B淋巴细胞介导的体液免疫应答学习教案

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1、会计学1B淋巴细胞介导的体液免疫应答淋巴细胞介导的体液免疫应答第一页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。适应性免适应性免疫应答疫应答TCBC（细胞免疫）（细胞免疫）（体液免疫（体液免疫）TD抗原抗原TI抗原抗原抗原识别抗原识别信号转导信号转导细胞活化细胞活化细胞增殖细胞增殖细胞分化细胞分化浆细胞、记忆浆细胞、记忆BAb第1页/共52页第二页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。体液免疫应答过程：体液免疫应答过程：抗原抗原与具有特异性抗原受体与具有特异性抗原受体(BCR)的的B B细胞细胞结合，促使其活化、增殖、分化成浆细胞，产生特异结合，促使其活化、增殖、分化成浆细胞，产生特异性的性的抗体，抗体

2、，发挥免疫效应。发挥免疫效应。分化分化 分泌分泌 第2页/共52页第三页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。B B 细细胞胞抗抗原原受受体体及及其其识识别别抗抗原原的的特特点点BCRBCR可直接识别多种天然抗原物质可直接识别多种天然抗原物质（天然蛋白天然蛋白、多、多肽、核酸、多糖、和小分子化合物）肽、核酸、多糖、和小分子化合物）BCRBCR识别抗原无需识别抗原无需APCAPC的提呈的提呈BCRBCR可以识别构象表位或线性表位可以识别构象表位或线性表位第3页/共52页第四页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。 TI TI 与与 TD TD 抗抗 原原1212CD40/CD40LB1 B1 细胞细

3、胞B2 B2 细胞细胞ThTh细胞细胞TITI抗原抗原TD TD 抗原抗原CD4第4页/共52页第五页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。（2）胸腺非依赖性抗原）胸腺非依赖性抗原 （thymus independent antigen, TI-Ag） TITI抗原能直接刺激抗原能直接刺激B B细胞产生抗体，而无需细胞产生抗体，而无需T T细胞的帮助。细胞的帮助。又分又分为为TI-1AgTI-1Ag、 TI-2AgTI-2Ag第5页/共52页第六页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。（一）、（一）、B B细胞对细胞对TDTD抗原的识别抗原的识别BCRBCR特异性结合抗原，产生特异性结合抗原，产生

4、B B细胞活化的细胞活化的第一信第一信号；号；B B细胞细胞内化内化与其与其BCRBCR结合的抗原，并进行加工处理，结合的抗原，并进行加工处理，形成形成抗原肽抗原肽-MHC-MHC类分子复合物类分子复合物，提呈给抗原特异性，提呈给抗原特异性ThTh细胞识别。细胞识别。活化的活化的ThTh细胞表达细胞表达CD40LCD40L与与B B细胞膜上的细胞膜上的CD40CD40结结合，提供合，提供B B细胞活化的细胞活化的第二信号第二信号一、一、 B B细胞对细胞对TDTD抗原的免疫应答抗原的免疫应答第6页/共52页第七页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。抗原抗原 CD23CD28 B7-2 CD40

5、 IL-5 Fcm mR IL-2 IgM IgE IL-4CD32(Fc R) IgG CD21(CR2) CD40-LB 细胞的表面受体细胞的表面受体C3b,C4bBCR将抗原提呈给将抗原提呈给ThTh细胞细胞产生产生B B细胞活化的第一信号细胞活化的第一信号可直接识别完整抗原，可直接识别完整抗原，不需不需APCAPC处理，各类处理，各类抗原都可识别抗原都可识别B B细胞活化细胞活化的第二信号的第二信号第7页/共52页第八页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。1、第一信号：、第一信号：BCR+抗原决定簇抗原决定簇引起引起BCR交联交联通过通过Ig-Ig发出活化信号发出活化信号 BCRBCR

