B细胞发育-医学资料

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1、 B细胞发育 Blymphocytedevelopment 依赖于骨髓或法氏囊发育的淋巴细胞 负责体液免疫和抗原递呈功能 参与抗细胞外感染微生物 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 B细胞的分化发育B细胞亚群B细胞膜表面分子B细胞检测方法 B细胞的发育过程 抗原非依赖阶段 在胚肝或骨髓 淋巴干细胞 原B细胞 前B细胞 未成熟细胞 成熟B细胞 抗原依赖阶段 外周淋巴器官 成熟B细胞 sIgM sIgD 活化B细胞 sIgM sIgD 抗原 记忆B细胞 sIgG sIgA 浆细胞 胞浆Ig 抗原非依赖阶段 B细胞在骨髓微环境中的发育也同样经历阳性选择和阴性选择 通过这两次选择大

2、约75 的B细胞经历凋亡过程 只有少量经历功能性免疫球蛋白基因重排的B细胞进入外周淋巴器官 祖B细胞 proB 早祖B细胞阶段 首先发生Ig重链DHJH的重排 晚祖B细胞阶段 开始编码无V片段基因产物的 链 轻链仍处于胚系 germline 状态 但出现替代轻链 DHJHC 重链 轻链 胚系 VH VL JHC 5基因 编码DHJHC Vpro B基因 编码 5蛋白编码Vpro B蛋白 替代BCR 前B细胞 pre B 早期前细胞 DHJHC 重链 VH 编码完整 链 轻链 胚系 VL JHC 5基因Vpro B基因 编码 5蛋白编码Vpro B蛋白 前受体 晚期前B细胞 DHJHC 重链 V

3、H 编码完整 链 轻链 重排 VL JHC 5基因 编码 5蛋白编码Vpro B蛋白 前受体 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 A 细胞大量增殖 B RAG 1 RAG 2的表达短暂下调 C 上述重排终止 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 DHJHC 重链 VH 编码完整 链 轻链 VL JHC BCR 编码完整轻链 不成熟B细胞 这个阶段的B细胞表面最早表达sIgM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B细胞不能进一步分化成熟 这可能是自身反应性B细胞克隆发生流产 形成B细胞耐受性的机制之一 成熟B细胞 DHJHC 重链

4、出现类别转换 VH 编码完整 链 轻链 VL JHC sIgM sIgD 编码完整轻链 调控Ig基因重排及转录的一些胞内蛋白 参与调控Ig基因重排的胞内蛋白也与B细胞分化阶段相一致的顺序改变 包括 A 重组活化基因1 2 recombinationactivationgene1and2 RAG1 2 B 末端脱氧核苷酸转移酶 terminaldeoxynucleotidyltransferase TdT C E2A及Id基因D 转录因子B细胞特异性活化蛋白 BSAP E Oct 2及NF B等 A 重组活化基因1 2 recombinationactivationgene1and2 RAG1

5、2 LV1V2V3V4V5VnJ1J2J3J4J5J6 C区 RAG1 2 RAG1 2 C区 连接酶 LV1V2 J4J5J6 LV1V2 J4J5J6 B 末端脱氧核苷酸转移酶 terminaldeoxynucleotidyltransferase TdT TdT Dt A C GTP Dt A C GTP AGCTAG CTAG 连接酶 AGCTAG CTAG 随机核苷酸加减 C E2A及Id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Ig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B细胞特异性活化蛋白 B

6、SAP 由Pax5基因编码 参与CD19的转录调控 VHDHJH 启动子 增强子 调控序列 内含子 C区 Oct 2 在B细胞特异表达 E Oct 2及NF B等 NF B参与轻链的转录 骨髓中B细胞分化发育的微环境 A 主要是基质细胞 stromacell 包括巨噬细胞 血管内皮细胞 纤维母细胞等 作用方式 基质细胞直接作用 其分泌的细胞因子及细胞外基质 功能 调节造血干细胞的定向 增殖 分化和成熟造血细胞的迁出 B 细胞因子IL 11和SCF是造血干细胞向未定向祖B细胞分化所必需的细胞因子 IL 7是祖B细胞 proB 和前B细胞 preB 的生长因子 Kee发现 IL 11 IL 7 S

7、CF三种细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 二 B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 迁移至各个外周淋巴器官 构成外周B细胞库 这些大多是未接触过抗原的 处女 细胞 当接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B细胞 接受抗原刺激后的活化B细胞 大量增殖 并经历体细胞突变 亲和力成熟和Ig同型转换等过程 1 B细胞对不同抗原的抗体应答 A B细胞对TI Ag的应答在外周淋巴细胞的胸腺依赖区 产生IgM 副皮质区 Ag B细胞活化 IgM IL 5 B B细胞对TD Ag的应答 初次应答 在胸腺依赖区 Ag B细胞活化 增殖

8、分化 浆细胞IgM 亲和力低 量少 再次应答 在胸腺非依赖区 少部分进入初级淋巴滤泡 并大量增殖 体细胞突变 抗原受体编辑 亲和力成熟 Ig同型转换 记忆性B细胞寿命较长浆细胞 离开生发中心进入再循环 Ag IgG为主 亲和力高 量多 生发中心 B细胞活化和生发中心的形成 分三个阶段1 中央母细胞阶段2 中央细胞阶段3 记忆性 效应性B细胞阶段 活化B细胞 浆细胞 迁移 克隆增殖 增殖 中央细胞 形成基底亮区 抗原选择 大部分凋亡 次级母细胞 形成顶亮区 发生类别转换 高亲和力 FDCs Th 中央母细胞 形成暗区 体细胞高突变及抗原受体编辑 初级淋巴滤泡 转化为B淋巴母细胞 记忆性B细胞 长

