第九章 B淋巴细胞 PPT课件

小鼠：=95:5，人：= 65:35
BCR多样性产生的机制
胚系中众多V、D、J基因片段（组合多样性，combinatorial diversity） 人重链：VH(40) D(25) JH(6) = 6000 人轻链：V(40) J(5) = 200 人轻链：V(30) J(4) = 120 轻、重链不同配对 6103 2.0102 + 6103 1.2102 = 1.92106 V（D）J连接的多样性（junctional diversity） 体细胞高频突变（somatic hypermutation）
➢ RSS 结构：回文结构七聚体 富含A/T的九聚体 分布：V 片段3、J片段 5和D片段的两侧
➢ RSS与重链VDJ基因重排：D+JDJ V+DJVDJ ➢ RSS与轻链ຫໍສະໝຸດ BaiduJ基因重排：V+JVJ
（二）V (D) J重组酶 (recombinase) RAG-1/RAG-2复合物（重组激活酶复合物） 性质：内切酶 表达：T/B淋巴细胞发育早期阶段 作用：识别RSS，切断七聚体一侧 末端脱氧核苷酸转移酶（TdT） 表达：B细胞前体 作用：通过非模板的方式将数个核苷酸加到DNA断端 其它 ：内切酶、DNA外切酶、DNA合成酶等
第九章 B淋巴细胞
来源：是由哺乳动物骨髓或鸟类法氏囊中淋巴 样干细胞分化成熟而来。
分布：骨髓中的淋巴细胞主要是B细胞 脾中的淋巴细胞，50% 淋巴结中的淋巴细胞，25% 外周血淋巴细胞，5%-25%
第一节 B细胞的分化发育
（一） BCR的基因结构、重排及其多样性
BCR是表达于B细胞表面的免疫球蛋白，即膜型免疫 球蛋白（membrane immunoglobulin, mIg）。B细胞 通过BCR识别抗原，接受抗原刺激，启动体液免疫应答。
B 细胞双重抗原识别模式图
三、协同刺激分子（co-stimulatory molecules ）
CD40：组成性表达，与活化T细胞CD40L结合，传递B 细胞活化第二信号； CD80/CD86：活化B细胞表达，与T细胞上CD28和 CTLA-4结合，提供T细胞活化的第二信号； 其他黏附分子：ICAM-1（CD54），LFA-1等。
编码BCR重链或轻链的基因是以数个分隔开的基因 片段的形式成簇存在的。在B细胞的分化过程中，只有经 过基因重排，才能形成有功能的BCR。
免疫球蛋白的基本结构
人BCR染色体定位和功能性基因片段
肽链 BCR H
染色体定位 14q32.3 2p1112 22q11.2
编码可变区 编码恒定区
V DJ
（三）BCR重排顺序
H
重链可变区基因重排示意图
BCR胚系基因重排发生具有明显的程序化形 式，首先是重链进行基因重排，随后才是轻链 重排。
经过胚系基因的重排，B细胞的DNA序列与 其他体细胞有很大不同，这是存在于B细胞和T 细胞中非常独特的现象。
（四）等位排斥和同型排斥
等位排斥 (allelic exclusion)：
BCR复合物结构模式图
BCR复合体介导的胞内信号转导模式图
二、B细胞共受体（coreceptor）
CD19/CD21/CD81
多分子活化共受体，增强B细胞对抗原刺激的敏感性。 CD19 ：胞质区可传递活化信号； CD21 (CR2)：可结合补体C3d； CD81：连接CD19和CD21，稳定复合物结构。
失能：
mIgM与自身抗原的结合引起mIgM表达下调，进入外周淋巴器 官后对抗原刺激不应答。
第二节 B淋巴细胞的 表面分子及其作用
B细胞的膜表面分子
➢ B细胞抗原受体复合物 ➢ B细胞共受体 ➢ 协同刺激分子 ➢ 其他表面分子
一. B细胞抗原受体(BCR)复合物
mIg Ig(CD79a) Ig(CD79b)
在B细胞中的一对同源染色体上，只有一条染色体上的H或L
基因可得到有效表达。
抑制另一条染色体H基因重排
14号染色体 有效
H基因重排
启动2号染色体链基因重排
失败
另一条染色体H基因重排
同型排斥 (isotype exclusion)：
Ig 和两型中择一表达；先表达链基因，如链基因重排
失败，才开始链基因表达。
免疫应答特点：
多反应性（polyreactivity）— 指B细胞抗原受 体或其所产生的抗体，以相对较低的亲和 力与多种不同抗原表位结合的现象。
产生IgM为主的低亲和力抗体 自发分泌针对微生物脂多糖的天然抗体 无免疫记忆
二、B-2细胞
产生各类（亚类）特异性Ig 作为抗原提呈细胞对抗原进行加工处理及呈递 分泌细胞因子调节免疫应答
