免疫學B細胞介導的體液免疫應答1

2024/5/281第十二章T淋巴細胞介導的細胞免疫應答Tcellmediatedimmuneresponse省高校免疫學重點實驗室2024/5/282細胞免疫應答T細胞介導的免疫應答，從初始T細胞接受抗原刺激到分化成效應T細胞并將抗原去除的過程。過程〔三個階段〕：T細胞特異性識別抗原階段T細胞活化、增殖和分化階段效應性T細胞的產(chǎn)生及效應階段2024/5/283第三節(jié)T細胞的效應功能三、記憶性T細胞二、CTL細胞的效應功能一、Th細胞的效應功能Th1細胞的生物學活性

Th2細胞的生物學活性

Th17細胞的生物學特性2024/5/284一、Th細胞的效應功能㈠Th1細胞的生物學活性介導細胞免疫主要去除胞內(nèi)感染的病原體參與遲發(fā)型〔IV型〕超敏反響1、Th1細胞對巨噬細胞的作用2、對淋巴細胞的作用3、對中性粒細胞的作用2024/5/285激活巨噬細胞誘生巨噬細胞募集巨噬細胞IFN-

、CD40LIL-3、GM-CSF→HSCTNF、MCP-1→黏附分子(血管)T與Mφ提呈的Ag作用誘導其活化㈠Th1細胞的生物學活性

1、Th1細胞對巨噬細胞的作用IL-12巨噬細胞Th1IFN-

AgCKCKCD40CD40LＡ吞噬殺傷

B提呈抗原，放大Th1效應

C造成組織損傷巨噬細胞的作用2024/5/286Multinucleatedgiantcell結核結節(jié)：巨噬細胞介導的病理性免疫效應假設巨噬細胞不能殺傷胞內(nèi)菌,那么局部形成慢性炎癥反響----慢性肉芽腫2024/5/2872、Th1細胞對淋巴細胞的作用----分泌IL-2等，促進Th1、CTL和NK細胞增殖；----分泌IFN-

等輔助B細胞分泌IgG，增強巨噬細胞的吞噬作用。㈠Th1細胞的生物學活性HelperTStimulatesCTLandBCells2024/5/2883、Th1細胞對中性粒細胞的作用通過產(chǎn)生淋巴毒素和TNF-α活化、促進中性粒細胞吞噬殺傷功能。㈠Th1細胞的生物學活性2024/5/289IL-4，5，10，13Th2細胞肥大細胞嗜酸（堿）性粒細胞B細胞細胞增殖,IgM，IgG，IgA的分泌，釋放炎性介質(zhì)脫顆粒Th2細胞的生物學效應㈡Th2細胞的生物學活性輔助體液免疫應答：IL-4、5、6、10、13等細胞因子。參與超敏反響性炎癥：活化肥大細胞、嗜堿性粒細胞、嗜酸性粒細胞，參與超敏反響和抗寄生蟲感染。2024/5/2810㈡Th2細胞的生物學活性2024/5/2811㈢Th17細胞的生物學活性分泌IL-17，刺激上皮細胞、內(nèi)皮細胞、成纖維細胞和巨噬細胞分泌細胞因子。主要參與炎癥反響、感染及自身免疫病。趨化作用：分泌IL-8、MCP-1。促進造血：G-CSF、GM-CSF，活化中性粒細胞。誘導炎癥：IL-1β、IL-6、TNF-α和PGE2。2024/5/2812二、CTL細胞的效應功能效應：主要殺傷“改變”了的自身細胞，如胞內(nèi)寄生病原體〔病毒、胞內(nèi)寄生菌〕的細胞，腫瘤細胞或移植反響中的移植細胞等。CTL原那么上可識別去除所有改變了的自身細胞。表型：CD8+T細胞。特點：高效、特異，不損傷正常細胞，受MHC-I類分子的嚴格限制。2024/5/2813CTL細胞發(fā)揮細胞毒效應的根本過程：㈠效-靶細胞結合㈡CTL的極化㈢致死性攻擊2024/5/2814㈠效-靶細胞結合〔識別啟動階段〕初始CTLT細胞抗原效應性

