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1、生命学院第十三章 B细胞介导的 体液免疫应答生命学院外来抗原进入机体后诱导抗原特 异性B细胞活化增殖最终分化为浆细胞产生特异性抗体存在于体液中，发挥重要 的免疫效应作用，称为体 液免疫应答生命学院第一节 B细胞对TD(T-dependent)抗原的免疫应答第二节 B细胞对TI(T-independent)抗原的免疫应答第三节 体液免疫应答产生的一般规律生命学院lB细胞对TD抗原的识别lB细胞活化需要的信号lB细胞的增殖和终末分化lB细胞在生发中心的分化成熟生命学院B细胞对抗原的识别生命学院B细胞对TD抗原的识别在识别抗原方面BCR与TCR有所不同：1.BCR不仅能识别蛋白质抗原，还能识别多肽、
2、核酸、多糖类、脂类和小分子化合物；2.可识别完整抗原的天然构象，或识别抗原降解所暴露表位的空间构象；3.识别游离抗原，无需APC加工处理，也无MHC限制性。生命学院B细胞的活化生命学院B细胞的活化BC共受体在B细胞活化中的作用生命学院B细胞活化的双信号CD4+生命学院1.初次应答 其它APC（ DC或巨噬细胞摄取处理抗原 ）活化的Th细胞与B细胞，通过粘附分子相互作用激活 B细胞。 2.再次应答 已扩增的B细胞（ B细胞内吞抗原，将 抗原加工处理成小肽片段）作为抗原提呈细胞与T细胞相 互作用，通过粘附分子及抗原提呈作用相互诱导并活 化。Th活化信号B细胞活化信号第一信号TCRAgMHCBCRA
3、g第二信号CD28/B7等CD40/CD40LB细胞与Th细胞相互作用生命学院B细胞的增殖生命学院B细胞活化、增殖和分化过程生命学院活化的Th细胞分泌多种细胞因子，调节B细胞的增 殖、活化和分化。主要的细胞因子包括1.Th1细胞产生的细胞因子 IL-2和IFN-；2.Th2细胞产生的细胞因子 IL-4、IL-5、IL-6、IL-10 和IL-13； 3.调控免疫应答类型的细胞因子 IL-4和IL-12。细胞因子的作用生命学院Th细胞分泌细胞因子的作用 细胞因子 IL-4 IL-5 IL-6 IFN-g TGF-bPCB BBBBB BBBBBBBB增殖和分化Th信号 2YYYB信号 1IgMI
4、gG3IgG1IgG2b IgG2aIgEIgAIL4inhibits inhibits inducesinhibits induces IL-5augments IFN-ginhibits induces inhibitsinduces inhibits TGF-b inhibits inhibitsinduces induces生命学院细胞因子功能IL-2促进T和B细胞增殖IFN- 刺激B细胞产生IgG2IL-41.B细胞的激活和分化因子，导致IgG1和IgE产生 2.T细胞生长因子，促进Th2分化，增强抗体应答 3.参与I型超敏反应；IL-5 嗜酸性粒细胞的生长因子 IL-6B细胞的分化
5、因子IL-101.抑制Th1细胞因子产生 2.促进Th2细胞因子产生和B细胞激活IL-12促进Th1的产生、巨噬细胞和NK细胞激活主要细胞因子的作用主要细胞因子的作用生命学院B细胞在生发中心的分化成熟生发中心在抗原刺激后一周左右形成，生发中心里B细 胞每6-8小时分裂一次生命学院浆细胞B记忆 细胞暗区明区生 发 中 心树突细胞初级淋巴 小结早期生 发中心生发 中心生发中心大部分细胞调亡， 部分B细胞发育-完成Ig亲 和力成熟和类别转换生命学院抗体亲和力成熟 体细胞高频突变：生发中心细胞轻链和重 链V区基因发生高频率的点突变。 初次应答：大量Ag出现，表达不同亲和力 BCR的各种BC克隆被选择和