JH（joining）： 人JH基因片段为6个，编码CDR3其余部分和第4个骨 架，15-17aa
（二）重链C区基因
V
C
CDR1 CDR2 CDR3
重链
重链基因
VDJ
C
CH：人CH基因片段含多个外显子，在大多数情况下C区中每个结 构域和铰链区是由单独外显子编码。
（三）轻链的结构
V
C
CDR1 CDR2 CDR3
B-1细胞与B-2细胞的异同
表面标记 抗原识别谱 作用特点
B-1细胞 CD5，mIgM 多糖抗原 快，IgM为主， 不发生类别转换 没有免疫记忆
B-2细胞 CD19，mIgM和mIgD 蛋白质抗原 慢，IgG为主， 有类别转换 有免疫记忆
分布 参与应答
体腔和肠壁固有层 非特异性免疫应答
淋巴结、脾脏 特异性免疫应答
IL1、IL1、IL4 (B细胞系) IL5 (EBV转化B细胞)、IL6 IL10、IL12、IL13、IL14 MCSF、GMCSF TNF、LT (B细胞系) IFN、IFN
TGF MIP-3、SLC、TARC
教学要求
➢ 熟悉BCR基因特征及重排过程； ➢ 掌握B细胞分化过程及各阶段特点； ➢ 掌握B细胞受体复合物的构成和B细胞活
1. B细胞可捕获可溶性抗原 M0-M、DC不能有效捕获可溶性抗原
2. 活化B细胞呈递抗原 B7：CD80/CD86
三、免疫调节
通过细胞间接触和分泌细胞因子， 参与免疫应答、炎症反应和造血过 程的调节。
B细胞所分泌的细胞因子
白细胞介素
集落刺激因子 肿瘤坏死因子和淋巴毒素 干扰素 转化生长因子家族 趋化性细胞因子
（二）B细胞的发育和分化
骨髓 早期祖B细胞
晚期祖B细胞
大前B细胞
小前B细胞
未成熟B细胞
成熟B细胞
重链基因 D-J重排
重链基因 V-DJ重排
表达m链 表达preBCR (m:5/VpreB)
表达m链 (胞浆和胞膜) 轻链V-J重排 表达pre BCR
表达m链
表达m、d链
mIgM
表达轻链
表达轻链
mIgM mIgD
如重链或轻链基因重排失败 细胞丢失
结合抗原
克隆删除 自身免疫耐受
输向外周 B细胞库
B细胞在中枢免疫器官的发育和分化
B细胞的发育阶段
B细胞中枢免疫耐受的形成
克隆清除：
未成熟B细胞表面表达的mIgM与骨髓中的自身抗原结合，会导 致该细胞的凋亡。
受体编辑：
mIgM对自身抗原的识别导致RAG基因重新活化，发生轻链VJ的 再次重排，合成新的轻链。
第四节 B淋巴细胞的功能
一、产生抗体参与体液免疫 二、加工处理及提呈抗原 三、分泌细胞因子调节免疫应答
一、产生抗体参与体液免疫
1. 中和作用：
中和毒素
中和病毒
2. 调理吞噬作用
3. 参与补体的溶细胞或溶菌作用
大量水份涌入细胞内 内容物向外渗漏
细菌 细胞
4. NK细胞介导的ADCC作用
二、B细胞处理及提呈抗原
化的第一、第二信号； ➢ 熟悉B细胞亚群的分类及特点； ➢ 熟悉B细胞的功能；
轻轻基因
V
J
C
人Vλ约有30个，根据同源性可分10个家族；Jλ和Cλ各4个，并 成对排列
BCR的基因重排
（一）重组信号序列(recombination signal sequence, RSS) 重排过程主要由一组重组酶来识别V、（D）、J基因片段两侧的 重组信号序列，通过切断、修复DNA而实现的
C
40 25 6
9
40 5
1
30 4
4
BCR的基因结构
（一）重链V区基因
V
C
CDR1 CDR2 CDR3
重链
重链基因
VDJ
C
VH（variable）:
人VH基因片段为40个，根据同源性分为7个家族，编码H链的
信号序列和V区1-98aa，包括CDR1和CDR2
D（diversity）：
人D基因片段为25个，编码V区中大部分CDR3
轻链
轻轻基因
V
J
C
V：人V基因片段为40个，根据同源性可分7个家族，编码195aa，包括CDR1、CDR2和部分CDR3
J：人J基因片段为5个，编码96-108aa, 包括部分CDR3和第4 个骨架区
C：人C基因片段为1个，编码109-214aa
（四）λ轻链的结构
V
C
CDR1 CDR2 CDR3
轻链
ICAM-1 LFA-1
协同刺激分子
B淋巴细胞重要的表面分子示意图
四、其他表面分子
CD20：调节B细胞增殖与分化，B细胞特异性标志 CD22：胞浆含ITIM基序，负调节CD19/CD20/CD81 CD32：负反馈调节B细胞活化及抗体的分泌
第三节 B细胞的亚群
一、B-1细胞 表面标记：CD5＋ 分 布：腹腔、胸腔、肠壁固有层 功 能：参与固有免疫