CTL趨化性細胞因子感染部位LFA1ICAM1CD2LFA3CTL靶細胞非特異性結合特異性結合尋找攻擊目標靶細胞2024/5/2815㈡CTL的極化

輔助受體向效靶接觸部位聚集，CTL內(nèi)細胞骨架結構、高爾基體及胞漿顆粒等均向效-靶接觸部位聚集并重新排列和分布，從而保證CTL分泌的非特異性效應分子只作用于所接觸的靶細胞而不會對附近正常的細胞產(chǎn)生影響。CTL攻擊前的武器準備亞顯微結構向效靶結合部位排列分布2024/5/2816㈢致死性攻擊穿孔素/顆粒酶途徑Fas/FasL途徑CTL對靶細胞進行攻擊多種機制誘導靶細胞凋亡CD8+CTL→特異識別MHCI-肽復合物〔靶細胞外表〕→穿孔素→形成膜孔道→靶細胞裂解死亡。顆粒酶→進入靶細胞〔通過膜孔道〕→激活凋亡相關酶系統(tǒng)→細胞凋亡。1、穿孔素〔perforin〕/顆粒酶〔granzyme〕途徑2024/5/28172、Fas/FasL途徑活化后CTL表達FasL，并分泌TNF，它可與靶細胞上的Fas和TNF受體結合，促使靶細胞凋亡。㈢致死性攻擊2024/5/2818靶細胞

穿孔素顆粒酶Caspase8等FasLFas

CTL2024/5/2819CTL:引發(fā)凋亡，直接殺傷靶細胞2024/5/2820三、記憶性T細胞記憶性T細胞〔memoryTcell，Tm〕：對特異性抗原有記憶能力，壽命較長的T淋巴細胞。外表標記：CD45RA–，CD45RO+2024/5/2821記憶性T細胞的產(chǎn)生初始T細胞抗原活化T細胞活化T細胞活化T細胞增殖記憶性T細胞效應性T細胞效應性T細胞抗原FirstAgain活化T細胞活化T細胞2024/5/2822記憶細胞的功能：更容易被激活，較低抗原濃度下即可活化活化時對協(xié)同刺激信號的信賴性降低分泌更多的細胞因子且對細胞因子的作用更加敏感

產(chǎn)生更快、更強、更有效的再次免疫應答。

存活？2024/5/2823細胞免疫應答的根本過程T細胞對抗原的識別階段APC向T細胞提呈抗原的過程APC與T細胞的相互作用T細胞的活化、增殖、分化階段T細胞活化涉及的分子T細胞活化的信號轉(zhuǎn)導途徑及基因表達T細胞的增殖及分化效應T細胞的應答階段

Th細胞的效應CTL細胞的效應記憶性T細胞的形成2024/5/2824小結細胞免疫應答的三個階段；T淋巴細胞活化的兩個重要信號：第一信號：第二信號：正性和負性協(xié)同刺激信號效應性Th和CTL細胞的主要生物學功能;CTL細胞殺傷靶細胞的根本過程和主要的機制。2024/5/2825TB皮試陽性〔嚴重〕TB皮試〔典型〕問題：感染過結核桿菌的人為何皮試陽性，沒有感染過結核桿菌的人為何TB皮試陰性？再次皮試還是陰性嗎？為什么？討論：結核菌素實驗：現(xiàn)象和機制2024/5/2826B淋巴細胞介導的體液免疫應答

