医学免疫学 免疫细胞-B细胞25页PPT文档
医学免疫学-B细胞
医学免疫学-B细胞Antigen-activated B cells differentiate into centroblasts that undergo clonal expansion in the dark zone of the germinal centre During proliferation the process of somatic hypermutation SHM introduces base-pair changes into the V D J region of the rearranged genes encoding the immunoglobulin variable region IgV of the heavy chain and light chain some of these base-pair mutations lead to a change in the amino-acid sequence Centroblasts then differentiate into centrocytes and move to the light zone where the modified antigen receptor with help from immune helper cells including T cells and follicular dendritic cells FDCs is selected for improved binding to the immunizing antigen Newly generated centrocytes that produce an unfavourable antibody undergo apoptosis and are removed A subset of centrocytes undergoes immunoglobulin class-switch recombination CSR Cycling of centroblasts and centrocytes between dark and light zones seems to be mediated by a chemokine gradient presumably established by stromal cells in the respective zones not shown 14 Antigen-selected centrocyteseventually differentiate into memory B cells or plasma cells d Th cells stimulate B cells to produce Abs of different heavychain classes isotypes Heavy chain class switching is initiated by CD40L-mediated signals and switching to different classes is stimulated by different cytokines Ig heavy chain class isotype switching 蠕虫 Ig heavy chain class isotype switching Mechanisms of Ig heavy chain class switching e Affinity maturation in Ab responses Affinity maturation is the process by which the affinity of Abs produced in response to a protein Ag increases with prolonged and repeated exposure to that Ag The increase in affinity is due to point mutations in the V regions and particularly in the Ag-binding HVR of the Abs produced Affinity maturation occurs in the germinal centers of lymphoid follicles Affinity maturation in antibody responses – somatic mutation Control of Affinity Affinity MaturationFive B cell antigenreceptors -all specificfor but withdifferent affinities due to somatichypermutationof Ig genes inthe germinal centre B B B B B Only this cell that has a high affinity for antigen can express CD40Only this cell can receive signal 2 Only this cell is rescued from apoptosis ie clonally selected The cells with lower affinity receptors die of apoptosis by neglect Affinity maturation in antibody responses - Selection of high affinity B cells The anatomy of humoral immune responses A fraction ofthe activated B cells which are often the progeny of class-switched high-affinity B cells do not differentiate into Ab secretors but instead become memory B cells Germinal Centers Function to generate B cells that produce antibodies with increased affinity for the inducing antigen affinity maturation Germinal Center Reaction Activated B cells give rise to Centroblasts 中心母细胞 - localize in follicle undergo rapid cell division and turn on machinery that causes somatic mutation in V-regions Centroblasts give rise to Centrocytes 生发中心细胞 - migrate to the FDC-rich region of the Germinal Center - survival is dependent on interaction with FDC-bound Ag and presentation of Ag to T cells - centrocytes that successfully compete to bind antigen eg by having higher affinity BCR and to receive T cell help are selected and may differentiate into long-lived plasma cells or memory B cellsAssociation of antigen with FDC in the form of an immune complexwith C3d and antibodies attached Antigen enters the germinal centre Complement receptor 3 Ig Fc receptor FDC surface The filiform dendrites of FDC develop beads coated with a thin layer of immune complexes The Immune complexes bind to Fc andcomplement receptors on the FDC dendrites The veils