特异性B细胞免疫应答

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1、第九章第九章 B细胞介导的体液免疫应答细胞介导的体液免疫应答 -抗体应答抗体应答 概概 述述 1. 1. 免疫应答：免疫应答： 抗原物质进入机体，激发免疫系统发生一抗原物质进入机体，激发免疫系统发生一系列反应以排除抗原的过程。即免疫细胞识别、摄系列反应以排除抗原的过程。即免疫细胞识别、摄取、处理抗原，继而活化、增殖、分化，产生免疫取、处理抗原，继而活化、增殖、分化，产生免疫效应的过程。效应的过程。 免疫应答过程分三个阶段：免疫应答过程分三个阶段： 抗原识别抗原识别 免疫细胞活化免疫细胞活化 免疫效应免疫效应 2. 2. 免疫应答类型：免疫应答类型： （1 1）根据来源：）根据来源： 天然性免疫

2、天然性免疫 - - 生来就有生来就有 适应性免疫适应性免疫 - - 后天获得后天获得 （2 2）根据效应机理：）根据效应机理： 体液免疫体液免疫 - B- B细胞活化产生特异性细胞活化产生特异性 抗体发挥免疫效应；抗体发挥免疫效应； 细胞免疫细胞免疫 - - 特异性特异性T T细胞活化发挥细胞活化发挥 免疫效应。免疫效应。 （3 3）根据效应结果：）根据效应结果： 生理性免疫应答生理性免疫应答 - - 清除有害物清除有害物( (如：病原微生物及其如：病原微生物及其 产物，恶变细胞等产物，恶变细胞等) )，保持内环境，保持内环境 稳定。稳定。 病理性免疫应答病理性免疫应答 - - 引起组织损伤或

3、功能障碍，如：引起组织损伤或功能障碍，如： 超敏反应；自身免疫病。超敏反应；自身免疫病。 3. 3. 免疫应答的基本特征：免疫应答的基本特征： （1 1）特异性：针对某种抗原产生的抗体或效应）特异性：针对某种抗原产生的抗体或效应细胞，发生的免疫应答。细胞，发生的免疫应答。 （2 2）记忆性：初次接触某种抗原后，免疫系统）记忆性：初次接触某种抗原后，免疫系统可长期保留对该抗原的可长期保留对该抗原的“记忆性记忆性”，发生再次免，发生再次免疫应答。疫应答。 （3 3）识别）识别“自己自己”和和“非己非己”：个体发育过中：个体发育过中产生。产生。 4. 4. 免疫应答的发生部位免疫应答的发生部位 外周

4、免疫器官外周免疫器官 皮肤皮肤 淋巴循环淋巴循环 淋巴结淋巴结 抗原抗原 静脉静脉 脾脾 口服或吸入口服或吸入 粘膜局部粘膜局部 粘膜下粘膜下 淋巴细胞淋巴细胞 小胶质细胞小胶质细胞 脑脑第一节第一节 特异性特异性B B细胞免疫应答细胞免疫应答B B细胞分为细胞分为B1B1和和B2B2两个亚群两个亚群B1B1细胞产生于个体发育早期，其细胞产生于个体发育早期，其BCRBCR只只有有mIgMmIgM，只对，只对TITI抗原发生免疫应答，不抗原发生免疫应答，不需要需要ThTh的辅助，主要产生低亲和力的的辅助，主要产生低亲和力的IgMIgM抗体。抗体。B2B2细胞即通常所指的细胞即通常所指的B B细胞

5、，其细胞，其BCRBCR有有mIgMmIgM和和mIgDmIgD，在，在ThTh的辅助下对的辅助下对TDTD抗原发抗原发生免疫应答。生免疫应答。一、抗原识别阶段一、抗原识别阶段B B细胞通过细胞通过BCRBCR识别各种蛋白质分子表识别各种蛋白质分子表面的抗原决定基。面的抗原决定基。BCRBCR识别的抗原无须经识别的抗原无须经APCAPC进行加工处进行加工处理和递呈，即直接识别菌体蛋白、外理和递呈，即直接识别菌体蛋白、外毒素等各种蛋白质抗原的抗原表位。毒素等各种蛋白质抗原的抗原表位。B细胞的抗原递呈作用B细胞能持续表达MHC-II类分子，能有效递呈抗原给CD4+Th细胞，也表达B7-1分子，对活

