免疫系统的发育课件
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主动免疫的发育．
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白血病简介
❖ 白血病是人体血液中 白细胞的恶性病变。病 人的血液里骨髓里以及 各组织器官里都存在着 大量形态异常的白血病 细胞. 按白细胞的不同 类型来区分，可分为淋 巴细胞型、粒细胞型、 单核细胞型、浆细胞型、 巨核细胞型白血病，有 时也可由两种细胞混合 而成，如粒一单细胞性 白血病。
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B细胞在二级淋巴组织内的发育
比如； 在淋巴结中：初级Ｂ细胞在抗 原刺激和Ｔ细胞帮助下，和滤 泡中的树突状细胞（FDC）一 起形成生发中心，Ｂ细胞开始 失去表面的ＩgＭ和ＩgＤ，并 转化产生ＩgＧ和ＩgＡ。但是 这些Ｂ细胞受体对抗原亲和力 不同，则对抗原亲和力高的并 选择存活，增殖，有的成为记 忆细胞，有的发育为浆细胞。
在整个发育过 程中，有很多
约９５％的 未成熟Ｔ细 胞死亡，剩下 约５％的Ｔ 细胞发育为 成熟有功能 的Ｔ细胞
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为什么在胸腺中的９５％的淋巴细胞死亡？
❖ Ｔ细胞的选择作用
阴性 选择 胸腺
阳性选择:与自身MHC分子结合的T细胞存活下来的选择 阴性选择:与自身MHC分子结合很强的T细胞被凋亡致死的选择
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神奇的干细胞
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巨核细胞 (血小板)
NK细胞
粒细胞
造血干细胞 （ＨＳＣ）
红细胞 巨嗜细胞
淋巴细胞
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基质细胞
❖ 基质细胞,包括上皮细胞和巨噬细胞,是干细胞分化成特 定谱系的细胞所必需的.并且涉及基质细胞和干细胞的 直接接触.在胎肝,胸腺和骨髓中,种种基质细胞都产生 发育成不同细胞类型的转化灶.在分化过程中，各种细 胞因子和黏附分子在其中起重要作用
IgA 出生时１－２月开始合成。10岁左右 才接近 或达到成人水平。母乳(特别是初乳)中含有丰 富的sIgA，有利于增强小儿局部免疫能力。
IgE 胎龄第11周开始合成,但血清含量增长速度极 慢, 7岁左右达到成人水平。
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母乳可以供给新生儿ＩgＡ，在 喂奶期间，婴儿从母亲的乳汁 中获得的母体ＩgＡ可以包被婴 儿的胃肠道，并提供被动的黏 膜免疫．对某些抗原的无应答 反应，可能与由母体获得的被 动免疫有关，因为直到母体抗 体被降解和用尽，母体抗体均 可结合和除去抗原，因此干扰
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LSC
重链 可变 区基 因重
排
轻链 可变 区基 因重 排
slgＭ
slgＭ
slgＤ
原Ｂ细胞
前Ｂ细胞
未成熟的Ｂ细胞 成熟的Ｂ细胞
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免疫球蛋白种类多样性的产生
ＩgM是B细胞上表达的第一个抗体,之后是ＩgD, 同一B细胞产生的所有抗体,对抗原都有相同特异性 .种类多样性的形成是不同的重链恒定区基因后的 可变区基因的运动(易位)完成的
基质细胞
细胞因子
黏附分子
干细胞
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二Ｔ细胞的发育
．
T细胞膜表 面分子
T细胞膜 辅助分子
Ｔ助细胞（ＴＨ）：含有ＣＤ４辅受体(被激活时变成效应细胞, 并分泌淋巴因子，与MHII类分子结合)
Ｔ胞毒细胞（ＴC):含有ＣＤ8辅受体(被激活时不分泌淋巴 因子,但获得胞毒毒性，与MHI类分子结合)
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免疫系统的各类细胞发育途径
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造血干细胞是如何特定地分化为各种血细胞 的?