ofantigen-bearing dendritic cell surround the beads and the layerof immune complexes is thickened by transfer from the dendriticcell These beads are then released and are then called ICCOSOMES Iccosome formation and release DC veils Iccosomesblack coated particlesbind to and are taken up by B cell surface immunoglobulin YY Y Iccosomes bearingdifferent antigens B Uptake of IccosomesAntigen by B cellsAnti- B cell Surface Ig captures antigen Cross-linking of antigen receptor activates B cell Activated B cell expressesCD40 CD40 Germinal Centers 3 B cell response to TI-Ag TI-1 Bcell mitogen activate B cells - Antigen crosslink to BCR and mitogen receptors Or simpely crosslink mitogen receptors in ahigh dose LPS TI-2 activate mature B cells directly -the repeated epitopes combine with BCR→ BCRcross-linking→produce IgM bacteria capsularpolysaccharides 3 Immune response of B cells to TI-Ag No Th helpno memory early effect T Dependent Antigens TI-1 AntigensTI-2 Antigens Induces response in babies Yes Yes No Induces response in athymia No Yes Yes Primes T cellsYes No No Polyclonally activates B cells No Yes No Requires repeating epitopes No No Yes T Dependent Independent Antigens Examples TD Diptheria toxin influenza heamagglutinin Mycobacterium tuberculosis TI-1 Bacteriallipopolysaccharides Brucella abortis TI-2 Pneumococcalpolysaccharides Salmonella polymerised flagellin TDActivate B-1 and B-2 B cells TI-1 Activate B-1 and B-2 B cells TI-2 Activate only B-1 B cells Primary immune response- longer latent phase- smaller peak response lower Ab titer- remaining in the serum at detectablelevels for much shorter periods- lower average affinity- usually IgM 4 General features of Ab responses in vivo The immune response followed by secondary antigenic challenge - shorter latent phase - bigger peak response higher Ab titer- remaining in the serum at detectable levels for muchlonger periods - higher average affinity - usually IgG Secondary immune response Features of primary and secondaryantibody responses B-cell surface markers 1 BCRcomplex BCR mIg VH VL----Ag binding site mature B cellsmIgM and mIgD Function specifically recognizes antigenIgIg CD79aCD79b heterodimer cytoplasmic domains containITAM Function transduce the signals that lead to B cellactivation Antigen receptor-mediated signal transduction in B cells CD19CD21CD81complex CD21 CR2 C3dR EB virusreceptor CD19CD21CD81 interactions with complementassociated with antigen play a role in antigen-induced B-cellactivation 2 Co-receptors The role of the coreceptor in B cell activation 1 CD40 interacts with CD40L Th cell 2 CD80 B71 CD86 B72 Expressed on activated B cellsand other APCs 3 ICAM-1 CD54LFA-1CD11αCD18 mediatecell-cell interaction and co-stimulation 3 Co-stimulatorymolecules CD20 function is unclear It is suspected that it actsas a calcium channel in the cell membrane CD22Inhibitoryreceptor with ITIM motif CD32 FcRII Inhibitory receptorCytokine receptors Complement Receptors Toll-like receptorsMHC 4 Other receptors 3 Subtype of B cells Conventional Bcells B-2 cells B-1 cells expression of CD5 CD5 Two Bcell lineages B B cell precursor B Mature B cell B2 B cells Plasma cell Y Y Y Y Y Y Y Y Y PC IgG B Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y YY Y Y Y Y Y Y Y Y IgM - no other isotypes B Distinct B cellprecursor B1 B cellsPrimitive B cells found in pleura and peritoneum B-2 cellsconventional B cells Recirculating follicular B cellscirculate between LN follicles and blood mIg IgM IgD ProduceIgG after antigenic stimulation in the presence of T helpercells B1 cells CD5 Many of the first Bcells that appear during ontogeny express CD5 a markeroriginally found on T cells express mIgM no mIgD They respondwell to TI-Ag and may also be involved in the Ag processing and presentation to