疫學B細胞2022/10/4101、BCR的胚系基因結(jié)構(gòu)重鏈基因： 14號染色體長臂，由V、D、J、C基因片段構(gòu)成。輕鏈基因： 基因：2號染色體長臂，由V、J、C基因片段構(gòu)成。 基因：22號染色體短臂，由V、J、C基因片段構(gòu)成。免疫學B細胞2022/10/2101、BCR的胚系基因結(jié)構(gòu)重鏈基因：

4、免疫2022/10/4111.BCR的胚系基因結(jié)構(gòu)免疫學B細胞2022/10/2111.BCR的胚系基因結(jié)構(gòu)免疫學B細胞2022/10/4122.BCR的基因的重排及其機制重組酶Ig V區(qū)基因的重排重組激活酶基因(recombination activating gene RAG)編碼重組激活酶RAG1和RAG2，特異性識別并切除V、（D）、J基因片段兩側(cè)的重組信號序列（recombination signal sequences，RSS）。免疫學B細胞2022/10/2122.BCR的基因的重排及其機制重組酶2022/10/413免疫學B細胞2022/10/213免疫學B細胞2022/10/

5、414重組酶還未連接時末端脫氧核苷轉(zhuǎn)移酶可將數(shù)個核苷酸通過一種非模板編碼的方式加到DNA的斷端。其他DNA外切酶、DNA合成酶等。VDJNNN2.BCR的基因的重排及其機制免疫學B細胞2022/10/214重組酶還未連接時末端脫氧核苷轉(zhuǎn)移酶可2022/10/415（二）抗原識別受體多樣性產(chǎn)生的機制免疫學B細胞2022/10/215（二）抗原識別受體多樣性產(chǎn)生的機制免疫2022/10/4161.組合造成的多樣性：包括眾多V區(qū)基因片段的組合和輕重鏈的組合。Gene segmentVDJH gene40256 gene405 gene304（二）抗原識別受體多樣性產(chǎn)生的機制H variety4025

6、66000 variety405200 variety304120免疫學B細胞2022/10/2161.組合造成的多樣性：包括眾多V區(qū)基因2022/10/4171.組合造成的多樣性：包括眾多V區(qū)基因片段的組合和輕重鏈的組合。VH V6000200=1.2106VH V6000120=7.2105total1.2106+7.2105=1.92106（二）抗原識別受體多樣性產(chǎn)生的機制免疫學B細胞2022/10/2171.組合造成的多樣性：包括眾多V區(qū)基因2022/10/4182.連接造成的多樣性 各基因片段之間的連接可以丟失或加入數(shù)個核苷酸 ，從而產(chǎn)生新的序列。（二）抗原識別受體多樣性產(chǎn)生的機制V

7、DJNNNNC53TdTTdT免疫學B細胞2022/10/2182.連接造成的多樣性 各基因片段之間VDJC 1IgH protein chainCDR1CDR2CDR3U5-11-DVHCHVDJC 1C 2C3C 4DOMAINS ILLUSTRATED= RegionsFR1FR2FR3FR4V REGIONH19免疫學B細胞VDJC 1IgH protein chainCDR1CD2022/10/420N region diversity: bases added at junctions N = A, T , C, or GNNNIn frameNNNNADDED BY TdT(TE

8、RMINALDEOXYNUCLEOTIDYLTRANSFERASE)VVOut ofFrameD SEGMENTD SEGMENTV-DJJUNCTIOND-JJUNCTIONJJNOTE: diversity segment can be read in many reading frames!免疫學B細胞2022/10/220N region diversity:2022/10/421體細胞高頻突變（somatic hypermutation） 指生發(fā)中心的成熟B細胞的輕鏈和重鏈V基因可發(fā)生的高頻率的點突變。常見于CDR區(qū)，尤其是CDR3。可導致抗體的親和力成熟(affinity matu

9、ration)：即突變后有些分子的親和力優(yōu)于原先的分子，尤其是再次免疫后親和力逐漸提高。3.體細胞高頻突變造成的多樣性為什么CDR3最富于變化？免疫學B細胞2022/10/221體細胞高頻突變（somatic hyp突變后抗原突變前BCR1BCR2抗原高頻突變?yōu)楹螜C體B細胞庫中會有如此多樣性的BCR存在？22免疫學B細胞突變后抗原突變前BCR1BCR2抗原高頻突變?yōu)楹螜C體B細胞庫2022/10/4231.組合造成的多樣性2.連接造成的多樣性3.體細胞高頻突變造成的多樣性為何機體B細胞庫中會有如此多樣性的BCR存在？（二）抗原識別受體多樣性產(chǎn)生的機制為何每個B細胞有單一的BCR？免疫學B細胞20