基质细胞成纤维细胞和脂肪细胞 ，每种都发育成不同细 胞类型的转化灶，故而 不同的转化灶将含有发 育中的粒细胞，单核细 胞或Ｂ细胞．细胞因子 和黏附因子在其中起重 要作用．
细胞（double positive, DP）。
第三阶段
由DP细胞选择分 化为只表达
CD4 +或CD8 + 的单阳性细胞
（single positive, SP），然后迁 出胸腺，移居 周围淋巴器官。 血液→组织 →淋巴→血液 再循环周游 全身以发挥 免疫功能。
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三．Ｂ细胞的发育
❖ Ｂ细胞的膜表面分子
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❖ B细胞首先证明是在鸟类淋 巴样器官法氏囊内发育成熟的， 故称之为B细胞。哺乳类动物的 B细胞在胚胎早期是在胚肝，晚 期至出生后则在骨髓内分化成熟， 成熟的B细胞离开骨髓，并经血 流迁移到二级淋巴器官组织，如
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无数不同类的抗原可以由特异的T细胞受体结合,那么这种T细胞 多样性又是怎么产生的?
❖ 基因重排 Ｔ细胞受体的两条 多肽链是又几个不 同的基因编码的 （这和体内大多数 蛋白质不同），基 因重排导致了Ｔ细 胞的多样性
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Ｔ细胞发育流程
❖ 新生儿血液中存在略高于正常数量 的，明显成熟的Ｔ细胞和Ｂ细胞群 体，但对于提高某些抗原免疫应答 的能力也可能缺乏。（如肺炎球菌 的多糖）
❖ 这种特异性免疫有顺序地出现可能 的解释有：
（1）对每个抗原受体的基因有顺序地 表达
（2）Ｂ细胞或辅助性Ｔ细胞群体的未 成熟
（3）抗原呈递细胞需进一步成熟
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脐带血中的干细胞
❖ 脐血是连接母亲与胎儿之间的桥梁，母亲的营养物质通过胎盘经 过脐血不断的输送给胎儿，母亲的疾病、营养状况可以影响到胎 儿的生长发育。胎儿出生后脱离母亲，胎盘及脐血早已做为一个 废弃物被处理掉，近年来发现脐血内含有丰富的物质，包括一些 丰富的营养因子以及能使儿童甚至成人重建造血功能的造血种子， 即干细胞。因此可以利用脐带血中的干细胞代替骨髓进行移植来 治疗一些疑难病，包括各种类型的白血病、再生障碍性贫血、遗 传代谢病及一些免疫缺陷病等疾病，因此可以说脐血是孩子出生 后送给我们的第一份礼物.
淋巴结的皮质区和脾的红髓及白
髓的淋巴小结内。在那里经抗原
刺激后成为浆细胞和记忆细
胞．二级淋巴器官和组织的生发 中心也是Ｂ细胞成熟的部位。
骨髓的两种主要功能： （１）产生大量Ｂ细胞。 （２）消除带有与自身分子
有高亲和力的抗原受体 （阴性选择）
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Ｂ细胞大致发育路径
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1. 免疫细胞发育总揽 2. 血细胞的生成－血细胞的发育 3. T细胞的发育 4. Ｂ细胞的发育 5. 新生儿的免疫
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共同的造血干细胞
❖ 免疫系统中包括大多数细胞类型是由共同的造血干细 胞(HSC)产生的.HSC在胎肝,胎脾,新生儿与成人的骨 髓中发现.这些干细胞是复制的自我更新的细胞,由造血 干细胞发育为各种不同的免疫细胞的过程即是分化过 程.