T cells Functions 1 produceanti-bacterial IgM the first line of defence against microorganisms 2 produce polyreactive Ab clearanceof denatured self components 3 produce auto-Ab thereby participating in the pathogenesis of some autoimmune diseases Comparison of B-1 and B-2 B cell properties PropertyB-1 cells B-2 cells N regions FewExtensive V region repertoire Restricted Diverse Location Peritoneumpleura Everywhere RenewalSelf renewal in situ Bone marrow Spontaneous Ig production High Low Isotypes IgM IgMGADECarbohydrate specificity Yes Rarely Protein specificity Rarely Yes Need T cell help No Yes Somatic hypermutation of Ig No High Memory development No Yes Yes Rarely Rarely Yes No Yes Carbohydrate specificity Protein specificity Need T cell help Specificity requirement for T cell help suggests strikingly different typesof antigens are seen by B-1 and B-2 B cells 4 Function of B cells1 Production of antibody Abs prevent microorganism from entry into cells and eliminate microorganisms by opsonization causing phagocytosis complement activation and toxin neutralization2 Ag presentation to T cells3 Immune regulation Secretion of cytokines TNF IFN IL-12 →M DC NK B cell Co-stimulation of T cells→T cell proliferation Y Y Immune effector mechanisms against extracellular pathogens toxins NEUTRALISATION Y Toxin release blocked Prevents toxicityNEUTRALISING ANTIBODIES Adhesion to host cells blocked Prevents invasion Bacterium Y Toxin Fc receptor binding Effector mechanisms against extracellular pathogensOPSONISATION OPSONISATION Phagocytosis Bacteria inextracellular space Ab Effector mechanisms against extracellular pathogens COMPLEMENT Activation Bacteria in plasma Ab COMPLEMENT Phagocytosis binding Complement Fc receptor Lysis Opsonisation ADCC B cell-mediated humoral immune response Humoral immunity is mediated by antibodies andis the arm of the adaptive immune response that functions to neutralize and eliminate extracellular microbes and microbial toxins It is more important than cellular immunity in defending against microbes with capsules rich in polysaccharides and lipids TD-Ag T cell-dependent TI-Ag T cell-independent Response to TD-Ag 1 B cells recognize TD-Ag a BCR directly recognizes B cell epitopes b IgIg transfer the first signal c Signaling pathways d Effect of coreceptors CD21CD19CD81 Transduction of signals by the B cell receptorIga Igb Intracytoplasmicsignalling domains Extracellular antigen recognition domains The cytoplasmic domains of the Iga and Igb contain Immunoreceptor Tyrosine -based Activation Motifs ITAMS - 2 tyrosine residues separated by 9-12 amino acids -YXX[LV]X6-9YXX[LV] BCR Signaling I BCR Signaling II The roleof co-receptors CD19CD21CD81 in B cell activation 2 Role of Th cells in humoral immune response to TD-Ag For a protein Agto stimulate Ab response B cells and Th cells specific for that Ag must come together in lymphoid organs and interact in a way that stimulates B cell proliferation and differentiation a Activation and migration of helper T cells Th cells that have been activated to differentiate into effector cells interact with antigen-stimulated B cells at the edges of lymphoid follicles in the peripheral lymphoid organs The interactions of Th cells and B cells in lymphoid tissues b Presentation of Ags by B cells to Th cells B cells that bind protein Ags by their BCR endocytose these Ags process them in endosomal vesicles display MHC II-peptides for recognition of Th cells B cells and Th cells recognize different epitopes of the same protein Ag Ag presentation by B cells to Th cells c Mechanisms of Thcell-mediatedactivation of B cells Th cells that recognize Ag presented by B cells activate B cells by expressing CD40L and by secreting cytokines IL-2 IFN- IL-4 IL-5 IL-6 IL-13 etc Mechanisms