6、化的TH细胞有协调刺激作用。机制：BCR结合抗原决定簇，发生受体介导内吞作用，被吞入的抗原分子水解成抗原性多肽，与MHC-II形成复合物，表达在B细胞表面，并递呈给CD4+T细胞。Synaptic tethering of a B cell (red)to a T cell (green)T cell (in centre) surrounded by B cells withcytoskeleton stained green二、活化、增殖和分化阶段二、活化、增殖和分化阶段（一）活化（一）活化双信号活化双信号活化B B细胞活化的第一信号：细胞活化的第一信号：BCRBCR与抗原表与抗原表位结合

7、，产生激活位结合，产生激活B B细胞的第一信号。细胞的第一信号。B B细胞通过细胞通过BCRBCR介导的内吞作用吞入抗介导的内吞作用吞入抗原，将抗原加工处理成小肽片段，以原，将抗原加工处理成小肽片段，以MHC-MHC-抗原肽的形式递呈给抗原肽的形式递呈给ThTh细胞。细胞。B B细胞活化的第二信号：活化的细胞活化的第二信号：活化的ThTh细胞细胞表达表达CD40LCD40L，与，与B B细胞表面细胞表面CD40CD40分子结分子结合，产生合，产生B B细胞的第二活化信号。细胞的第二活化信号。BCRBCR介导的内吞作用介导的内吞作用B B细胞活化的双信号细胞活化的双信号B B细胞与细胞与ThTh

8、细胞间的相互作用细胞间的相互作用TI-AgTI-Ag与与TD-AgTD-Ag对对B B细胞的激活细胞的激活T05132T05132（二）增殖与分化（二）增殖与分化B B细胞的增殖与分化在外周淋巴器官的细胞的增殖与分化在外周淋巴器官的生发中心进行。生发中心进行。B B细胞受到活化的双信号刺激后，大量细胞受到活化的双信号刺激后，大量增殖，分化为分泌各种抗体的浆细胞，增殖，分化为分泌各种抗体的浆细胞，一部分一部分B B细胞分化为记忆细胞。细胞分化为记忆细胞。B B细胞在分化过程中，发生抗体的亲和细胞在分化过程中，发生抗体的亲和力成熟和抗体类别转换。力成熟和抗体类别转换。B B细胞的增殖与分化需要活化

9、的细胞的增殖与分化需要活化的Th2Th2细细胞分泌的各种胞分泌的各种CKCK。B B细胞的增殖与分化细胞的增殖与分化三、效应阶段三、效应阶段B B细胞活化后增殖分化的终末细胞细胞活化后增殖分化的终末细胞是分泌不同类型抗体的浆细胞。是分泌不同类型抗体的浆细胞。浆细胞分泌的各类抗体经血液循环浆细胞分泌的各类抗体经血液循环到机体各个部位，发挥抗体的各种到机体各个部位，发挥抗体的各种效应作用。效应作用。抗体的效应抗体的效应中和作用中和作用调理作用调理作用激活补体作用激活补体作用抗体依赖细胞介导的抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（细胞毒作用（ADCCADCC）抗体的效应作用抗体的效应作用第二节第二节 抗体产

10、生的一般规律抗体产生的一般规律初次应答：指初次应答：指B B细胞受初次遇到的抗原细胞受初次遇到的抗原刺激后发生的免疫应答。刺激后发生的免疫应答。初次应答特点：初次应答特点： 由由TDTD或或TITI抗原刺激未致敏抗原刺激未致敏B B细胞产生细胞产生 潜伏期长潜伏期长 抗体水平低、维持时间短抗体水平低、维持时间短 抗体亲和力低抗体亲和力低 产生的抗体为产生的抗体为IgMIgM再次应答再次应答再次应答：指再次应答：指B B细胞再次遇到相同细胞再次遇到相同抗原刺激后发生的免疫应答。抗原刺激后发生的免疫应答。再次应答特点：再次应答特点： 由由TDTD抗原刺激记忆抗原刺激记忆B B细胞产生细胞产生 潜伏