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❖ 重链可变区的开头基因在分 化过程中重排并转录，轻链可变 区的基因重排，转录的重链和轻 链结合，产生ＩgＭ受体，该受 体在细胞表面上表达．在此阶段 中，对自身抗原有高亲和力的Ｂ 细胞被诱导，经细胞凋亡而死亡， 即进行了阳性选择．（即在产生 抗体多样性的同时进行选择）
在骨髓中产生的大量Ｂ细胞 每个都带有独特的抗原受体
这些抗原受体多样性是如 何产生的？
人类有五种免疫球蛋白IgG
，IgA，IgM，IgD，IgE。
这些种类多样性是如何产 生的？
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抗原受体多样性的产生
抗体是由在前Ｂ细胞阶段重排的多基因编码的，重排 以数万种不同的方式在这些发育中的细胞中发生，因 而产生了具有不同特异性的Ｂ细胞。每个都有不同的 特异性．此多样性的形成发生在外源蛋白缺乏时，并 因此产生大量成熟的Ｂ细胞．其中至少有些实际上对 任何外源物质或微生物都有特异性．
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Ｔ细胞在胸腺中发育的三个阶段（不依赖外来抗原）
第一阶段
双阴性细胞阶段， 其主要表型为
CD4-和CD8-， 故称为双阴性细胞
（double negative DN）
第二阶段
不成熟胸腺细 胞，由DN细胞
经单阳细胞 （CD4-，CD8+） 进而分化为双阳性 （CD4+，CD8+）
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骨髓(造血干细胞)的移植
❖ 所谓白血病的骨髓移 植，就是病人在接受大 剂量化疗或放疗彻底摧 毁病人原有的造血系统， 彻底清除白血病细胞后， 植入健康的骨髓细胞(造 血干细胞)，这些骨髓细 胞在病人体内重新繁殖， 达到重建病人造血系统 的目的，以期彻底治愈
白血病。
新生儿中的抗体
在新生儿期 B细胞的绝对值或在淋巴细胞中的相对百分数,与成人水 平相比均较高。1岁以后渐降至成人水平。但小儿各类免疫球蛋白的 产生却显示不足。
IgM 胚胎早期就可以合成,是在胎儿其最早合成的免 疫球蛋白,但是合成量极少
IgG 出生时开始合成。但可由母体经胎盘传递给胎 儿固出生时呈高水平外。
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Stromal cells
❖ Stromal cells, including epithelial cells and macrophages, are necessary for the differentiation of stem cells to specific cells. It needs direct contact of stem cells with stromal cells .in the fetal liver ,thymus and bone marrow, a variety of the stromal cell create discrete foci where different cell types develop.
B细胞在二级淋巴组织内的发育
❖ 生发中心是二级淋巴组织内的特有结构，Ｂ细胞发 育的２个重要过程发生在该处，即记忆细胞的形成 和抗体亲和力的成熟．此阶段是依赖外来抗原刺激 和需要Ｔ细胞帮助的．产生的Ｂ细胞有的不能与引 发他们的同一抗原结合，并且将不再受此抗原刺激， 可有的可以更强的结合，这些对抗原有较高亲和力 受体的Ｂ细胞被选择，存活，增殖，有的发育成为 记忆细胞，有的成为浆细胞
Fab Fc
VH CH1
VL CL
CH2
CH3
IgG
J-Chain
IgM
IgA
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免疫球蛋白种类多样性的产生图解
抗原
IFN
IgG
IgG
slgＭ slgＤ
IL-5
IgＡ
IL-4
IgＥ
IgＡ IgＥ
浆细胞
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Ｂ细胞发育细图
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A common stem cells
❖ Most types of cells, including in the immune system are produced from hemopoietic stem cells (HSC) and develop through the process of differentiation into functionally mature blood cells of all different lineages. These stem are found in the yolksac and then in the fetal liver. spleen fetal, neonatal and adult bone marrow .These stem cells are copies of the cell self-renewal.
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与B细胞相关分子的发育
❖ 与B细胞受体复合物相关的分子在发育早期表达,以便 能在B细胞表面装配有功能的抗原受体.其他对B细胞功 能(包括它们呈递抗原的能力)重要的分子例如MHCII 类分子,也在B细胞生命早期发育.