6、与抗原的结合引起受体介导的与抗原的结合引起受体介导的BCRBCR抗原复合物的内吞。抗原复合物的内吞。BCRBCR抗抗原复合物被质膜包裹，在胞浆中形成原复合物被质膜包裹，在胞浆中形成内体内体。抗原作为外源性抗原。抗原作为外源性抗原被加工和递呈，最后以被加工和递呈，最后以MHC MHC 类分子肽复合物的形式表达在类分子肽复合物的形式表达在B B细细胞的表面。在胞的表面。在B B细胞加工、递呈抗原的同时，第一信号诱导细胞加工、递呈抗原的同时，第一信号诱导B B细胞细胞的的MHC MHC 、 类分子和协同刺激分子类分子和协同刺激分子B7B7表达的上调，增强表达的上调，增强B B淋巴细淋巴细胞激活胞激活

7、ThTh细胞的能力。细胞的能力。（二）、（二）、B B细胞活化需要的信号细胞活化需要的信号第8页/共52页第九页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第9页/共52页第十页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。B细胞活化细胞活化的信号转导途径的信号转导途径BCRBCR交联交联PLC-PLC-活化途径活化途径MAPMAP激酶活化途径激酶活化途径转录因子活化转录因子活化相关基因转录相关基因转录SyKSyK被募集并活化被募集并活化Ig/IgIg/Ig胞质区胞质区ITAMITAM磷酸化磷酸化活化酪氨酸激酶（活化酪氨酸激酶（BlkBlk、FynFyn或或LynLyn）第10页/共52页第十一页，编辑于星期五

8、：二十一点 五十六分。第11页/共52页第十二页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。2. B2. B细胞活化细胞活化的的辅助受体辅助受体 CD19/CD21/CD81CD19/CD21/CD81C3dC3d对第一信号的转导起辅助作用对第一信号的转导起辅助作用提高提高100-1000100-1000倍倍CD21CD19CD81第12页/共52页第十三页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。B细细胞胞共共受受体体第13页/共52页第十四页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。3.3.第二信号：第二信号： B B细胞活化的第二信号的产生以及进一步的增殖和分化是细胞活化的第二信号的产生以及进一步的增殖和分

9、化是B B细胞细胞与与Th2Th2细胞相互作用的结果。细胞相互作用的结果。在这一过程中，在这一过程中，B B细胞与细胞与Th2Th2细胞的细胞的相互作用是双向的：相互作用是双向的： 一方面，一方面，B B细胞作为细胞作为APCAPC通过通过MHC MHC 类分子向特异性类分子向特异性Th2Th2细胞细胞递呈外源性抗原肽，为递呈外源性抗原肽，为T T细胞活化提供第一信号，并通过细胞活化提供第一信号，并通过B7B7与与CD28CD28的相互作用的相互作用为为Th2Th2提供第二活化信号提供第二活化信号。 另一方面，另一方面，B B细胞又从活化的细胞又从活化的Th2Th2细胞获得活化、增殖和分细胞获

10、得活化、增殖和分化所必需的信号。化所必需的信号。T T细胞活化后诱导性表达细胞活化后诱导性表达CD40LCD40L，CD40LCD40L与与B B细胞上的细胞上的CD40CD40的结合为的结合为B B细胞活化提供最强的第二信号细胞活化提供最强的第二信号。 B B细胞在获得第二信号充分活化后，细胞在获得第二信号充分活化后，B B细胞和细胞和Th2Th2细胞表面细胞表面的的粘附分子的相互作用粘附分子的相互作用加强两种细胞间的结合，促进相互作用。加强两种细胞间的结合，促进相互作用。第14页/共52页第十五页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第第1信号信号第第2信号信号B细胞活化的双信号模型细胞活化

11、的双信号模型CD40-CD40LTh没有没有Th细胞的帮助细胞的帮助BBIFN- , IL-4, IL-5第第1信号信号MHC-II/抗原肽抗原肽 / TCRCD4无反应状态无反应状态第15页/共52页第十六页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。4、T、B细胞相互作用细胞相互作用Th细胞辅助细胞辅助B细胞免疫应答细胞免疫应答Th细胞提供细胞提供B细胞活化的第二信号（细胞活化的第二信号（CD40/CD40L）；）；Th细胞分泌多种细胞因子协助细胞分泌多种细胞因子协助B细胞分化细胞分化 (Th1 IL-2、IFN-、Th2 IL-4、5、6)B细胞作为细胞作为APC活化活化T细胞细胞B细胞提供细胞

