体液免疫应答

第十三章B淋巴细胞介导的体液免疫应答外来抗原进入机体后诱导抗原特异性B细胞活化、增殖，并最终分化为浆细胞，产生特异性抗体，存在于体液中，发挥重要的免疫效应作用，此过程称为特异性体液免疫应答（humoral immune response）。B细胞识别的抗原包括T细胞依赖抗原（TD-Ag)和T细胞非依赖抗原（TI-Ag)，B细胞对TD抗原的应答需要Th细胞的辅助。

第一节B细胞对TD抗原的免疫应答

一、B细胞对TD抗原的识别

BCR是B细胞识别特异性抗原的受体。BCR识别抗原对B细胞的激活有两个相互关联的作用：BCR特异性结合抗原，产生B细胞活化的第一信号；B细胞内化与其BCR结合的抗原，并进行加工处理，形成抗原肽-MHCⅡ类分子复合物，提呈给抗原特异性Th细胞识别，而活化的Th细胞通过表达的CD40L与B细胞上CD40结合，又可提供B细胞活化的第二信号。

BCR对抗原的识别与TCR识别抗原有所不同：①BCR不仅能识别蛋白质抗原，还能识别多肽、核酸、多糖类、脂类和小分子化合物；②BCR可特异性识别完整抗原的天然构象，或识别抗原降解所暴露的表位的空间构象；③BCR识别的抗原无需经APC的加工和处理，也无MHC限制性。

二、B细胞活化需要的信号

与T细胞相似，B细胞活化也需要双信号，即特异性抗原传递的第一信号和协同刺激分子提供的第二信号。B细胞活化后的信号转导途径也与T细胞相似。

（一）B细胞活化的第一信号

1．第一活化信号经由Igα/Igβ传导入胞内 BCR与特异性抗原的表位结合，启动B 细胞活化的第一信号，但由于BCR重链胞浆区短，自身不能传递信号，需由与mIg组成BCR 复合物的Igα/Igβ将信号转入B细胞内。BCR被多价抗原交联后，活化Blk、Fyn或Lyn 等酪氨酸激酶后使Igα/Igβ胞浆区的ITAM模体中的酪氨酸发生磷酸化，从而募集并活化Syk（类似于TCR信号转导中的ZAP-70），进而活化细胞内信号转导的级联反应，最后经PKC、MAPK及钙调蛋白三条途径激活转录因子（NF-κB、AP-1和NFAT等），参与并调控B细胞激活、增殖相关基因的表达（图13-1）。

2．B 细胞活化中共受体的作用 在成熟B 细胞表面，CD19与CD21、CD81以非共价键形式组成B 细胞活化共受体复合物。CD21能识别结合于抗原的补体成分C3d ，虽然CD21分子本身不能传导信号，但可通过共受体中的CD19向胞内传递信号。结合抗原的补体成分C3d 与CD21的结合使CD19/CD21交联。CD19的胞浆区有多个保守的酪氨酸残基，能募集含有SH2结构域的信号分子，包括Lyn 、Fyn 、Vav 、Grb2、PI-3激酶、PLC-γ和cAB1等。共受体中的CD81分子为4次跨膜分子，其主要作用可能是连结CD19和CD21，稳定CD19/CD21/CD81复合物。CD19分子传导的信号加强了由BCR 复合物传导的信号，明显降低了抗原激活B 细胞的阈值，从而大大提高了B 细胞对抗原刺激的敏感性（图13-2）。

（二）B 细胞活化的第二信号

B 细胞的第二活化信号也是由多种黏附分子对的相互作用所提供，其中最重要的是CD40/CD40L 。CD40主要表达在B 细胞以及单核细胞和D

C 表面；CD40L 主要表达在活化的CD4+T 细胞和肥大细胞的表面。静息T 细胞不表达CD40L ，活化T 细胞迅速表达CD40L ，CD40L 与B 细胞表面组成性表达的CD40相互作用，向B 细胞传递活化的第二信号。

（三）T 、B 细胞相互作用与B 细胞免疫应答

B 细胞对TD 抗原的应答需要T 细胞的辅助，这一协助需要T 、B 细胞间的相互作用来完成。一方面，B 细胞可以作为抗原提呈细胞活化T 细胞，另一方面活化的T 细胞可以提供B 细胞活化的第二信号，并分泌多种IL-4等细胞因子协助B 细胞的进一步分化（图13-3）。Th 细胞在生发中心暗区的形成，B 细胞克隆性扩增和B 细胞分化成生发中心细胞，在抗体类别转换，以及记忆性B 细胞的生成中均起重要作用（详见下文）。