of Th cell-mediated activation of B cells Key components of T cell help CD40L triggers CD40 - synergizes with BCR signals to promote mitosis cytokine eg IL4 signals also contribute FasL triggers Fas - BCR signaling protects from apoptosis T cell derived cytokines influence differentiation isotype switchingIL2 IL6 promote differentiation IL4 - IgG1 IgE IFNg - IgG2a IgG3 TGFb and IL5 IgA Many other molecules involved in T-B interactions eg ICAM1LFA1 ICOSICOSL CD30CD30L CD27LCD27 OX40LOX40 Lie Wang 汪洌浙江省杭州市浙江大学紫金港校区医学院科研楼A810-814 医学院免疫学研究所 B lymphocytes and Humoral Immune Response The discovery of B cell immunity 1954 - Bruce Glick Ohio State University Studies on the function of the bursa of Fabricius a lymphoid organ in the cloacal region of the chicken Bursa was later found to be the organ in which antibody producing cells developed –antibody producing cells were thereafter called B cells Mammals do not have a bursa of Fabricius Transfer marked foetal liver cells Origin of B cells and organ of B cell maturation No Mature B cells After birth development continues in the bone marrow Normal bone marrow Defective bone marrow Mature marked B cells in periphery B cell development starts in the foetal liver B cell development in the bone marrow B Regulates construction of an antigen receptor Bone Marrow provides a MATURATION DIFFERENTIATION MICROENVIRONMENT for B cell development Ensures each cell has only one specificity B Checks and disposes of self-reactive B cells B Exports useful cells to the periphery B Provides a site for antibody production B Secreted Factors - CYTOKINES 2Secretion of cytokines by stromal cells B Bone marrow stromal cells nurture developing B cells Types of cytokines andcell-cell contacts needed at each stage of differentiation are different Stromal cell 1 Specific cell-cell contacts between stromal cells and developing B cells Cell-cell contact Bone marrow stromal cell Maturing B cells B B Stromal cell B lineage commitment HSC hematopoietic stem cell MPP淋巴系髓系多能前体细胞 ELP earliest lymphocyte progenitor ETP early T-lineage progenitor CLP common lymphoid progenitor HSC Development and migration of B cells An overview Stages of differentiation in the bone marrow aredefined by Ig gene rearrangement B CELL STAGE IgH GENE CONFIGURATION Stem cell Early pro-B Late pro-B Large pre-BGermline DH to JH VH to DHJH VHDHJH Pre-B cell receptor expressed Ig light chain gene has not yet rearranged B cell receptor Transiently expressed when VHDHJH CHm is productively rearranged Iga Igb signal transduction molecules CHm Heavychain VHDHJH Light chain VLJLCL VpreB l5 Pre- B cell development is coupled with rearrangement of heavy-chain B cell development is coupled with rearrangement of heavy-chain Bcell development is coupled with rearrangement of heavy-chainB cell development is coupled with rearrangement of heavy-chainB cell development is coupled with rearrangement of heavy-chain B cell development is coupled with rearrangement of heavy-chain Splicing of IgM and IgD RNA Cm1 Cm2 Cm3 Cm4 Cd1 Cd2 Cd3 pA1 VD J Cm1 Cm2 Cm3 Cm4 Cd1 Cd2 Cd3 V D J AAA RNA cleaved and polyadenylated at pA2 V D J Cm IgM mRNA V D J Cd IgD mRNA Cg1 Cg3 Cd Cm V D J Cm1 Cm2 Cm3 Cm4 Cd1 Cd2 Cd3 DNA pA1 pA2 V D J Two types of mRNA can be made simultaneously in the cell by differential usage of alternative polyadenylation sites and splicing of the RNA RNA cleaved and polyadenylated at pA1 AAA B cell development is coupled with rearrangement of heavy-chain 6000 heavy chains combined with 320 light chains 19X106 Abs Ligation of the pre-B cell receptor 1 Ensures only one specificty of Ab expressed per cell Large Pre-B Stromal cell Unconfirmed ligand of pre-B cell receptor 2 Triggers entry into cell cycle ALLELIC EXCLUSION Expression of a gene on one chromosome