12、提供T细胞活化的第一信号（抗原肽细胞活化的第一信号（抗原肽-MHC类分子复类分子复合物）合物）活化的活化的B细胞提供细胞提供T细胞活化的第二信号（细胞活化的第二信号（B7/CD28）ThTh细胞对细胞对B B细胞的辅助作用发生于外周淋巴器官细胞的辅助作用发生于外周淋巴器官的的T T细胞区和生发中心。细胞区和生发中心。第16页/共52页第十七页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。YYYT T细胞对细胞对B B细胞的辅助作用细胞的辅助作用B信号信号1 1抗原抗原BCRBCRTh1. TCR1. TCR2. CD42. CD43.CD40 L3.CD40 LTh信号信号2 2 T T细胞辅助细胞辅助

13、CD40CD40MHCMHCII第17页/共52页第十八页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第18页/共52页第十九页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。三、三、B细胞的增殖和终末分化细胞的增殖和终末分化抗原特异性抗原特异性B和和Th 外周免疫器官的外周免疫器官的T细细胞区相互作用胞区相互作用 B活化后进入活化后进入B细胞区细胞区 分裂增殖形成生发中心分裂增殖形成生发中心 分化成浆细胞和分化成浆细胞和记忆记忆B细胞细胞第19页/共52页第二十页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第20页/共52页第二十一页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。四、四、B细胞在生发中心的分化成熟细胞在生发中心的

14、分化成熟 生发中心中绝大多数生发中心中绝大多数B细胞发生凋亡，部分细胞发生凋亡，部分B细胞在抗原刺激和细胞在抗原刺激和T细胞辅助下继续分化发育，细胞辅助下继续分化发育，在生发中心中完成在生发中心中完成体细胞高频突变和体细胞高频突变和Ig亲和力亲和力成熟、成熟、Ig类别转换，最终形成浆细胞和记忆性类别转换，最终形成浆细胞和记忆性B细胞。细胞。第21页/共52页第二十二页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第22页/共52页第二十三页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。浆细胞浆细胞 B B记忆记忆 细胞细胞暗暗区区明明区区生生 发发 中中 心心树突细胞树突细胞初级淋巴小结初级淋巴小结早期生发中心早

15、期生发中心生发生发中心中心第23页/共52页第二十四页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第24页/共52页第二十五页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。（一）体细胞高频突变和（一）体细胞高频突变和Ig亲和力成熟亲和力成熟生发中心母细胞的轻链和重链生发中心母细胞的轻链和重链V基因可发生高频率的点突基因可发生高频率的点突变，称为变，称为体细胞高频突变体细胞高频突变；导致；导致BCR多样性及体液免多样性及体液免疫应答中疫应答中抗体的多样性抗体的多样性。再次免疫应答时抗原会优先结合高亲和力的再次免疫应答时抗原会优先结合高亲和力的BCR，产生，产生高亲和力的抗体，称为高亲和力的抗体，称为抗体亲和力成熟

16、抗体亲和力成熟；第25页/共52页第二十六页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。（二）（二）Ig的类别转换的类别转换在免疫应答中首先分泌在免疫应答中首先分泌IgM，随后可表达，随后可表达IgG、IgA或或IgE，而其，而其IgV区不发生改变，这种可变区区不发生改变，这种可变区相同而相同而Ig类别发生变化的过程称为类别发生变化的过程称为Ig的类别转换或同的类别转换或同种型转换。种型转换。机制：机制：同一同一V区基因与不同重链区基因与不同重链C基因的重排。基因的重排。第26页/共52页第二十七页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第27页/共52页第二十八页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。（三

17、）浆细胞的形成（三）浆细胞的形成又称又称抗体形成细胞抗体形成细胞，是，是B B细胞分化的终末细胞，细胞分化的终末细胞，能合成能合成和分泌特异性抗体；和分泌特异性抗体；大部分迁入骨髓，在较长时间内持续产生抗体大部分迁入骨髓，在较长时间内持续产生抗体；表面不再表达表面不再表达BCRBCR和和MHCMHC类分子，不能再与抗原起反类分子，不能再与抗原起反应，也失去了与应，也失去了与ThTh相互作用的能力；相互作用的能力；第28页/共52页第二十九页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。（四）记忆性（四）记忆性B细胞的产生细胞的产生生发中心中存活下来的生发中心中存活下来的B细胞，或分化发育成浆细细胞，或分