6、激活，产生多 种亲和力不同的Ab。 再次应答：当大量Ag被清除或再次应答仅 有少量Ag出现时，该Ag会优先结合高亲和 力BCR，仅使相应的BC克隆扩增，最后产 生高亲和力Ab。生命学院Ig类转换Ig类转换（同种型转换，isotype switch）是指B细胞在受抗原刺激后，首 先合成IgM，然后转为合成IgG等类别的 抗体。生命学院V区基因重排完成后，子代均 表达相同的V区基因，但C区基 因是可变的。首先表达IgM， 随后可根据抗原所在的位置及 Th细胞分泌细胞因子的类型表 达IgG、IgA 或IgE能够分泌大量抗体，不 能再与抗原起反应，也 失去了与Th相互作用的 能力。大部分迁入骨髓 ，并
7、在较长时间内持续 产生抗体形成浆细浆细 胞形成记忆记忆 性B细细胞体细细胞高频频突 变变Ig类别转换类别转换 生发中心母细胞的轻链和重 链V基因发生高频率的点突 变，与Ig基因重排导致的多 样性一起，导致BCR及抗体 的多样性Ig亲亲和力成熟入血参与再循环环生命学院B 细胞增殖倚赖于抗原的刺激；Ig V区基因的具有高频突变的特点；IgV基因突变改变抗体与抗原的亲和性；低浓度的抗原选择表达高亲和力BCR的B细胞；体细胞高频基因突变(Somatic hypermutation) 与Ig的亲和性成熟(Affinity maturation)What is affinity maturation？宿主
8、被免疫后体内的抗原特异性抗体与抗原的亲和力随着 时间的推移而逐渐增高的现象。生命学院生发中心中B细胞的分化*生发中心中绝大多数B细胞发生凋亡，部分B细胞在抗原刺激和 T细胞辅助下继续分化发育，最终形成浆细胞和记忆性B细胞。Ig亲和力成熟BBBBBB高亲和力中亲和力中亲和力中亲和力中亲和力低亲和力BmBmBmBmBmBm生命学院抗体分子的类别转换mdg3VJg3DVJDPrimary transcriptV-D-JmmRNAPrimary transcriptV-D-J g3mRNAmdLost genesIgMmaturationIgGIgGIgMprimary antigensecondar
9、y antigenantibody responseprimary responsesecondary responsetime（Class-switching）遗传学基础：同一V区基因于不同重连C基因的重排生命学院Ig类转换细胞因子的调节生命学院免疫记忆免疫记忆B B细胞免疫记忆是指细胞免疫记忆是指B B细胞再次遇到相同抗原时细胞再次遇到相同抗原时 ，快速产生高效价、高亲和力抗体的现象。，快速产生高效价、高亲和力抗体的现象。记忆记忆B B细胞库（二种类型）细胞库（二种类型）长寿记忆长寿记忆B B细胞细胞 不能分泌抗体；不能分泌抗体； 长寿浆细胞长寿浆细胞 能分泌抗体。能分泌抗体。生命学院第二
10、节 B细胞对TI抗原的免疫应答1. 又被称为为B细细胞丝丝裂原，所有 B细细胞均可被其激活，产产生低 亲亲和力的IgM； 2. 高浓浓度TI抗原经丝经丝 裂原受体 诱导诱导 多克隆B细细胞增殖和分化 ，低浓浓度TI抗原经丝经丝 裂原受 体和BCR激活抗原特异性B细细 胞1. 多为细为细 菌胞壁与荚荚膜多糖，具有高 度重复结结构，使BCR广泛交联联而被 激活； 2. 主要激活B1细细胞； 3. 能抵抗吞噬细细胞的吞噬消化，B细细胞 针对针对 此类类抗原产产生的抗体可发挥调发挥调 理作用，促进进mf对对病原体的吞噬并 将抗原提呈给给Th2细细胞生命学院B细胞对TI抗原的应答TITI抗原抗原（某些细