10、22/10/2231.組合造成的多樣性為何機體B細胞庫中2022/10/424等位排斥和同種型排斥為什么一個B細胞克隆只能產(chǎn)生單一特異性的BCR或抗體？一對等位基因編碼兩種產(chǎn)物免疫學B細胞2022/10/224等位排斥和同種型排斥為什么一個B細胞克2022/10/425等位排斥(allelic exclusion)： 指B細胞中位于一對染色體上的重鏈或輕鏈基因，其中只有一條染色體上的基因能夠得到表達，先重排成功的基因抑制了另一條染色體上等位基因的重排。保證了一個B細胞克隆只表達單一特異性的BCR。等位排斥V1V1V1肽NO免疫學B細胞2022/10/225等位排斥(allelic exclus

11、2022/10/4262號22號為什么一個B細胞克隆只能表達一種類型的輕鏈？同種型排斥2號22號免疫學B細胞2022/10/2262號22號為什么一個B細胞克隆只能2022/10/4272號22號肽同種型排斥 NO同種型排斥(isotype exclusion)：指輕鏈和輕鏈之間的排斥，鏈基因的表達成功即抑制鏈基因的表達 。保證了一個Ig分子中只含有一種輕鏈。免疫學B細胞2022/10/2272號22號肽同種型排斥 NO同種2022/10/428（三）B細胞在中樞免疫器官中的發(fā)育免疫學B細胞2022/10/228（三）B細胞在中樞免疫器官中的發(fā)育免疫2022/10/429（三）B細胞在中樞免疫

12、器官中的發(fā)育抗原非依賴階段：在胚肝或骨髓淋巴干細胞祖B細胞前B細胞未成熟B細胞成熟B細胞抗原依賴階段：外周淋巴器官成熟B細胞活化B細胞抗原記憶B細胞漿細胞骨髓淋巴濾泡的冠狀帶抗體免疫學B細胞2022/10/229（三）B細胞在中樞免疫器官中的發(fā)育抗原2022/10/430（四）B細胞中樞免疫耐受的形成只表達mIgM的未成熟B細胞若與骨髓中的自身抗原結(jié)合，導致細胞凋亡，形成克隆清除，這是B細胞發(fā)生自身耐受的主要機制。一些識別自身抗原的未成熟B細胞可以通過受體編輯改變其BCR特異性，從而得以進一步發(fā)育。若受體編輯不成功，則該細胞發(fā)生凋亡。未成熟B細胞與自身抗原結(jié)合引起mIgM表達下調(diào)，這類細胞雖然

13、可以進入外周淋巴器官，但對抗原刺激不產(chǎn)生應答，稱為無能。免疫學B細胞2022/10/230（四）B細胞中樞免疫耐受的形成只表達mB cell self tolerance: clonal deletionImmature B cell recognisesmultivalentself AgBClonal deletion byapoptosisYYBImmatureBBSmallpre-B31免疫學B細胞B cell self tolerance: clonal Receptor editingA rearrangement encoding a self specific receptor

14、 can be replacedVCJVVVYBB!Receptorrecognisesself antigen!BApoptosisor anergyYBBEdited receptor now recognisesa different antigen and can berechecked for specificityCJVVVVArrest developmentAnd reactivateRAG-1 and RAG-232免疫學B細胞Receptor editingA rearrangemenYB cell self tolerance: anergyBYYYBAnergic B

15、cellIgD normal IgM lowImmature B cell recognisessoluble self AgYYBImmatureBBSmallpre-BIgMIgDIgDIgD33免疫學B細胞YB cell self tolerance: anergyYYYYYYMature B cellexported to theperipheryYYB cell self tolerance: export of self tolerant B cellsIgD and IgM normalIgMIgDIgDIgDIgDIgMIgMIgMImmature B cell doesnt

16、recognise anyself AgYYBImmatureBBSmallpre-BB34免疫學B細胞YYYYYYMature B cellYYB cell se2022/10/435第二節(jié) B淋巴細胞表面的分子及其作用(一)B細胞抗原受體復合物 組成：BCR和Ig/Ig1.BCR（B cell receptor， mIg）：B細胞受體，識別抗原，不成熟B細胞表達mIgM,成熟B細胞表達mIgM和mIgD，漿細胞不表達mIg。2.Ig/Ig：轉(zhuǎn)導信號。3.BCR可直接識別可溶性抗原。免疫學B細胞2022/10/235第二節(jié) B淋巴細胞表面的分子及其作用2022/10/436（二）B細胞共受體

17、CD19CD21CD81形成一個B細胞特異的多分子活化輔助受體，增強B細胞活化信號的轉(zhuǎn)導。CD21即為CR2，是EB病毒受體，表達于成熟的細胞、FDC、咽部及宮頸上皮細胞。免疫學B細胞2022/10/236（二）B細胞共受體CD19CD212022/10/437與EBV感染有關(guān)疾病主要有三種： 傳染性單核細胞增多癥 ：三個典型癥狀為發(fā)熱、咽炎和頸淋巴結(jié)腫大。非洲兒童淋巴瘤(即Burkitt淋巴瘤) 鼻咽癌 免疫學B細胞2022/10/237與EBV感染有關(guān)疾病主要有三種： 傳染2022/10/438（三）協(xié)同刺激分子1.CD40表達于成熟B細胞表面，其配體CD40L表達于活化T細胞表面，二者結(jié)