prevents expression of the allele on the second chromosome 1 Suppresses further H chain rearrangement 2 Expands only the pre-B cells with in frame VHDHJH joins Evidence for allelic exclusion Allotypes canbe identified by staining B cell surface Ig with antibodies aabb ab Y B b Y B a Y B b Y Y B a b Y B a AND ALLOTYPE- polymorphismin the C region of Ig –one allotype inherited from each parentSuppression of H chain rearrangement by pre-B cell receptor prevents expression of two specificities of antibody per cell Refer back to Dreyer Bennet hypothesis in Molecular Genetics of Immunoglobulins lecture topic Y Y Y Y Suppression of H chain gene rearrangement ensures only one specificity of Ab expressed per cell Allelic exclusion prevents unwanted responses B Self antigen expressed by eg brain cells S aureus Y Y Y Y Y B S aureus Y Y Y Y Y Y Y Anti S aureus Antibodies Y Y Y Y Y Y Anti brain Abs One Ag receptor per cell IF there were two Ag receptors per cell Y Y Y Y Y Y Y Anti S aureus Antibodies Prevents induction of unwanted responses by pathogens Allelic exclusion is needed for efficient clonal selection All daughter cells must express the same Ig specificity otherwise the efficiency of the response would be compromised Suppression of H chain gene rearrangement helps prevent the emergence of new daughter specificities during proliferation after clonal selection S typhi Antibody S typhi Allelic exclusion is needed to prevent holes in the repertoire Exclusion of anti-brain B cells ie self tolerance Y Y B B One specificity of Agreceptor per cell S aureus Anti-brain Ig AND anti-S aureus Ig Y Y Y B B IF there were two specificitiesof Ag receptor per cell Anti-brain Ig B B Deletion Anergy ORanti Saureus B cells will be excluded leaving a hole in the repertoire BUT Y Y Y B B 1 Suppresses further H chainrearrangement Ligation of the pre-B cell receptor 1Ensures only one specificity of Ab expressed per cell Large Pre-B Stromal cell Unconfirmed ligand of pre-B cell receptor 2 Triggers entry into cell cycle 2 Expands only the pre-B cells with in frame VHDHJH joins Large Pre-B Large Pre-B Large Pre-B Large Pre-B Large Pre-B Large Pre-B Large Pre-B Large Pre-B Large Pre-B Large Pre-B Proliferation Y Immature B cell Light chain expressed IgM displayed on surface IgM Ligation of the pre-B cell receptor triggers entry into the cell cycle Large pre-B Many large pre-B cells with identical pre-B receptors Large pre-B Intracellular VDJCH chain VL-JL rearranges Proliferation stopsPre-receptor not displayed Small pre-B B Y Y Y Y B Small pre-B cell No antigen receptor at cell surface Unable to sense Ag environment May be self-reactive Immature B cell Cell surface Ig expressed Able to sense Ag environment Can now be checked for self-reactivity Acquisition of antigen specificity creates a need to check for recognition of self antigens Physicalremoval from the repertoire DELETION Paralysis of function ANERGY Alteration of specificityRECEPTOR EDITING B cell self tolerance clonal deletionImmature B cell recognises MULTIVALENT self Ag B Clonaldeletion by apoptosis Y Y B Immature B B Small pre-B Small pre-Bcell assembles Ig Y B cell self tolerance anergy B Y Y Y B AnergicB cell IgD normal IgM low Immature B cell recognises solubleself Ag No cross-linking Y Y B Immature B B Small pre-B Smallpre-B cell assembles Ig IgM IgD IgD IgD Receptor editing A rearrangement encoding a self specific receptor can be replacedV C D J V V V Y B B Receptor recognises self antigen B Apoptosisor anergy Y B B Edited receptor now recognises a differentantigen and can be rechecked for specificity C D J V V V V Arrest development And reactivate RAG-1 and RAG-2 Y Y Y Y Y Y MatureB cell exported to the periphery Y Y B cell self tolerance exportof self tolerant B cells IgD and IgM