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新生儿中的淋巴细胞
TCR:T细胞抗原受体(有两条多肽链组成)
TCR复合体:CD3分子等
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骨髓中：造血干细胞发育成Ｔ细胞前体． 胸腺中：Ｔ细胞前体由骨髓转移来，在胸腺基质细胞和 细胞因子的影响下，分化为有功能的Ｔ细胞 所以说，Ｔ细胞起源于骨髓，成熟于胸腺．
胸腺的主要功能 （１）产生足够数量的Ｔ细胞．（多样性的产生） （２）对发育中的细胞进行选择．（自身免疫耐受的产生）
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白血病简介
❖ 白血病是人体血液中 白细胞的恶性病变。病 人的血液里骨髓里以及 各组织器官里都存在着 大量形态异常的白血病 细胞. 按白细胞的不同 类型来区分，可分为淋 巴细胞型、粒细胞型、 单核细胞型、浆细胞型、 巨核细胞型白血病，有 时也可由两种细胞混合 而成，如粒一单细胞性 白血病。
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B细胞在二级淋巴组织内的发育
比如； 在淋巴结中：初级Ｂ细胞在抗 原刺激和Ｔ细胞帮助下，和滤 泡中的树突状细胞（FDC）一 起形成生发中心，Ｂ细胞开始 失去表面的ＩgＭ和ＩgＤ，并 转化产生ＩgＧ和ＩgＡ。但是 这些Ｂ细胞受体对抗原亲和力 不同，则对抗原亲和力高的并 选择存活，增殖，有的成为记 忆细胞，有的发育为浆细胞。
在整个发育过 程中，有很多
约９５％的 未成熟Ｔ细 胞死亡，剩下 约５％的Ｔ 细胞发育为 成熟有功能 的Ｔ细胞
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为什么在胸腺中的９５％的淋巴细胞死亡？
❖ Ｔ细胞的选择作用
阴性 选择 胸腺
阳性选择:与自身MHC分子结合的T细胞存活下来的选择 阴性选择:与自身MHC分子结合很强的T细胞被凋亡致死的选择
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神奇的干细胞
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巨核细胞 (血小板)
NK细胞
粒细胞
造血干细胞 （ＨＳＣ）
红细胞 巨嗜细胞
淋巴细胞
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基质细胞
❖ 基质细胞,包括上皮细胞和巨噬细胞,是干细胞分化成特 定谱系的细胞所必需的.并且涉及基质细胞和干细胞的 直接接触.在胎肝,胸腺和骨髓中,种种基质细胞都产生 发育成不同细胞类型的转化灶.在分化过程中，各种细 胞因子和黏附分子在其中起重要作用
IgA 出生时１－２月开始合成。10岁左右 才接近 或达到成人水平。母乳(特别是初乳)中含有丰 富的sIgA，有利于增强小儿局部免疫能力。
IgE 胎龄第11周开始合成,但血清含量增长速度极 慢, 7岁左右达到成人水平。
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母乳可以供给新生儿ＩgＡ，在 喂奶期间，婴儿从母亲的乳汁 中获得的母体ＩgＡ可以包被婴 儿的胃肠道，并提供被动的黏 膜免疫．对某些抗原的无应答 反应，可能与由母体获得的被 动免疫有关，因为直到母体抗 体被降解和用尽，母体抗体均 可结合和除去抗原，因此干扰
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LSC
重链 可变 区基 因重
排
轻链 可变 区基 因重 排
slgＭ
slgＭ
slgＤ
原Ｂ细胞
前Ｂ细胞
未成熟的Ｂ细胞 成熟的Ｂ细胞
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免疫球蛋白种类多样性的产生
ＩgM是B细胞上表达的第一个抗体,之后是ＩgD, 同一B细胞产生的所有抗体,对抗原都有相同特异性 .种类多样性的形成是不同的重链恒定区基因后的 可变区基因的运动(易位)完成的
基质细胞
细胞因子
黏附分子
干细胞
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二Ｔ细胞的发育
．
T细胞膜表 面分子
T细胞膜 辅助分子
Ｔ助细胞（ＴＨ）：含有ＣＤ４辅受体(被激活时变成效应细胞, 并分泌淋巴因子，与MHII类分子结合)
Ｔ胞毒细胞（ＴC):含有ＣＤ8辅受体(被激活时不分泌淋巴 因子,但获得胞毒毒性，与MHI类分子结合)
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免疫系统的各类细胞发育途径
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造血干细胞是如何特定地分化为各种血细胞 的?