Bcellmediatedimmuneresponse林志娟濰坊醫(yī)學院免疫學教研室Tel：84625308462468E-mail：2024/5/282713章目的與要求：掌握：Ｂ細胞對TD抗原免疫應答的根本過程；Ｂ細胞識別抗原的特點；Ｂ細胞活化信號要求；體液應答的一般規(guī)律及其意義；熟悉Ｂ細胞對TI抗原的應答；了解B細胞的分化成熟、增殖和分化的特點。2024/5/2828特異性體液免疫應答〔Humoralimmuneresponse〕：B細胞介導的免疫應答。B細胞受特異性抗原刺激后，活化、增殖并最終分化為漿細胞，產(chǎn)生特異性抗體，并發(fā)揮重要免疫效應的過程。2024/5/2829BCR復合物特異性識別抗原〔TD/TI-Ag〕階段；B細胞活化、增殖和分化階段；抗原特異性抗體的產(chǎn)生及效應階段。過程〔三個階段〕：抗體漿細胞B細胞抗原+2024/5/2830B細胞介導的體液免疫應答一、B細胞識別胸腺依賴性(TD)抗原二、B細胞識別胸腺非依賴性(TI)抗原依賴于Th細胞(Th1或Th2)不依賴于Th細胞2024/5/2831抗體的根本結構二硫鍵可變區(qū)VariableregionConstantregion恒定區(qū)輕鏈LightchainHeavychain重鏈2024/5/2832分泌B細胞細胞膜抗體與BCR分泌型Ig=Ab膜型Ig=BCR2024/5/2833epitope重鏈輕鏈CDR1CDR2CDR3CDR4CDR5CDR62024/5/2834第一節(jié)B細胞對TD抗原的免疫應答四、B細胞在生發(fā)中心的分化成熟三、B細胞的增殖和終末分化二、B細胞活化需要的信號一、B細胞對TD抗原的識別1個中心；2個信號；3個階段2024/5/2835B細胞通過BCR特異性識別抗原，與TCR不同的是：一、B細胞對TD抗原的識別種類多：蛋白質(zhì)、多肽、核酸、多糖、脂類和小分子化合物；構象多：可特異性識別完整抗原的天然構象，或抗原降解所暴露的表位的空間構象；限制少：無需APC加工處理，無MHC限制性。2024/5/2836BCR特異性識別抗原的雙重作用：經(jīng)BCR特異性結合抗原表位，內(nèi)化抗原，加工處理形成MHC-肽復合物提呈給Th細胞，并由此獲得Th輔助。--B細胞的專職APC職能TCR和BCR必須同時識別同一抗原的不同表位，即“聯(lián)合識別〔linkedrecognition〕”，使B細胞獲得Th細胞的輔助，最終分化成為漿細胞分泌抗體。--B細胞的適應性免疫功能一、B細胞對TD抗原的識別2024/5/2837二、B細胞活化需要的信號B細胞的活化第一信號：抗原特異性信號

細胞因子的作用：參與充分活化、增殖B細胞的活化第二信號：協(xié)同刺激信號B細胞活化的雙信號理論2024/5/2838〔一〕B細胞活化的第一信號：抗原特異性信號BCR復合物識別抗原：BCR/Ig

,Ig

輔助受體的作用：CD19/CD21/CD81/CD2252024/5/2839BCRIg/IgIg/IgITAM信號傳導B細胞活化----第一信號AgC3dCD21CD19CD81CD225信號傳導BCR復合物和輔助受體為B細胞活化提供第一信號2024/5/2840〔二〕B細胞活化的第二信號：協(xié)同刺激信號BcellThcellCD40CD40LCD27CD70ICAM-1(CD54)LFA-1(CD11a/b)第二信號T、B之間相互作用的粘附分子為B細胞提供協(xié)同刺激；最重要的是：CD40/CD154〔CD40L〕B7-1(CD80)B7-2(CD86)CD282024/5/2841第2信號ThB第1信號活化、增殖第1信號活性封閉沒有Th細胞的輔助B第一信號：BCR/Ig/Ig+抗原肽第二信號：CD40

CD154B細胞活化的雙信號理論Ag2024/5/2842

促進B細胞進入細胞周期進行增殖分化；上調(diào)B細胞表達B7分子，增強對Th細胞的激活；促進生發(fā)中心及抗體類別轉(zhuǎn)換；誘導記憶性B細胞的分化。協(xié)同刺激信號的作用T細胞是B細胞的終身保姆！SCID小鼠2024/5/2843〔三〕T、B細胞相互作用與B細胞免疫應答B(yǎng)細胞作為APC活化T細胞活化的T細胞對B細胞的作用：----表達協(xié)同刺激分子提供第二信號----分泌的細胞因子對B細胞活化的輔助作用。BCellBCRIg

/

抗原加工處理B7CD28CD40LCD40

B

細胞和Th細胞間的作用ThCellTh活化B細胞活化TCR/CD3CD4

MHC-II/肽信號2信號1信號1信號2WhatkindofAbwillthisBcellproduce?1002030405060708010090Th(克隆2)Th(克隆3)Th(克隆4)Th(克隆1)P20-30P60-70P50-60P30-40P90-1001002030405060708010090長度:aaBCRforP60-701002030405060708010090Thcanrecognizeanyofthesepeptidesandprovide“help”2024/5/2846抗原ppppppppppppppppNF-kBLyn,Fyn,BlkPLCgPIP2IP3