normal IgM IgD IgD IgD IgDIgM IgM IgM Immature B cell doesnt recognise any self Ag Y YB Immature B B Small pre-B Small pre-B cell assembles Ig B Antigen-activated B cells differentiate into centroblasts thatundergo clonal expansion in the dark zone of the germinal centreDuring proliferation the process of somatic hypermutation SHMintroduces base-pair changes into the V D J region of therearranged genes encoding the immunoglobulin variable regionIgV of the heavy chain and light chain some of these base-pairmutations lead to a change in the amino-acid sequenceCentroblasts then differentiate into centrocytes and move tothe light zone where the modified antigen receptor with helpfrom immune helper cells including T cells and folliculardendritic cells FDCs is selected for improved binding to theimmunizing antigen Newly generated centrocytes that produce an unfavourable antibody undergo apoptosis and are removed Asubset of centrocytes undergoes immunoglobulin class-switch recombination CSR Cycling of centroblasts and centrocytesbetween dark and light zones seems to be mediated by a chemokine gradient presumably established by stromal cells in therespective zones not shown 14 Antigen-selected centrocyteseventually differentiate into memory B cells or plasma cells。
《医学免疫学》B细胞
提呈抗原
B细胞是一类专职抗原提呈细胞。籍其表面BCR结合可溶性抗原，通过 内吞和加工后，以抗原肽:MHC分子复合物形式提呈给T细胞。
B细胞不能组成 性的表达协同刺激分 子，但在活化后可表 达CD80和CD86，这 意味着只有活化的B 细胞才是抗原提呈细 胞。
免疫调节
1) 活化的B细胞可产生多种细胞因子，参与免疫 调节、免疫效应以及造血过 程的功能调节。TNF、IL-6、IFN和Lymphotoxin（淋巴毒素）
⑵ 抗原提呈； ⑶ 调节免疫应答。
淋巴细胞抗原识别特点：
1. TB细胞都用其抗原识别受体识别抗原
B细胞：B cell receptor (BCR) T细胞：T cell receptor (TCR)
2. 一种淋巴细胞仅表达一种抗原受体
究竟什么样的病原微生物能够突破机体 的天然免疫屏障并不能预料。为了能够防御 所有可能的病原微生物的感染，特异性免疫 应答系统必须能够识别所有可能的外来抗原 物质，因此BCR和TCR必须形成一个巨大的抗 原受体库。
核苷酸在连接处的增加或者减少常常导致DNA的读框 受到破坏，产生没有功能的抗体。
（3）多样性机制之三： 体细胞高突变（Somatic Hypermutation, SHM)
体细胞高频突变发生于基因重排后成熟B细胞受抗原刺激后的分化 发育阶段，并非发生于胚系基因片段上，突变频率高，而且只出 现于次级淋巴器官的生发中心。
（二） B细胞在中枢免疫器官中的分化发育
中枢免疫耐受
B细胞发育过程中的阴性选择
前B细胞在骨髓中分化为未成熟B细胞后，表面表达 mIgM（BCR），此时能识别自身抗原的B细胞克隆 以其BCR与骨髓中出现的自身抗原发生结合，产生 负信号，发生细胞凋亡。这是B细胞自身耐受-----中枢耐受产生的机制。
免疫细胞ppt-医学免疫学PPT课件
7
LSC继续分 化为T细胞、B 细胞和NK细胞。
MSC 进 一 步分化为单核巨噬细胞、DC 细胞、中性粒 细胞、嗜酸性 粒细胞、嗜碱 性粒细胞、肥 大细胞、红细 胞和血小板。
2020年10月2日
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HSC发 育为成熟免 疫细胞的每 一阶段均需 多种细胞因 子参与。
2020年10月2日
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免疫细胞分化过程
淋巴细胞是构成免疫系统的主要细胞群体， 占外周血白细胞总数45％，在机体免疫应答中 起核心作用。
2020年10月2日
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淋巴细胞的显著特征是其异质性，可分为许 多表型和功能各异的群体，包括T细胞、B细胞 和NK细胞，T/B细胞还可分为许多形态相似而 功能不同的亚群。
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各个淋巴细胞群和亚群在免疫应答 过程中相互协作、相互制约，共同完成 对抗原的识别、应答和清除，维持机体 内环境的稳定。
2020年10月2日
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脐血移植：
脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后 残留在胎盘和脐带中的血液，含有可以重建 人体造血和免疫系统的HSC，可用于移植。
2020年10月2日
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脐血移植的优势：
来源丰富、取材简单；
对供受体HLA相符的要求相对较低；
不易受病毒或残肿瘤细胞污染；
HSC增殖和自我增殖能力强；
2020年10月2日
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存在困难：
在骨髓单个核细胞中比例不足1％，难以获得 足量高纯度HSC；
HSC虽可在体外扩增，但增殖能力往往衰减， 且易走向分化；
HSC生物学尚未完全弄清，外源基因导入后其 表达难以控制；
90％HSC处于非增殖期，多种载体对其转染效
率较低。
2020年10月2日
医学免疫学(第八版)免疫细胞
3
T淋巴细胞
HSC
淋巴样前体细胞
成熟T细胞
T
骨髓
胸腺
外周淋巴器官
从淋巴样前体细胞发育为成熟T细胞的过程 中伴随有T细胞表面标志的一系列变化。
依据T细胞表面标志的不同，可将其 分为不同亚群。各亚群T细胞既相互 协作，又有各自的功能特点，从而 发挥其各自的免疫学功能。
4
T淋巴细胞
T细胞的分化发育 T细胞的表面标志 T细胞的亚群及功能
IL-2的受体
γ
α
βγ β
α
低亲和力 中亲和力 高亲和力
IL-2R
静止的T细胞仅表 达低亲和力受体
活化的T细胞表 达高亲和力受体
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丝裂原受体
T细胞表面上存在 丝裂原受体，丝裂 原与之结合后可刺 激T细胞转化为淋 巴母细胞，诱导T 细胞的增殖。
TCR
常见的T细胞丝裂原有 刀豆素A（ConA）、 植物血凝素（PHA）、 美洲商陆（PWM）
免疫细胞—淋巴细胞
掌握：T、B细胞的表面分子及其生物学作用；T、B细胞亚 群及功能。
熟悉：T细胞在胸腺内的发育（阳性选择和阴性选择）。 了解：B细胞的分化发育过程。
1
淋巴细胞概述
NK
淋巴细胞
B
T、B细胞参与适应性免疫应答，它们在 免疫应答的过程中互相制约、互相协助， 共同完成对抗原物质的识别、应答和清 除，从而维持机体内环境的稳定。
T祖细胞 CD4– CD8-TCR-CD3
胸腺皮质
阳性选择
CD4+ CD8+ TCR 及CD3低表达
获得MHC限制性