18、化发育成浆细胞，或成为记忆性细胞离开生发中心进入血液参与胞，或成为记忆性细胞离开生发中心进入血液参与再循环；再循环；记忆性记忆性B细胞不产生细胞不产生Ig，但再次与同一抗原相遇，但再次与同一抗原相遇时可迅速活化，产生大量抗原特异的时可迅速活化，产生大量抗原特异的Ig。第29页/共52页第三十页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。 五、五、B细胞的效应细胞的效应 抗体的效应抗体的效应记忆性记忆性B细胞的效应细胞的效应第30页/共52页第三十一页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。细菌代谢产物或细菌代谢产物或其它大分子抗原其它大分子抗原细菌细菌1. 抗原抗体抗原抗体复合物复合物2. 调理吞噬调理吞

19、噬作用作用(肥大细胞脱肥大细胞脱颗粒颗粒)4. 炎症反应炎症反应3. 补体介补体介导杀伤导杀伤第31页/共52页第三十二页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。 TI 抗原抗原12B1 细胞细胞TI-1 抗原抗原第32页/共52页第三十三页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。TI抗原分为抗原分为TI-1和和TI-2抗原两类。抗原两类。TI-1抗原：抗原：又被称为又被称为B细胞丝裂原细胞丝裂原，如，如LPS，成熟，成熟或不成熟的或不成熟的B细胞均可被激活。高浓度时经丝裂原受细胞均可被激活。高浓度时经丝裂原受体与体与B细胞结合诱导多克隆细胞结合诱导多克隆B细胞增殖和分化；低浓度细胞增殖和分化；低浓度

20、时激活抗原特异性时激活抗原特异性B细胞。激活初始细胞。激活初始B细胞无需细胞无需Th细胞辅助，诱导产生低亲和力的细胞辅助，诱导产生低亲和力的IgM，单独不足，单独不足以诱导以诱导Ig类别转换、抗体亲和力成熟及记忆性类别转换、抗体亲和力成熟及记忆性B细胞形成。细胞形成。TI-2抗原：抗原：多为细菌胞壁与荚膜多糖，具有高度多为细菌胞壁与荚膜多糖，具有高度重复的结构，仅能激活成熟的重复的结构，仅能激活成熟的B细胞，应答的主细胞，应答的主要是要是B-1细胞。通过其高度重复的抗原表位使细胞。通过其高度重复的抗原表位使B细胞细胞的的mIg广泛交联而被激活，但过度交联会使成熟广泛交联而被激活，但过度交联会使

21、成熟B细胞细胞出现耐受。出现耐受。第33页/共52页第三十四页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第34页/共52页第三十五页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。TI-2抗原诱导抗原诱导B细胞的激活细胞的激活第35页/共52页第三十六页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。LPS LPS receptor Polymeric antigen TI-1 抗原抗原 TI-2 抗原抗原 信号转导信号转导B cell 信号转导信号转导BCRBCR第36页/共52页第三十七页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第37页/共52页第三十八页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第38页/共52页第三十九页，编

22、辑于星期五：二十一点 五十六分。第39页/共52页第四十页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第40页/共52页第四十一页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。 其中其中抗体抗体是体液免疫的效应分子，其发挥是体液免疫的效应分子，其发挥效应效应时具有以下几个时具有以下几个特特点点： 1 1）抗体产生的场所是在外周淋巴器官和骨髓，而发挥作用的场所远离产生器官）抗体产生的场所是在外周淋巴器官和骨髓，而发挥作用的场所远离产生器官. . 2 2）介导免疫保护作用的抗体，初次应答由浆细胞产生，再次应答由记忆性介导免疫保护作用的抗体，初次应答由浆细胞产生，再次应答由记忆性B B细胞产生；细胞产生； 3 3）体

23、液免疫的）体液免疫的效应效应大多数是由大多数是由IgIg重链的恒定区重链的恒定区（FcFc段）介导的。段）介导的。 4 4）只有在）只有在抗原与相应的抗原与相应的IgIg的可变区结合后，才能刺激恒定区发挥效应。的可变区结合后，才能刺激恒定区发挥效应。第41页/共52页第四十二页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第42页/共52页第四十三页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。 调理作用（调理作用（opsonization） 指抗体、补体促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。抗指抗体、补体促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。抗体的调理作用是指体的调理作用是指IgGIgG抗体的抗体的FcFc