18、合向B細胞傳導活化的第二信號。12CD40/CD40LB 細胞Th細胞TD 抗原CD4免疫學B細胞2022/10/238（三）協(xié)同刺激分子1.CD40表達于成2022/10/4392.CD80（B7.1）和CD86（B7.2）活化的B細胞高表達B7分子，可充當APC。3.其他粘附分子ICAM-1、LFA-1等。（三）協(xié)同刺激分子免疫學B細胞2022/10/2392.CD80（B7.1）和CD86（B2022/10/440與B細胞活化雙信號刺激有關(guān)的CD分子1.BCR- CD79 2.CD19 CD21 CD81 3.CD40 4.CD80（B7-1） CD86 （B7-2）(B7.1/B7.2

19、)免疫學B細胞2022/10/240與B細胞活化雙信號刺激有關(guān)的CD分子12022/10/441CD20 表達于各前體B細胞和成熟B細胞，漿細胞不表達。調(diào)節(jié)B細胞增殖和分化。是 B細胞標志，是治療性單抗識別的靶分子。CD22特異性表達于B細胞，隨著B細胞成熟表達量增加，但漿細胞不表達，胞內(nèi)區(qū)含有ITIM模體，抑制B細胞活化。CD32即FcR-B，抑制B細胞的活化。（四）其他表面分子免疫學B細胞2022/10/241CD20 表達于各前體B細胞和成熟B細2022/10/442非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkins lymphoma, NHL）免疫學B細胞2022/10/242非霍奇金淋巴瘤（n

20、on-Hodgkin2022/10/443第三節(jié) B細胞的亞群CD5固有免疫適應性免疫免疫學B細胞2022/10/243第三節(jié) B細胞的亞群CD5固有免疫適2022/10/444B1細胞產(chǎn)生于個體發(fā)育的早期， 分布于腸道固有層和胸、腹膜腔中。其抗原受體與所產(chǎn)生的抗體可以相對低的親和力與多種不同的抗原表位結(jié)合，稱為多反應性（polyreactivity）。 CD5BYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYIgMB1細胞在對蛋白質(zhì)的反應中無重要性，但可對碳水化合物刺激產(chǎn)生較強的應答，主要產(chǎn)生低親和力的IgM類抗體。B1細胞免疫學B細胞2022/10/244B1細胞產(chǎn)生于個體發(fā)育的早期， 分布于免疫

21、學B細胞培訓課件2022/10/446B1細胞和B2細胞的生物學特征比較 性質(zhì) B1細胞 B2細胞 產(chǎn)生時間 胎兒期 出生后 更新方式 自我更新 骨髓產(chǎn)生 自發(fā)性Ig 產(chǎn)生 高 低 特異性 多反應性 單特異性， 分泌Ig的同種型 IgM IgG IgG IgM 體細胞高頻突變 低無 高 針對的抗原 碳水化合物 蛋白類 免疫記憶 少/無 有免疫學B細胞2022/10/246B1細胞和B2細胞的生物學特征比較 2022/10/447第四節(jié) B淋巴細胞的功能B2細胞的主要生物學功能有：產(chǎn)生抗體抗原提呈免疫調(diào)節(jié)免疫學B細胞2022/10/247第四節(jié) B淋巴細胞的功能B2細胞的主2022/10/448

22、抗體參與免疫應答的四種方式：通過中和作用阻止病原體和靶細胞的結(jié)合，中和細菌毒素的毒性作用調(diào)理作用ADCC作用參與補體的溶菌溶細胞作用，形成抗原-抗體-補體復合物，通過經(jīng)典途徑激活補體，導致細菌或細胞的溶解。（一）產(chǎn)生抗體介導體液免疫應答免疫學B細胞2022/10/248抗體參與免疫應答的四種方式：（一）產(chǎn)生2022/10/449Viral and Bacterial Infection of Cells can be Blocked by Neutralizing Antibodies免疫學B細胞2022/10/249Viral and Bacterial2022/10/450Neutralization by IgG Antibodies Protects Cells from Toxin Action免疫學B細胞2022/10/250Neutralization by I2022/10/451調(diào)理作用免疫學B細胞2022/10/251調(diào)理作用免疫學B細胞2022/10/452ADCC作用免疫學B細胞2022/10/252ADCC作用免疫學B細胞2022/10/453B細胞可有效地提呈可溶性抗原，并且，只有活化的B細胞才能提呈抗原，因為只有活化的B細胞才能表達B7分子。（二）提呈可溶性抗原免疫