三、B 细胞的增殖和终末分化

被TD 抗原诱导活化的B 细胞迅速进入细胞周期，大量增殖，并进一步分化，最终形成浆细胞和记忆性B 细胞。在B 细胞激活、增殖与终末分化过程中，均需Th 细胞的辅助。活化的Th 细胞能分泌多种细胞因子，作用于B 细胞。Th1细胞分泌IL-2和IFN-γ等细胞因子，Th2细胞则分泌IL-4、IL-5及IL-6等细胞因子。不同的细胞因子在诱导B 细胞的增殖、分化中发挥着不同的作用。

Th 细胞对B 细胞的辅助作用发生于外周淋巴器官的T 细胞区和生发中心(germinal center)。血循环中的B 细胞穿过高内皮小静脉进入T 细胞区，抗原特异性B 细胞与抗原特异性Th 细胞在这一特定的部位相遇，B 细胞在Th

细胞辅助下活化后进入淋巴小结。进入淋

巴小结的B 细胞分裂增殖，形成生发中心。在这里，B 细胞进一步分化成浆细胞，产生抗体，或分化成记忆性B 细胞。

四、B 细胞在生发中心的分化成熟

在外周淋巴器官的T 细胞区激活的部分B 细胞进入初级淋巴小结，分裂增殖，形成生发中心。生发中心在抗原刺激后一周左右形成。生发中心里的B 细胞每6～8小时分裂一次，这些分裂增殖的B 细胞称生发中心母细胞（centroblast ）。生发中心母细胞分裂增殖产生的子代细胞体积小，称为生发中心细胞（centrocyte ）。随着生发中心细胞增加，生发中心可分为两个区域：一个是暗区（dark zone ），分裂增殖的生发中心母细胞在此紧密集聚，滤泡树突状细胞（FDC ）很少；另一个为明区（light zone ），生发中心细胞在此聚集不甚紧密，但与众多的FDC 接触（图13-4）。

DC 的树突表面高表达CD21分子，抗原-抗体所形成的免疫复合物通过C3d 与CD21分子结合，附着在FDC 树突上，或结合于FDC 树突上的Fc 受体，聚集在一起，成串珠状，称为串珠样小体（iccosome ）。B 细胞可内化iccosome ，加工后把抗原提呈给Th 细胞。活化的Th 通过表达的CD40L 与B 细胞表面的CD40分子结合，向B 细胞提供必不可少的协同刺激信号，并分泌多种细胞因子辅助B 细胞。

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，在生发中心中完成Ig 亲和力成熟及类别转换，最终形成浆细胞及记忆性B 细胞。

（一）体细胞高频突变和Ig 亲和力成熟

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变，称为体细胞高频突变(somatic hypermutation)。在每次细胞分裂中，IgV 区基因中大约每1000bp 就有一对发生突变，而一般的体细胞自发突变的频率是1/107~1/1010。体细胞高频突变与Ig 基因重排导致的多样性一起，导致BCR 多样性及体液免疫应答中抗体的多样性。

体细胞高频突变在抗原诱导下发生。在初次应答时，大量抗原的出现，可使表达不同亲和力BCR 的各种B 细胞克隆被选择和激活，产生多种不同亲和力的抗体。当大量抗原被清除，或再次免疫应答仅有少量抗原出现时，该抗原会优先结合高亲和力的BCR ，仅仅使相应B 细胞发生克隆扩增，最终产生高亲和力的抗体，此为抗体亲和力成熟（affinity maturation ）。

（二）Ig 的类别转换

B 细胞在Ig V 区基因重排完成后，其子代细胞均表达同一个Ig V 区基因，但Ig

C 基因(恒定区基因)的表达在子代细胞受抗原刺激而成熟并增殖的过程中是可变的。每个B 细胞开始时一般均表达IgM ，在免疫应答中首先分泌IgM ，但随后可表达IgG 、IgA 或IgE ，而其Ig V 区不发生改变，这种可变区相同而Ig 类别发生变化的过程称为Ig 的类别转换（

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