DAGCERBCERBNF-ATNF-ATNF-kBGEFsRasMAPKMAPKDNA轉(zhuǎn)錄SykSrkBcellThcellCD40CD40LCD27CD70ICAM-1(CD54)LFA-1(CD11a/b)細胞因子B7-1(CD80)B7-2(CD86)CD28Th1:IL-2,IFN

Th2:IL-4,5,6,10,13抗體類型?

細胞因子的作用：參與充分活化、增殖2024/5/2848三、B細胞的增殖和終末分化初始B細胞接受TD-Ag刺激后活化、增殖，最終分化為漿細胞和記憶性B細胞。可分為活化、增殖和終末分化三個階段。各階段均需Th細胞的輔助，經(jīng)細胞間的直接接觸和分泌細胞因子作用于B細胞。TBBmBm活化增殖IL-2IL-4IL-1ThBBBIFNgIL-4IL-5IL-6IL-10分化分化Bby-standerBAFFBAFFBAFF三、B細胞的增殖和終末分化2024/5/2850漿細胞

IL-4IL-2IL-4IL-5IL-2IL-4IL-5IFN-gTGF-bIgMIgE

IgAorIgG2bIgG2aorIgG3活化B細胞三、B細胞的增殖和終末分化2024/5/2851

Th細胞的輔助作用發(fā)生于外周淋巴器官的什么位置？T細胞和B細胞定居在外周淋巴組織的不同部位；T細胞和B細胞的接觸時機很?。?0-8~10-12。問題1:B細胞從何處接受刺激問題3:B細胞將如何發(fā)揮效應問題2:B細胞最有可能在何處接受Th幫助A1：B細胞主要從血液中俘獲可溶性抗原A2：選擇在T、B細胞共同的必經(jīng)之路上相遇A3：分化成為漿細胞分泌抗體并形成記憶2024/5/2852淋巴結的基本結構HEV髓質(zhì)淋巴竇皮質(zhì)淋巴竇