皮髓质交界处 CD4+ ♥
胸腺髓质
阴性选择
♥Байду номын сангаасCD4+
医学免疫学全套完整版PPT课件
自身免疫性疾病发生机制
感染因素
免疫调节异常
遗传因素
某些自身免疫性疾病具有家族 聚集性，与遗传基因密切相关。
免疫系统对自身抗原产生免疫 应答，导致自身组织损伤。如T 细胞和B细胞对自身抗原的识别 障碍、免疫调节分子的异常表 达等。
某些感染因子可诱发自身免疫 性疾病，如EB病毒与鼻咽癌、 幽门螺杆菌与胃炎等。
探讨疫苗在预防慢性病中的潜力，如糖尿病、阿尔茨海默 病等疫苗的研究进展。
4 未来疫苗发展趋势
展望未来疫苗研制技术的发展方向，如个性化疫苗、多价 疫苗等。
抗体工程在医学领域应用
抗体工程基本技术
介绍抗体工程的基本技术，包括基因工程抗 体、人源化抗体等。
抗体在疾病治疗中的应用
探讨抗体在疾病治疗中的潜力，如单克隆抗 体治疗肿瘤、自身免疫性疾病等。
通过识别病原体表面的甘露糖等糖类分子而激活， 参与固有免疫应答的早期阶段。
补体系统激活途径和效应
溶解作用
直接溶解某些细菌和病毒感染的 细胞。
免疫调节作用
参与适应性免疫应答的调节和激 活。
01
调理作用
促进吞噬细胞对病原体的吞噬和 清除。
02
03
04
炎症介质作用
参与炎症反应，吸引和激活炎症 细胞。
04
超敏反应发生机制及类型
01
I型超敏反应
由IgE抗体介导，肥大细胞和嗜 碱性粒细胞释放组胺等活性介 质引起的速发型超敏反应，如 过敏性鼻炎、支气管哮喘等。
02
II型超敏反应
由IgG或IgM抗体与靶细胞表面 抗原结合，引起靶细胞溶解或 组织损伤的超敏反应，如输血 引起的溶血反应、新生儿溶血 病等。
03
03
固有免疫系统
医学免疫学ppt课件
白细胞是免疫系统的主要组成细 胞，包括淋巴细胞、粒细胞、单
核细胞等。
T细胞是细胞免疫的主要效应细 胞，能够识别并结合抗原，通过 产生细胞因子和杀伤性T细胞来
清除抗原。
B细胞是体液免疫的主要效应细 胞，能够产生抗体来中和抗原。
免疫应答的调节和机制
免疫应答的调节包括正调节和负调节 ，正调节促进免疫应答的发生，负调 节抑制免疫应答或防止过度免疫。
获得性免疫缺陷病
这类疾病通常是由于后天因素（如感染、营养不良、药物等）导致的免疫系统受损或功能下降。例如艾滋病（ AIDS）就是一种由人类免疫缺陷病毒（HIV）感染引起的获得性免疫缺陷病，患者通常会出现严重的免疫系统崩 溃和感染风险增加。
免疫相关疾病的种类和发病机制
自身免疫性疾病
超敏反应性疾病
肿瘤免疫学
CHAPTER 03
抗感染免疫
抗细菌免疫
非特异性免疫
包括皮肤、黏膜等屏障，以及巨 噬细胞、NK细胞等对细菌的直接 杀伤作用。
特异性免疫
通过抗原-抗体反应，激活T细胞 和B细胞等免疫细胞，产生针对细 菌的特异性抗体和记忆细胞。
抗病毒免疫
非特异性免疫
包括呼吸道、胃肠道等黏膜免疫系统 ，以及干扰素等细胞因子的抗病毒作 用。
医学免疫学
汇报人：
2023-11-29
CONTENTS 目录
• 免疫系统概述 • 免疫应答机制 • 抗感染免疫 • 自身免疫性疾病 • 免疫缺陷病与免疫相关疾病 • 肿瘤免疫学
CHAPTER 01
免疫系统概述
免疫系统的定义和组成
免疫系统定义
免疫系统是生物体内一套防御和保护机制 ，能够识别和清除外来物质、感染和体内 突变细胞，维持内环境稳定。
医学免疫学课件 第9章 B淋巴细胞
前 B 细胞 DNA
基因重排
V1
V2
V3
Vn
J1 J2 J3 J4 J5
C
Vn J1
J2
V3
J
3
V1
V2
J4 J5
C
成熟 B 细胞 DNA
V1
V2 J4 J5
C
初级转录本 RNA 剪切
V1
V2 J4 J5
C
V2 J4
J5
C
mRNA
V2 J4 C
VL
CL
1.胚系基因
Ig 重 链 基 因 重 排
V1
N-氨基酸插入
V、D、J片段连接多样性
95和96处， 由9个核苷酸 任意组合编 码2个氨基酸。
N-氨基酸插入
温州医学院微生物学与免疫学教研 室 张丽芳
体细胞高频突变造成的多样性 (somatic hypermutation)
成熟的B 细胞重排的V区基因，往往在抗原的 刺激下发生点突变，突变的频率非常高（每次细胞 分裂，大约每1000个bp中就有一对发生突变，而 其他体细胞的突变频率为10-10bp。）。
V2D2J3 J4
V2D2J3
Cm Cd
V2 D2 J3 Cm
J4 Cm Cd
J4
Cm
V2D2J3
Cd
V2 D2 J3 Cd
L
VH
Cm
L
VH
Cd
抗原识别受体多样性形成机制
• 组合造成的多样性 • 连接造成的多样性 • 体细胞高频突变造成的多样性
组合造成的多样性 （combinatorial diversity）
Immature B cell recognises MULTIVALENT
(完整版)医学免疫学全套PPT课件
2. 组成 （1）屏障结构 皮肤和粘膜屏障，血脑屏障，胎盘屏障 （2）吞噬细胞 吞噬、分解生物大分子，杀灭病原体。 （3）正常组织和体液中的杀菌物质 抗体、补体、溶菌酶等
（二）适应性免疫（获得性免疫）
1. 特征 （1）个体出生后，由于接触抗原而获得。 （2）针对性强（特异性强），也称特异
第一章 免疫学概论
免疫学是一门古老又年轻的学科。
免疫学（Immunology）:
是研究机体免疫系统识别和清除有害生物 及其成分的应答过程及机制的科学；
是研究免疫系统对自身抗原耐受，防止自 身免疫病发生的科学；
是研究免疫功能异常与相应疾病发病机制 及其防治措施的科学。
第一节 免疫的基本概念
1. 人工主动免疫和被动免疫的研究
减毒疫苗（鸡霍乱杆菌、炭疽杆菌、狂
犬病毒）
Pasteur
抗毒素血清（白喉杆菌外毒素、破伤风 杆菌外毒素）
2. 免疫应答机制的研究
细胞学说：吞噬细胞发挥吞噬作用
体液学说：体液中产生了针对各种病原 微生物的相应抗体，并发现在试管中这 些抗体能与相应的病原微生物发生凝集、 沉淀等现象。
抗原籍表位结合
相应淋巴细胞 表面受体
相应抗体
表位是免疫细胞识别的标志及免疫反应 具有特异性的物质基础。
2.种类 分两类 (1)构象表位（决定簇）
①序列上不相连的多肽或多糖，由空间 构象形成的；
②一般位于抗原分子的表面。
③易被相应的淋巴细胞识别，启动免疫 应答，称为功能性表位。
子物质。如药物、多糖、类脂等。
载体 赋予半抗原具有免疫原性的蛋白质分子，
即为载体。 半抗原 结合 某些蛋白质 抗原（完全抗原）
医学免疫学PPT课件
06
实验技术与方法
抗原抗体检测技术
抗原抗体反应原理
介绍抗原抗体结合的特异性、 可逆性和比例性等特点。
凝集反应
阐述直接凝集反应和间接凝集 反应的原理、类型及应用。
沉淀反应
介绍液相内沉淀反应和凝胶内 沉淀反应的原理、类型及应用 。
补体结合试验
解释补体结合试验的原理、类 型及应用，包括补体的激活途 径和补体结合试验的优缺点等
05
医学免疫学应用
疫苗设计与应用前景
01
02
03
疫苗类型与特点
介绍传统疫苗、基因工程 疫苗、合成肽疫苗等不同 类型的疫苗及其特点。
疫苗设计原理
阐述疫苗设计的免疫学原 理，包括抗原选择、免疫 原性增强、免疫途径和佐 剂应用等。
疫苗应用前景
探讨新型疫苗的研究方向 和应用前景，如mRNA疫 苗、病毒载体疫苗等。
抗菌肽和防御素
在皮肤、黏膜等组织中表达，具有直接杀伤病原体作用。
细胞间连接和细胞外基质
维持组织完整性，防止病原体扩散。
细胞因子介导固有免疫应答
1 2
干扰素（IFN）
诱导抗病毒蛋白合成，激活NK细胞和巨噬细胞 。
白细胞介素（IL）
调节免疫细胞活化和增殖，如IL-1、IL-6、IL-8 等。
3
肿瘤坏死因子（TNF）
包括细胞溶解、调理吞噬、炎症介质释放 等，共同抵御病原体感染。
04
适应性免疫应答
T细胞介导细胞免疫应答
T细胞的活化与增殖
通过抗原提呈细胞（APC）将抗原呈递给T细胞，促使其 活化和增殖。
细胞因子的产生与作用
活化的T细胞可分泌多种细胞因子，如干扰素-γ（IFN-γ） 、肿瘤坏死因子（TNF）等，参与免疫应答的调节。
医学免疫学-第九章 B细胞
2、连接多样性（junctional diversity）
• 重排过程中V、D、J片段之间的连接并不准确，可以插入、
替换或缺失核苷酸，从而产生新的序列，显著增加BCR和
Ig的多样性。 – 密码子错位，后序列不变； – 框架移位，后序列完全改变； – N序列插入：TdT 能将N-核苷酸插入待接DNA 断端。
（二）抗原识别受体多样性产生的机制
• 胚系阶段分隔的基因片段，在细胞发育过程中通过多种 机制发生重排，产生数量巨大的特异性抗原受体，以识 别不同的抗原。
1. 组合多样性（combinational diversity）； 2. 连接多样性（junctional diversity）； 3. 受体编辑（receptor editing）； 4. 体细胞高频突变（somatic hypermutation）。