基质细胞成纤维细胞和脂肪细胞 ，每种都发育成不同细 胞类型的转化灶，故而 不同的转化灶将含有发 育中的粒细胞，单核细 胞或Ｂ细胞．细胞因子 和黏附因子在其中起重 要作用．
细胞（double positive, DP）。
第三阶段
由DP细胞选择分 化为只表达
CD4 +或CD8 + 的单阳性细胞
（single positive, SP），然后迁 出胸腺，移居 周围淋巴器官。 血液→组织 →淋巴→血液 再循环周游 全身以发挥 免疫功能。
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三．Ｂ细胞的发育
❖ Ｂ细胞的膜表面分子
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❖ B细胞首先证明是在鸟类淋 巴样器官法氏囊内发育成熟的， 故称之为B细胞。哺乳类动物的 B细胞在胚胎早期是在胚肝，晚 期至出生后则在骨髓内分化成熟， 成熟的B细胞离开骨髓，并经血 流迁移到二级淋巴器官组织，如
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无数不同类的抗原可以由特异的T细胞受体结合,那么这种T细胞 多样性又是怎么产生的?
❖ 基因重排 Ｔ细胞受体的两条 多肽链是又几个不 同的基因编码的 （这和体内大多数 蛋白质不同），基 因重排导致了Ｔ细 胞的多样性
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Ｔ细胞发育流程
❖ 新生儿血液中存在略高于正常数量 的，明显成熟的Ｔ细胞和Ｂ细胞群 体，但对于提高某些抗原免疫应答 的能力也可能缺乏。（如肺炎球菌 的多糖）
❖ 这种特异性免疫有顺序地出现可能 的解释有：
（1）对每个抗原受体的基因有顺序地 表达
（2）Ｂ细胞或辅助性Ｔ细胞群体的未 成熟
（3）抗原呈递细胞需进一步成熟
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脐带血中的干细胞
❖ 脐血是连接母亲与胎儿之间的桥梁，母亲的营养物质通过胎盘经 过脐血不断的输送给胎儿，母亲的疾病、营养状况可以影响到胎 儿的生长发育。胎儿出生后脱离母亲，胎盘及脐血早已做为一个 废弃物被处理掉，近年来发现脐血内含有丰富的物质，包括一些 丰富的营养因子以及能使儿童甚至成人重建造血功能的造血种子， 即干细胞。因此可以利用脐带血中的干细胞代替骨髓进行移植来 治疗一些疑难病，包括各种类型的白血病、再生障碍性贫血、遗 传代谢病及一些免疫缺陷病等疾病，因此可以说脐血是孩子出生 后送给我们的第一份礼物.
淋巴结的皮质区和脾的红髓及白
髓的淋巴小结内。在那里经抗原
刺激后成为浆细胞和记忆细
胞．二级淋巴器官和组织的生发 中心也是Ｂ细胞成熟的部位。
骨髓的两种主要功能： （１）产生大量Ｂ细胞。 （２）消除带有与自身分子
有高亲和力的抗原受体 （阴性选择）
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Ｂ细胞大致发育路径
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1. 免疫细胞发育总揽 2. 血细胞的生成－血细胞的发育 3. T细胞的发育 4. Ｂ细胞的发育 5. 新生儿的免疫
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共同的造血干细胞
❖ 免疫系统中包括大多数细胞类型是由共同的造血干细 胞(HSC)产生的.HSC在胎肝,胎脾,新生儿与成人的骨 髓中发现.这些干细胞是复制的自我更新的细胞,由造血 干细胞发育为各种不同的免疫细胞的过程即是分化过 程.