毛細血管

小梁

輸入淋巴管

輸出淋巴管靜脈動脈髓索生發(fā)中心髓質(zhì)被膜T、B細胞相互作用的部位在外周淋巴器官，B細胞位于皮質(zhì)區(qū)，T細胞位于副皮質(zhì)區(qū)B細胞和T細胞均通過副皮質(zhì)區(qū)的HEV進入淋巴結B細胞和T細胞在副皮質(zhì)區(qū)接觸的時機最大2024/5/2853B細胞經(jīng)HEV進入，接受刺激并在副皮質(zhì)區(qū)增殖數(shù)天隨后進入初級淋巴細胞濾泡增殖形成生發(fā)中心〔GC〕GC中含有大約10%Th細胞B、Th細胞的相互作用發(fā)生于濾泡區(qū)和生發(fā)中心2024/5/2854四、B細胞在生發(fā)中心的分化成熟在T區(qū)停留數(shù)天〔約需1周〕后，B細胞進入淺皮質(zhì)區(qū)，形成生發(fā)中心。分裂增殖的B細胞稱為生發(fā)中心母細胞，其分裂產(chǎn)生的子代細胞稱為生發(fā)中心細胞。生發(fā)中心的結構：冠狀帶：不分裂增殖的B細胞。明區(qū)：生發(fā)中心細胞，眾多濾泡樹突狀細胞。暗區(qū)：生發(fā)中心母細胞，少量的濾泡樹突狀細胞。B細胞的活化及生發(fā)中心的形成冠狀帶：不增殖的B細胞明區(qū)：生發(fā)中心細胞較多的網(wǎng)狀細胞、M?、FDC暗區(qū)：生發(fā)中心母細胞生發(fā)中心2024/5/2857串珠樣小體〔Iccosome〕：FDC的樹突外表高表達CD21、FcR?？乖贵w復合物〔IC〕借助C3d結合CD21，F(xiàn)c段結合FcR，形成串珠樣小體。B細胞可內(nèi)化串珠樣小體，維持免疫記憶。FDC與免疫記憶2024/5/28582024/5/2859B細胞經(jīng)HEV進入，接受刺激并在副皮質(zhì)區(qū)增殖數(shù)天隨后進入初級淋巴細胞濾泡增殖形成生發(fā)中心〔GC〕GC中含有大約10%Th細胞生發(fā)中心中B細胞的命運???2024/5/2860生發(fā)中心中B細胞的命運絕大局部凋亡；局部在抗原刺激、T細胞的輔助下繼續(xù)發(fā)育，發(fā)生以下變化：體細胞高頻突變和Ig親和力成熟；Ig的類別轉(zhuǎn)換；漿細胞的形成；記憶性B細胞的產(chǎn)生。2024/5/28611、體細胞高頻突變〔somatichypermuation〕生發(fā)中心母細胞V區(qū)基因上的點突變，在其分裂的過程中發(fā)生；突變率極高約為1/1000；CDR3最易發(fā)生突變；篩選出表達高親合力BCR的B細胞；同時導致了Ig親和力成熟?！惨弧丑w細胞高頻突變和Ig親和力成熟2024/5/28622、Ig親和力成熟〔affinitymaturation〕在抗體應答過程中，尤其是再次免疫應答后親和力逐漸提高的現(xiàn)象，是抗原對高頻突變細胞選擇的結果。初次應答→各種B細胞被激活→不同親和力的抗體。僅有少量抗原→優(yōu)先結合高親和力BCR→相應B細胞克隆擴增→產(chǎn)生高親和力的抗體。2024/5/2863第２次重排后抗原第２次重排前Ab2、Ig親和力成熟〔affinitymaturation〕抗體親和力成熟示意圖2024/5/2864〔二〕Ig的類別轉(zhuǎn)換〔Igclassswitching〕可變區(qū)相同而Ig類別發(fā)生變化的過程，亦稱為同種型轉(zhuǎn)換〔isotypeswitching〕；IgM→→IgG、IgA、IgE，抗體的V區(qū)不發(fā)生改變。2024/5/2865----B細胞在免疫應答中首先分泌IgM，但隨后即可產(chǎn)生IgG、IgA或IgE，其IgV區(qū)不發(fā)生改變，即為能夠結合同一抗原的不同抗體類型。----在抗原誘導下發(fā)生，并接受T細胞分泌的細胞因子調(diào)節(jié)?！捕矷g的類別轉(zhuǎn)換〔Igclassswitching〕2024/5/2866Ag漿漿漿漿漿BIgMIgGIgAIgEIgDAgAg特異性相同，那么：V區(qū)相同，C區(qū)不同抗體的類別轉(zhuǎn)換示意圖2024/5/2867〔三〕漿細胞的形成抗體形成細胞〔AntibodyFormingCell，AFC〕;能分泌大量抗體，不再表達BCR和MHCⅡ類分子，因此不能再與抗原起反響，也失去與Th相互作用的能力?？贵w漿細胞B細胞2024/5/2868〔四〕記憶性B細胞〔MemoryBcell，Bm〕的產(chǎn)生生發(fā)中心的B細胞發(fā)育而成；再次與同一抗原相遇時可迅速活化產(chǎn)生大量Ab；表達高水平CD27和CD44。2024/5/2869Bm的產(chǎn)生機制抗原的持續(xù)刺激：FDC借助FcR和CR捕獲Ag-Ab，持續(xù)刺激B細胞，使之形成記憶B細胞；抗凋亡因子的表達：Bcl-2拮抗FasL/Fas等介導的凋亡信號。2024/5/2870sIg漿細胞IgIgsIg記憶性Ｂ細胞summary：Ｂ細胞在生發(fā)中心的變化2024/5/2871B細胞活化、移入濾泡、形成生發(fā)中心B細胞增殖抗體V基因的體細胞高頻突變B細胞識別FDC外表的抗原、高親和力B細胞的選擇未結合抗原的細胞死亡2024/5/2872未結合抗原的細胞死亡類別轉(zhuǎn)換、記憶細胞或漿細胞的產(chǎn)生B細胞識別FDC外表的抗原、高親和力B細胞的選擇2024/5/2873抗體參與免疫應答的四種方式：①通過中和作用阻止病原體和靶細胞的結合，中和細菌毒素的毒性作用②調(diào)理作用③ADCC作用④參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?？贵w：介導體液免疫應答2024/5/2874第二節(jié)B細胞對TI抗原的免疫應答TD-Ag：蛋白質(zhì)抗原，如病原微生物、血細胞和血清蛋白等。TI-Ag：細菌細胞壁、莢膜多糖、鞭毛、脂多糖等；TI抗原活化B細胞不需要Th細胞的幫助。2024/5/2875TI-1和TI-2抗原LPSLPS受體多效價抗原