24、段与中性粒细胞、巨噬细胞上的段与中性粒细胞、巨噬细胞上的IgG FcIgG Fc段受体结合，段受体结合，FcFc受体向胞内传递活化信号，从而增强吞噬细受体向胞内传递活化信号，从而增强吞噬细胞的吞噬作用。胞的吞噬作用。第43页/共52页第四十四页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。 抗体依赖的细胞介导的细胞毒效应（抗体依赖的细胞介导的细胞毒效应（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) 寄生虫形体较大，不能有效地被巨噬细胞和中性粒细胞吞噬，因此，寄生虫形体较大，不能有效地被巨噬细胞和中性粒细胞吞噬，因此，嗜嗜酸性粒细胞酸性粒细胞通过通

25、过ADDCADDC效应杀伤寄生虫，是机体抗寄生虫感染的主要机制。效应杀伤寄生虫，是机体抗寄生虫感染的主要机制。第44页/共52页第四十五页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。四、四、 体液免疫应答抗体产生的体液免疫应答抗体产生的 一般规律一般规律第45页/共52页第四十六页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。（一）初次应答（一）初次应答潜伏期：潜伏期：抗原刺激后至血清中能测到特异抗原刺激后至血清中能测到特异抗体前的阶段；抗体前的阶段；对数期：对数期：抗体量呈指数增长；抗体量呈指数增长；平台期：平台期：血清中抗体浓度基本维持在一个相血清中抗体浓度基本维持在一个相当稳定的较高水平；当稳定的较高水平

26、；下降期：下降期：血清中抗体浓度慢慢下降。血清中抗体浓度慢慢下降。第46页/共52页第四十七页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。（二）再次应答（二）再次应答潜伏期短；潜伏期短；诱发再次应答所需抗原剂量小；诱发再次应答所需抗原剂量小；抗体浓度增加快，快速到达平台期，平台高；抗体浓度增加快，快速到达平台期，平台高；抗体维持时间长；抗体维持时间长；再次应答主要产生高亲和力的抗体再次应答主要产生高亲和力的抗体IgG， 而初次应答中主要产生低亲和力的而初次应答中主要产生低亲和力的IgM。第47页/共52页第四十八页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。第48页/共52页第四十九页，编辑于星期五：二十一点

27、 五十六分。第49页/共52页第五十页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。 这些差别主要是由于参与两种应答的细胞不同引起的，参加初次应这些差别主要是由于参与两种应答的细胞不同引起的，参加初次应答的是初始答的是初始B B细胞和初始细胞和初始Th2Th2细胞，而参加再次应答的是记忆细胞，而参加再次应答的是记忆B B细胞和细胞和记忆记忆Th2Th2细胞。其细胞。其机制机制为：为： 1 1）再次应答的）再次应答的潜伏期之所以缩短潜伏期之所以缩短是因为记忆细胞的是因为记忆细胞的数量数量远远远远大于初始细胞，接触抗原的机会大，而且记忆细胞已经大于初始细胞，接触抗原的机会大，而且记忆细胞已经致敏致敏。此外，

28、记。此外，记忆忆T T细胞表达高水平的细胞表达高水平的粘附分子粘附分子，比初始细胞更容易被，比初始细胞更容易被APCAPC激活。激活。 2 2）再次应答产生的）再次应答产生的抗体水平高抗体水平高于初次应答，抗体持续时间也于初次应答，抗体持续时间也长，还是由于抗原特异性记忆细胞的数量远远高于抗原特异性的初始长，还是由于抗原特异性记忆细胞的数量远远高于抗原特异性的初始细胞。细胞。 3 3）记忆）记忆B B细胞已经经过亲和力成熟，故产生的细胞已经经过亲和力成熟，故产生的抗体亲和力比初次应抗体亲和力比初次应答的高。答的高。 4 4）记忆细胞中的）记忆细胞中的IgIg基因已经经过同种型转换重排，故适合于消基因已经经过同种型转换重排，故适合于消灭某种病原体的同种型抗体。灭某种病原体的同种型抗体。第50页/共52页第五十一页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。The End第51页/共52页第五十二页，编辑于星期五：二十一点 五十六分。