Ig/Ig
B细胞的发育阶段
• 替代性BCR复合物 • 表达于Pro-B和Pre-B细胞，属免疫球蛋白家族。 • λ5链和Vpre-B链组成假轻链（L），组成替代BCR。 • 传递Pre-B细胞进一步分化必不可少的信号。
（四）B细胞中枢免疫耐受的形成
• 前B细胞发育至未成熟B细胞，膜表面开始表达mIgM， 接受自身抗原刺激，形成免疫耐受。 ① 克隆清除（clone deletion）； ② 受体编辑； ③ 失能（anergy）。
• 在已完成基因重排的基础上，成熟B细胞在外周淋巴器官 的生发中心接受抗原刺激后发生的突变，可导致抗体的亲 和力成熟。 – 编码V区CDR部位的基因序列发生碱基的点突变。
（三）B细胞在中枢免疫器官中的分化发育
1. 祖B细胞（pro-B cell） 2. 前B细胞（pre-B cell） 3. 未成熟B细胞（immature B cell） 4. 成熟B细胞（mature/naїver） B cell
免疫细胞1-医学免疫学课件
免疫细胞参与抑制或清除肿瘤细胞。
免疫细胞的检测和评估方法
流式细胞术
通过荧光标记抗体对不同类型 的免疫细胞进行定量分析。
免疫组化
使用特定抗体检测免疫细胞在 组织中的分布。
免疫组学
综合应用多种技术手段研究免 疫细胞的功能和相互作用。
免疫细胞的研究进展和应用前景
1
基因工程
通过修改免疫细胞基因来增强其抗病能
互相通信
免疫细胞通过细胞因子和共刺激 分子相互作用，协同应对感染。
免疫调节
某些免疫细胞通过抑制或促进免 疫应答来维持免疫平衡。
免疫激活
免疫细胞在遇到病原体时会激活， 释放细胞毒素和细胞因子。
免疫细胞在疾病中的作用
1 炎症反应
免疫细胞释放炎症介质，引发炎症反应以抵抗感染。
2 自身免疫疾病
免疫细胞误认自身组织为外来入侵，攻击自身组织。
免疫细胞1-医学免疫学课 件
欢迎来到免疫细胞1-医学免疫学课件！在本课程中，我们将探索免疫细胞的 定义、类型、功能以及其在疾病中的作用。让我们一起揭开免疫学的奥秘吧！
免疫细胞的定义
了解什么是免疫细胞，它们在人体中的定位，以及如何与其他系统相互作用。
免疫细胞的类型及功能
巨噬细胞
识别和吞噬病原体，清除细胞垃圾。
免疫疗法
2
力，例如CAR-T细胞治疗。
利用免疫细胞来治疗癌症、自身免疫疾
病等。
3
人工智能
运用人工智能技术来分析免疫细胞数据， 加速研究和药物开发。
淋巴细胞
分为B细胞和T细胞，负责免疫应答和抗体产生。
自然杀伤细胞
直接杀死病原体感染的细胞。
免疫细胞的产生和发育过程
1
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（六）补体受体（CR）
B细胞表面有 能与C3b和C3d 结合的受体，分 别称为CRⅠ和 CRⅡ（即CD35 和CD21）。CR 可与抗原和抗体 及补体形成的免 疫复合物结合， 促进B细胞的活 化。
CRⅠ （CD35） CRⅡ（CD21）
C3b受体， 是 C3d 受 体 ， 其
一种免疫黏附 与补体结合可
多克隆immature B 自身抗原
凋亡
克隆删除
B细胞在外周发育--抗原依赖期
IgM IgD
IgG
记忆B细胞
成熟B细胞
浆细胞
浆细胞（PC） 成熟B细胞可在周围淋巴器官接受 抗原刺激活化，增殖并分化为合成和分泌抗体的浆细 胞。此阶段B细胞可发生Ig的类别转换，从产生IgM转 换为产生IgG 、IgA或IgE的B细胞
Pro-B
抗原
IgG
IgM IgD
抗 原 非 依 赖 期
Pre-B IgM
记忆B细胞
抗
初始B细胞 抗原特异
原
骨髓
浆细胞
B细胞在骨髓内的发育
Ig基因重排
膜表面标志
祖B细胞
前B细胞
未成熟B 细胞
成熟B细 胞
重链可变区基因DJ和V-DJ开始重排
Iga，Igb
B细胞在骨髓内分化各 表阶达μ段链的；主轻要链变VJ化为C免D1疫9、球C蛋D20 基白因开基始因重的排重排和膜M表H面CII标志
第二节 Ｂ细胞的表面标志
（一）B细胞抗原识别受体（BCR）
mIgM
结合抗原
CD79a CD79b
CD79a CD79b
-s-s-
-s-s-
-s-s-
ITAM
转导信号
BCR由特异 性识别抗原分子 （B细胞膜表面 免疫球蛋白， mIgM）和信号 转导分子 （Igα/Igβ异二聚 体）共同组成， 它们通过共价键 结合。
美洲商陆（PWM） 对T、B细胞均有致有丝分裂作用
脂多糖（LPS） 是常用的小鼠B细胞丝裂原
第三节 Ｂ细胞亚群及功能
（一）B1细胞亚群
CD5+
B1
（二）B2细胞亚群
CD5-
B2
由胚胎期或出生后早期的 前体细胞分化而来，其表面 有膜CD5分子。主要分布于 胸腔、腹腔和肠壁固有层中。 具有自我更新能力。抗原识 别谱较窄。
CD80（B7-1）/CD86（B7-2）
B细胞协同刺激分子
（四）主要组织相容性抗原（MHC）
MHC-I
主要组织相容性抗原
MHC-II
1、黏附 2、呈递抗原
MHC-II
T
TCR
B
BCR
CD4
（五）细胞因子受体（CKR）
活化B细胞可表达多种细胞因子受体，如IL-1、 IL-2、IL-4、IL-5以及IFN-γ等受体，与相应因子结 合可促进B细胞的增殖和分化。
B2细胞由骨髓中多能干 细胞分化而来，属形态较小， 比较成熟的B细胞，是我们 通常所称的B细胞。
B1细胞与B2细胞生物学特征比较
小结
B细胞的表面标志及其功能。 B细胞的亚类及功能。
谢谢！
第一节 Ｂ细胞的分化发育
● 分化的场所 ---骨髓
● 二个发育阶段
禽类
法氏囊
抗原非依赖期 哺乳类 动抗物原依赖期
B细胞分化与抗原刺激无关，主
要在中枢免疫器官内进行 卵黄囊
胚胎早期
成熟B细胞受抗原刺脾激和后骨，髓可继
续分化为合成和分泌抗体的浆细
胞阶段，主要在周围免疫器官内
进行。出生后
骨髓
B细胞的发育
B 细胞的概述
B淋巴细胞（B lymphocyte）简称B细胞，是免 疫系统中的抗体产生细胞。B淋巴细胞的命名是由于 在禽类发现法氏囊（Bursa of Fabricius），故于 1957年把在法氏囊中分化成熟的淋巴细胞称为抗体 产生细胞，1962年正式命名为B淋巴细胞。
活化
教学内容
第一节 Ｂ细胞的分化发育 第二节 Ｂ细胞的表面标志 第三节 Ｂ细胞亚群及功能
的表达。
开始表达完整的 mIgM
阴m性Ig选M 择 免疫耐受
细胞同时表达 mIgD mIgM
mIgD IgM Iga/Igb, CD19/CD21/CD81
阴性选择
不成熟B细胞 如与抗原结合，易使膜受体交联， 产生负信号，使B细胞处于受抑状态，不能继续分化 为成熟B细胞。这种作用可能是使自身反应B细胞克 隆发生凋亡，是形成B细胞自身耐受的机制之一。
记忆B细胞 部分B细胞可恢复为小淋巴细胞，并 停止增殖和分化，mIgD可消失，且寿命长，可生存 数月至数年。当再次与同抗原相接触时易于活化和分 化，参与机体的再次免疫应答 。
第二节 Ｂ细胞的表面标志
B细胞表面受体 ➢BCR-Igα/Igβ复合物 ➢辅助受体：CD19、CD21、CD81 ➢CD分子：CD40、B7-1/2 ➢CR：CR1（CD35）和CR2(CD21) ➢CKR：IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-5R ➢FcR:FcgRII、FcaR、FcmR、FceR ➢丝裂原受体：PWM
受体，主要见 参与信号的传
于成熟B细胞， 导；还可参与
活化B细胞其 免 疫 记 忆 ；
密度明显增高 ， CRⅡ 也 是 EB
但进入分化晚 病毒的受体，
期又下降。主 因此B细胞是
要 促 B 细 胞 活 EB病毒易感细
化。
胞。
（六）Fc受体
FcγR ⅡA FcγR ⅡB
ITAM
ITIM CD32
FcγR Ⅱ（CD32）
➢本质是膜表面免疫球 蛋白（mIg/ SmIg)
➢ B细胞特征性表面标志
➢特异性识别不同抗原 表位的分子基础
➢不同发育阶段的细胞 mIg的类别可不同
➢胞内段太短不能传递 信息，必须依赖于 Igα/Igβ传递信息
BCR与TCR识别抗原的比较
（二）CD19/CD21/CD81辅助受体
C3d
Ag
mIgM
CD21 CD19
CD81
CD79
-s-s-
-s-s-
CD19/CD21/CD81 信号复合物
CD19/CD21/CD81 复合物是B细胞活化 BCR复合物 的共受体
（三）B细胞协同刺激分子（CD分子）
配体为CD40L， T-B相互作用
CD40
配体CD28， CTLA-4，提供T 细胞共刺激信号
IgGFc 受 体 Ⅱ ， 活化B细胞此受体密 度明显增高，分化至 晚期又下降。主要参 与B细胞抗原捕获、 结合抗原，并调节B 细胞功能。
（五）丝裂原受体
丝裂原即多克隆激活剂，可非特异性激活某 一类淋巴细胞的全部克隆。
丝裂原
B
母
B 细胞
淋巴母细胞
B细胞表面的丝裂原受体与T细胞不同，因此 刺激B细胞转化的丝裂原也不同。