TI-1抗原TI-2抗原

信號轉(zhuǎn)導

信號轉(zhuǎn)導B細胞BCRBCR2024/5/2876〔一〕B細胞對TI-1抗原的免疫應答通常稱為B細胞絲裂原，如LPS。可活化成熟和非成熟B細胞。高濃度可誘導多個B細胞克隆增殖分化，低濃度只能激活有相應BCR的B細胞克隆增殖分化。無需Th預先致敏與擴增，產(chǎn)生的抗體以IgM為主，在抗胞外病原體感染中發(fā)揮重要作用。不能誘導Ig類別轉(zhuǎn)換、抗體親和力成熟及記憶B細胞形成。2024/5/2877〔一〕B細胞對TI-1抗原的免疫應答2024/5/2878〔二〕B細胞對TI-2抗原的免疫應答具有高度重復性結構，如細菌胞壁、莢膜多糖、鞭毛等；只能激活成熟的B-1淋巴細胞；抗原表位密度起決定作用。意義：多數(shù)胞外菌有胞壁多糖，能抵抗吞噬細胞的吞噬殺傷。

5歲以下的幼兒缺乏B-1細胞，易感染含有TI-2抗原的病原體。2024/5/2879TI抗原誘導的體液免疫應答的特點無需Th細胞的輔助；只產(chǎn)生IgM類抗體，無Ig的類別轉(zhuǎn)換；不引起細胞免疫應答；不形成記憶性B細胞，無再次應答反響。2024/5/2880B細胞對TI抗原應答的意義在抗胞外病原體感染中發(fā)揮重要作用。此類應答不需要T細胞的輔助，可以迅速發(fā)生。具有莢膜多糖的細菌能夠抵抗吞噬細胞的吞噬作用，逃避MΦ的破壞，還可阻止MΦ對抗原的加工。B細胞對TI抗原的應答使得機體能夠?qū)@一類病原體產(chǎn)生迅速的特異性應答。2024/5/2881TD抗原TI-1抗原TI-2抗原誘導嬰幼兒抗體應答++-刺激無胸腺小鼠產(chǎn)生抗體-++無T細胞時的抗體應答-+-T細胞輔助+--多克隆B細胞激活-+-對重復序列的需要--+舉例白喉毒素病毒血凝素LPS莢膜多糖鞭毛TD抗原和TI抗原的異同2024/5/2882第三節(jié)體液免疫應答的一般規(guī)律根據(jù)抗原進入體內(nèi)的時間和次數(shù)分為：初次應答〔primaryresponse〕：特定抗原初次刺激機體所引發(fā)的應答。再次應答〔secondaryresponse〕：初次應答中所形成的記憶淋巴細胞再次接觸相同抗原刺激后可迅速、高效、持久、特異的應答，亦稱回憶應答。2024/5/2883〔一〕初次應答潛伏期〔lagphase〕：數(shù)小時~數(shù)周抗原刺激后至血清中能檢測到特異性抗體的階段。對數(shù)期〔logphase〕抗體成指數(shù)增長。平臺期〔plateauphase〕：數(shù)天~數(shù)周抗體濃度根本不變。下降期〔declinephase〕：數(shù)天~數(shù)周抗體合成率小于降解速度，濃度緩慢下降。2024/5/2884〔二〕再次應答潛伏期短，大約為初次應答潛伏期的一半；抗體濃度增加快，快速到達平臺期，平臺期高；抗體維持時間長；誘發(fā)再次免疫應答所需抗原劑量??；初次應答主要產(chǎn)生低親和力的抗體IgM；再次應答主要產(chǎn)生高親和力的抗體IgG。2024/5/2885初次免疫再次免疫0714212871421

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