11、期短潜伏期短 抗体水平高、维持时间长抗体水平高、维持时间长 抗体亲和力高抗体亲和力高 产生的抗体为产生的抗体为IgGIgG、IgAIgA、IgEIgE等等初次应答与再次应答的不同点初次应答与再次应答的不同点初次应答与再次应答的一般规律初次应答与再次应答的一般规律第三节第三节 B B细胞对细胞对TITI抗原的免疫应答抗原的免疫应答TITI抗原：某些细菌多糖、多聚蛋白质抗原：某些细菌多糖、多聚蛋白质及脂多糖等能直接激活及脂多糖等能直接激活B1B1细胞，不需细胞，不需要要ThTh细胞的辅助，这类抗原称为胸腺细胞的辅助，这类抗原称为胸腺非依赖抗原非依赖抗原(thymus-independent (th

12、ymus-independent antigen,antigen,简称简称TI-Ag)TI-Ag)。TITI抗原的分类抗原的分类TITI抗原分为抗原分为TI-1TI-1和和TI-2TI-2两类两类TI-1TI-1抗原主要是革兰氏阴性细菌抗原主要是革兰氏阴性细菌的脂多糖。的脂多糖。TI-2TI-2抗原主要有大分子多糖和多抗原主要有大分子多糖和多聚蛋白，如细菌的荚膜多糖和多聚蛋白，如细菌的荚膜多糖和多聚鞭毛蛋白等。聚鞭毛蛋白等。TITI抗原与抗原与TDTD抗原的特点抗原的特点一、一、B1B1细胞对细胞对TI-1TI-1抗原的应答抗原的应答高浓度高浓度TI-1TI-1抗原可与抗原可与B1B1细胞表面

13、的有细胞表面的有丝分裂原受体结合，非特异性地激活丝分裂原受体结合，非特异性地激活多克隆多克隆B1B1细胞；低浓度细胞；低浓度TI-1TI-1抗原只能抗原只能激活具有特异性激活具有特异性BCRBCR的的B1B1细胞。细胞。TI-1TI-1抗原单独不能诱导抗原单独不能诱导IgIg类别转换、类别转换、抗体亲和力成熟及记忆抗体亲和力成熟及记忆B B细胞形成。细胞形成。TI-1TI-1抗原诱导抗原诱导B B细胞的活化细胞的活化二、二、B1B1细胞对细胞对TI-2TI-2抗原的应答抗原的应答TI-2TI-2抗原多属细菌胞壁与荚膜多糖成抗原多属细菌胞壁与荚膜多糖成分，如细菌的荚膜多糖和多聚鞭毛蛋分，如细菌的

14、荚膜多糖和多聚鞭毛蛋白等，这类抗原具有许多相同的抗原白等，这类抗原具有许多相同的抗原表位，这些重复的抗原表位可与表位，这些重复的抗原表位可与B B细细胞的胞的BCRBCR发生广泛交联，由此激活发生广泛交联，由此激活B1B1细胞。细胞。TI-2TI-2抗原激活的抗原激活的B1B1细胞免疫应答，在细胞免疫应答，在T T细胞辅助下可发生细胞辅助下可发生IgIg类别转换。类别转换。TI-2TI-2抗原诱导抗原诱导B B细胞的活化细胞的活化TI-2TI-2抗原有多个重复排列的抗原决定簇使受体交联抗原有多个重复排列的抗原决定簇使受体交联三、三、B1B1细胞对细胞对TITI抗原应答的意义抗原应答的意义对对T