9、命浆细胞 进入外周血 初次应答 胸腺依赖区 体细胞超突变 即重排后的V D和V D J外显子发生高频率的点突变 常伴有亲和力成熟 特点 1 只有在次级淋巴结 抗原刺激下 有T细胞辅助2 突变频率很高3 只发生在V区及其5 和3 的旁侧区 不发生在C区4 主要为点突变5 与类别转化无关 抗原受体编辑 receptorediting 二次重排 消除自身应答性B细胞 抗原选择 基底亮区的中央细胞 由FDCs上的抗原对其选择 高亲和力 凋亡低亲和力 被选择免于凋亡的细胞需要两种信号 第一信号 B细胞 FDCs Ag 合成抗凋亡分子 BCL 2 第二信号 CD40 CD40L 关于生发中心的DC及T细胞

10、 来源 不明表面标志 IgFc C3受体功能 表面的IgFc C3受体与Ag Ab复合物结合 可长期潴留Ag 对维持免疫记忆及血中抗体的浓度有重要作用 细胞 占生发中心的 是抗原特异性的 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 Ig类别转换 classswitch 抗原激活B细胞后 膜上及分泌的Ig类别会由IgM转成IgG A E其它类别 但V区不变 影响因素 抗原性质 可溶性蛋白 IgG多糖类抗原 IgM蠕虫 IgECD40 CD40L 激活NF B 诱导类别转换抗原免疫途径 口服 IgA 皮内 皮下 IgG细胞因子调控记忆B细胞的产生 经上述改变的B细胞停止向浆细胞分化 长

11、寿 低剂量抗原可激活 C基因5 端内含子中 除C 基因外 都有一段重复性DNA序列称为转换区 switchregion Sregion 重组时 其间C基因被环出 记忆性 细胞 表达高亲和力的 寿命长 是参与 g的再次应答细胞 与静止 细胞有明显的差别 Bm与 r的不同点 特点Bm r 抗原激活易不易耐受不易易寿命较长较短分布再循环胸腺非依赖区表型IgMhiIgDlo伴IgG IgAIgMloIgDhiCD21loCD44hiCD23 CD21hiCD44loCD23 细胞亚群 将 外周静止 细胞分为两群细胞 分别称为 和 细胞 其中 细胞为上述讲的常规 细胞 而 细胞在个体发生 表型 分布及功

12、能都与 有明显的不同 个体发育 胚胎干细胞 分化为 细胞 定位于大网膜 胸腔及肠黏膜固有层 具有自我增殖的能力 胚肝 分化为 细胞 在骨髓发育 分布外周淋巴器官 细胞的表型根据细胞表面有无 分子 细胞可分为 a和 b a b和 细胞亚群的表型 表面标记 a bB2 IgM IgD CD5 CD11 CD23 CD44 MHC 3 的分布 胚胎期 大网膜和肝脏新生期 脾脏 腹腔成年 腹腔及胸腔另外 细胞主要在胚胎期及新生期内出现 随后为逐渐增多的 细胞代替 胚胎的脾脏绝大多数为 细胞 成年后仅有 细胞的功能 功能还不完全清楚 一般认为有三方面 产生抗细菌抗体 产生多反应性自身抗体 产生致病性自身

13、抗体参与非特异免疫 抗感染免疫清除变性的自身抗原介导自身免疫性损伤 5 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IgM为主的低亲和性抗体 在增殖分化过程中不发生类别转换 不产生免疫记忆 B 1细胞与B 2细胞的异同 性质B 1B 2 初次产生时间胎儿出生后更新方式自我更新骨髓产生自发性产生高低特异性多反应单特异性Ig同种性IgM为主IgG为主体细胞高频突变低高对碳水化合物抗原应答是可能对蛋白质抗原的应答可能是 细胞的表面标志 B细胞重要膜分子 1 B细胞抗原识别受体 BCR 即SmIg surfacemembrane

14、immunoglobulin B细胞特异标志Ig Ig CD79a CD79b 相当于CD3BCR复合物 胞浆区尾部含有 BCR识别抗原特点 游离抗原 空间构像表位 无MHC限制性 2 B细胞活化辅助受体 由CD19 CD21 CD81 Leu13五种成分组成 促进B细胞活化 CD19 是B细胞共同抗原CD21即CR2 也是EB病毒受体3 CD80 86 B7 1 2 协同刺激T细胞活化4 CD40 促B细胞生长和记忆细胞产生 5 补体受体 IgFc受体和细胞因子受体促进B细胞活化 增殖与分化 B细胞及其活性检测 免疫荧光 Immunofluorescence 利用荧光标记的抗Ig抗体 CD1

15、9或CD20抗体流式细胞仪 Flowcytometry 空斑形成细胞 Plaque formingcell PFC 实验Ig水平检测 思考题 1 B细胞在中枢免疫器官的分化发育过程2 B细胞在外周免疫器官的分化发育过程3 细胞抗体应答的特点 参考文献 1 BCELLDEVELOPMENTPATHWAYSAnnu Rev Immunol 2001 19 595 6212 SelectioneventsoperatingatvariousstagesinBcelldevelopmentCurrentOpinioninImmunology2001 13 202 2073 RegulationofBcellfatesbyBCRsignalingcomponentsCurrentOpinioninImmunology2002 14 341 347