11、菌多糖、多聚蛋白及脂多（某些细菌多糖、多聚蛋白及脂多 糖）糖）可直接激活未致敏的可直接激活未致敏的B B细胞，无须细胞，无须T T细胞辅细胞辅 助。助。TITI抗原分为抗原分为TI-1TI-1和和TI-2TI-2抗原。抗原。生命学院（一）识别TI1抗原（细菌的脂多糖LPS等）1.高浓度 B细胞多克隆激活剂，与丝裂原受体结合， 激活大多数B细胞（注：与BCR特异性识别无关）；2.低浓度 无多克隆激活作用，与BCR结合，激活结合 TI1抗原的B细胞克隆。TI-1抗原单独不能诱导免疫球蛋白的类别转换、抗原 亲和力的成熟及记忆B细胞形成。生命学院TI-1抗原诱导的B细胞激活生命学院（二）识别（二）识别
12、TITI2 2抗原：肺炎球菌多糖等。抗原：肺炎球菌多糖等。1.1.结构特点结构特点 具有多个重复出现的抗原决定簇具有多个重复出现的抗原决定簇 ，呈线形排列，在体内不易降解。，呈线形排列，在体内不易降解。2.2.活化特点活化特点 与特异性与特异性BCRBCR结合结合 BCRBCR交联交联 传入活化信号传入活化信号 B B细胞活化。细胞活化。生命学院TI-2抗原诱导的B细胞应答TI-2抗原多属细菌胞壁与荚膜多 糖成分，具有高度重复的结构。使 成熟的抗原特异性B细胞的SmIg发生 广泛交联,使B细胞活化。生理意义：多数胞外菌含有胞壁 多糖成分，能抵抗吞噬；TI-2直接 诱导抗体产生，抗体与细菌结合后
13、 使细菌易于被杀灭。生命学院TD抗原 TI-1抗原 TI-2抗原 诱导婴幼儿抗体应答 + + - 刺激无胸腺小鼠产生抗体 - + - 无T细胞条件下的抗体应答 - + - 激活T细胞 + - - 多克隆B细胞激活 - + - 对重复序列的需要 - - + 抗原举例 白喉毒素 细菌多糖 肺炎球菌脂多糖病毒血凝素 多聚蛋白 沙门菌鞭毛聚糖PPD 百日咳杆 半抗原偶联的菌的LPS 泛影葡胺TD抗原与TI抗原的异同生命学院TI-1抗原TI-2抗原TD抗原 活化B细胞 B1和B2， 多克隆B1， 寡克隆B2类别转换和亲和力 成熟无少数有有记忆B细胞无个别有有T细胞辅助-+TI-1TI-1、TI-2TI-
14、2和和TDTD抗原体液免疫应答的区别抗原体液免疫应答的区别抗体介导的免疫效应B细胞对TI-Ag和TD-Ag应答的区别生命学院第三节 抗体产生的一般规律B细胞介导的体液免疫应答， 对初次抗原刺激和再次抗原刺激， 产生抗体的种类、数量、与相应抗 原结合的能力等均不相同。生命学院（一）初次应答（primary response）1.概念 抗原初次进入机体所产生的应答。2.特点（1）潜伏期(诱导期)长(约710天)；（2）抗体的种类以IgM为主；（3）抗体亲和力低；（4）维持时间短；（5）总抗体水平低。生命学院（二）再次应答(secondary response) 1.概念：抗原再次进入机体所产生的应答。2.特点（1）潜伏期短（约23天）；（2）抗体的种类以IgG为主；（3）抗体亲和力比初次应答明显增强；（4）维持时间长；（5）总抗体水平高。生命学院生命学院意义1.证明适应性免疫应答具有记忆性；2.是疫苗接种的理论基础；3.非活疫苗预防接种，常需二次以上。生命学院体液免疫应答的效应调理作用激活补体介导ADCC中和毒素细菌代谢产物 或其它大分子 抗原细菌1. 抗原抗 体复合物2.