15、I-1TI-1抗原的应答：属于非特异性激活抗原的应答：属于非特异性激活B1B1细胞，发生在特异性免疫应答之前，细胞，发生在特异性免疫应答之前，对抵抗胞外菌的感染有重要的作用。对抵抗胞外菌的感染有重要的作用。对对TI-2TI-2抗原的应答：多数胞外菌具有荚抗原的应答：多数胞外菌具有荚膜多糖，能抵抗膜多糖，能抵抗MM的吞噬；的吞噬；TI-2TI-2抗原抗原刺激刺激B1B1细胞产生的抗体具有调理作用，细胞产生的抗体具有调理作用，抗体与细菌结合后，促进抗体与细菌结合后，促进MM对细菌的对细菌的吞噬作用。吞噬作用。 第四节第四节 免疫记忆免疫记忆 B B细胞免疫记忆：指细胞免疫记忆：指B B细胞再次遇到

16、相同抗原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。时，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。 一一B B细胞记忆的诱导：细胞记忆的诱导： 1.B1.B细胞记忆的诱导细胞记忆的诱导 Ag Ag 成熟成熟B B细胞（生发中心）细胞（生发中心） 增殖分裂成中增殖分裂成中心母细胞（心母细胞（centroblastcentroblast） BCR BCR改变改变 与与FDCFDC（滤（滤泡性树突状细胞）上的抗原

17、结合：泡性树突状细胞）上的抗原结合： BCR(BCR(低亲和力低亲和力) ) B B细胞阴性选择，发生凋亡；细胞阴性选择，发生凋亡；BCR(BCR(高亲和力高亲和力) ) B B细胞阳性选择，发育成浆细胞或细胞阳性选择，发育成浆细胞或者记忆细胞。者记忆细胞。 二记忆二记忆B B细胞库的维持细胞库的维持 可能维持机制：可能维持机制： a.a.抗原抗原( (反复刺激反复刺激) - ) - 交叉反应、独特型网络：病交叉反应、独特型网络：病原微生物反复暴露、长期慢性炎症、自身或环境原微生物反复暴露、长期慢性炎症、自身或环境中共同抗原的存在。记忆中共同抗原的存在。记忆B B细胞不断更新；细胞不断更新；

18、b.b.抗原特异性长寿浆细胞的存在抗原特异性长寿浆细胞的存在 - - 维持特异性高亲和力抗体水平；维持特异性高亲和力抗体水平； c.c.FDCFDC上抗原抗体复合物的持续存在上抗原抗体复合物的持续存在( (数月至数年数月至数年) )。 三三. .记忆记忆B B细胞对再次抗原的应答细胞对再次抗原的应答 再次抗原再次抗原 记忆记忆B B细胞克隆快速大量扩增细胞克隆快速大量扩增 抗抗体分泌细胞增多（较初次应答多体分泌细胞增多（较初次应答多8 81010倍以上）。倍以上）。 四四. .记忆库的填充记忆库的填充 本章提要本章提要 B B细胞来源于骨髓，主要介导体液免疫应答。细胞来源于骨髓，主要介导体液免

19、疫应答。 TITI诱导的诱导的B B细胞免疫应答不需要细胞免疫应答不需要ThTh细胞辅助细胞辅助, ,高浓高浓度的度的TITI由由B B细胞丝裂原受体识别，是细胞丝裂原受体识别，是B B细胞的多克隆激细胞的多克隆激活剂。活剂。TI2TI2由由BCRBCR识别，通过识别，通过BCRBCR的交联激活的交联激活B B细胞。细胞。 TDTD诱导的诱导的B B细胞免疫应答包括三个阶段：细胞免疫应答包括三个阶段： 1.1.初次应答通过其它初次应答通过其它APCAPC（IDCIDC），再次应答通过），再次应答通过B B细胞。细胞。IDCIDC通过吞饮摄入抗原，通过吞饮摄入抗原，B B细胞通过细胞通过BCRBCR摄取特摄取特异性抗原，在细胞内加工处理与异性抗原，在细胞内加工处理与MHCMHCIIII类分子结合类分子结合传递给传递给ThTh细胞。细胞。