Your company slogan
❖ 重链可变区的开头基因在分 化过程中重排并转录，轻链可变 区的基因重排，转录的重链和轻 链结合，产生ＩgＭ受体，该受 体在细胞表面上表达．在此阶段 中，对自身抗原有高亲和力的Ｂ 细胞被诱导，经细胞凋亡而死亡， 即进行了阳性选择．（即在产生 抗体多样性的同时进行选择）
在骨髓中产生的大量Ｂ细胞 每个都带有独特的抗原受体
这些抗原受体多样性是如 何产生的？
人类有五种免疫球蛋白IgG
，IgA，IgM，IgD，IgE。
这些种类多样性是如何产 生的？
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抗原受体多样性的产生
抗体是由在前Ｂ细胞阶段重排的多基因编码的，重排 以数万种不同的方式在这些发育中的细胞中发生，因 而产生了具有不同特异性的Ｂ细胞。每个都有不同的 特异性．此多样性的形成发生在外源蛋白缺乏时，并 因此产生大量成熟的Ｂ细胞．其中至少有些实际上对 任何外源物质或微生物都有特异性．
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Ｔ细胞在胸腺中发育的三个阶段（不依赖外来抗原）
第一阶段
双阴性细胞阶段， 其主要表型为
CD4-和CD8-， 故称为双阴性细胞
（double negative DN）
第二阶段
不成熟胸腺细 胞，由DN细胞
经单阳细胞 （CD4-，CD8+） 进而分化为双阳性 （CD4+，CD8+）
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骨髓(造血干细胞)的移植
❖ 所谓白血病的骨髓移 植，就是病人在接受大 剂量化疗或放疗彻底摧 毁病人原有的造血系统， 彻底清除白血病细胞后， 植入健康的骨髓细胞(造 血干细胞)，这些骨髓细 胞在病人体内重新繁殖， 达到重建病人造血系统 的目的，以期彻底治愈
白血病。
新生儿中的抗体
在新生儿期 B细胞的绝对值或在淋巴细胞中的相对百分数,与成人水 平相比均较高。1岁以后渐降至成人水平。但小儿各类免疫球蛋白的 产生却显示不足。
IgM 胚胎早期就可以合成,是在胎儿其最早合成的免 疫球蛋白,但是合成量极少
IgG 出生时开始合成。但可由母体经胎盘传递给胎 儿固出生时呈高水平外。
Your company slogan
Stromal cells
❖ Stromal cells, including epithelial cells and macrophages, are necessary for the differentiation of stem cells to specific cells. It needs direct contact of stem cells with stromal cells .in the fetal liver ,thymus and bone marrow, a variety of the stromal cell create discrete foci where different cell types develop.
B细胞在二级淋巴组织内的发育
❖ 生发中心是二级淋巴组织内的特有结构，Ｂ细胞发 育的２个重要过程发生在该处，即记忆细胞的形成 和抗体亲和力的成熟．此阶段是依赖外来抗原刺激 和需要Ｔ细胞帮助的．产生的Ｂ细胞有的不能与引 发他们的同一抗原结合，并且将不再受此抗原刺激， 可有的可以更强的结合，这些对抗原有较高亲和力 受体的Ｂ细胞被选择，存活，增殖，有的发育成为 记忆细胞，有的成为浆细胞
Fab Fc
VH CH1
VL CL
CH2
CH3
IgG
J-Chain
IgM
IgA
Your company slogan
免疫球蛋白种类多样性的产生图解
抗原
IFN
IgG
IgG
slgＭ slgＤ
IL-5
IgＡ
IL-4
IgＥ
IgＡ IgＥ
浆细胞
Your company slogan
Ｂ细胞发育细图
Your company slogan
Your company slogan
A common stem cells
❖ Most types of cells, including in the immune system are produced from hemopoietic stem cells (HSC) and develop through the process of differentiation into functionally mature blood cells of all different lineages. These stem are found in the yolksac and then in the fetal liver. spleen fetal, neonatal and adult bone marrow .These stem cells are copies of the cell self-renewal.
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与B细胞相关分子的发育
❖ 与B细胞受体复合物相关的分子在发育早期表达,以便 能在B细胞表面装配有功能的抗原受体.其他对B细胞功 能(包括它们呈递抗原的能力)重要的分子例如MHCII 类分子,也在B细胞生命早期发育.
Your company slogan
新生儿中的淋巴细胞
TCR:T细胞抗原受体(有两条多肽链组成)
TCR复合体:CD3分子等
Your company slogan
骨髓中：造血干细胞发育成Ｔ细胞前体． 胸腺中：Ｔ细胞前体由骨髓转移来，在胸腺基质细胞和 细胞因子的影响下，分化为有功能的Ｔ细胞 所以说，Ｔ细胞起源于骨髓，成熟于胸腺．
胸腺的主要功能 （１）产生足够数量的Ｔ细胞．（多样性的产生） （２）对发育中的细胞进行选择．（自身免疫耐受的产生）