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第十六章 适应性免疫 : B 淋巴细胞对抗原的识别及免疫应答 Humoral Immune Responses. 体液免疫应答简介 Humoral Immune Response. (一)概念: 外来抗原进入机体后,诱导抗原特异性抗体 产生的过程称为体液免疫应答。 (二)参与细胞: 抗体产生细胞: B1, B2 ; 多数情况下需要 Th 细胞辅助; (三) 发生部位:淋巴结、脾脏、粘膜下淋巴组织。. (四) B 细胞接触抗原的方式: 游离的抗原;
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第十六章 适应性免疫: B淋巴细胞对抗原的识别及免疫应答 Humoral Immune Responses
体液免疫应答简介Humoral Immune Response (一)概念:外来抗原进入机体后,诱导抗原特异性抗体 产生的过程称为体液免疫应答。 (二)参与细胞: 抗体产生细胞:B1, B2; 多数情况下需要Th细胞辅助; (三)发生部位:淋巴结、脾脏、粘膜下淋巴组织。
(四)B细胞接触抗原的方式: 游离的抗原; 淋巴滤泡中的FDC通过补体受体捕获抗原, 长时间至于细胞表面,致敏B细胞。
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直接识别抗原分子中的B细胞决定基; 二 第一活化信号经由Igα和Igβ传导入胞内 Igα和Igβ传递特异性识别信号(活化信号1)
BCR复合物 BCR complex
B 活性封闭 第1信号 IFN-g , IL-4, IL-5 B Th 第1信号 第2信号 BCR /抗原 CD40/CD40L IL-4, 5 et al B细胞活化的双信号模型 Two-signal model for B cell activation 没有Th 细胞的帮助
(三)B细胞活化辅助受体的作用 在成熟B细胞表面,CDl9与CD21、CD81(TAPA一1)及CD225(Leu一13)以非共价键组成B细胞活化辅助受体复合物。 • (四)BCR交联介导的信号转导途径 BCR复合物介导的B细胞信号转导与T细胞复合物介导的信号转导相似
二、Th细胞在B细胞免疫应答中的作用 • (一)Th细胞对B细胞的辅助绝大多数蛋白质为胸腺依赖性(TD)抗原,抗这些蛋白质的抗体的产生必须有Th细胞参与。 • (二)T细胞的辅助作用发生于T细胞区和生发中心
Th细胞辅助B活化 Th cells help to activate B cells 外来抗原 CD40 CD40L BCR B Th TCR MHCII 细胞因子
三、B细胞的激活、增殖和终末分化 • 静息B淋巴细胞在抗原诱导下分化至分泌Ig的浆细胞,是一个复杂的过程。 可分为活化(activation) , 增殖(proliferation), 终末分化(terminal differentiaion).
B B B TD 抗 原 诱 导 体 液 免 疫 应 答 的 过 程 The Process of Humoral Responses Induced by TD Antigen Th 细胞活化、增殖 Th Bm B7 CD28 Th Th CD4 浆细胞 MHC-II TCR ICAM LFA-1 APC 分泌细胞因子 B Th CD40L CD40 BCR 抗原 B 细胞扩增
四、B细胞在生发中心的分化成熟 • 在周围淋巴器官的T细胞区激活的部分B细胞进入初级淋巴滤泡,分裂增殖,形成生发中心。生发中心母细胞 冠状带 生发中心细胞 与众多的FDC接触
生 发 中 心 初级淋巴小结 树突细胞 明区:较多的网状细 胞、MØ、FDC; 暗区:淋巴母细胞。 早期生发中心 B记忆 细胞 明区 生发中心 暗区 浆细胞
四、B细胞在生发中心的分化成熟 • 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,B细胞续分化发育,并可发生抗原受体编辑、体细胞高频突变、抗原受体亲和力的成熟、Ig类别转换记忆B细胞形成等变化。
(一)抗原受体的修正 • V(D)和J基因节段的重排随机发生的,重排了的基因能再次发生V(D)J基因重排,通过修正,重排产生能与自身抗原应的重链和轻链蛋白质的基因。 • 在生发中心中发生藉V (D)J基因二次重排而对B细胞的抗原受体作修正称为受体修正
(二)体细胞性高频突变和Ig亲和力成熟 1g基因的体细胞性高频突变发生于分裂中的生发中心母细胞。只有那些表达高亲和力抗原受体的B细胞.才能有效地结合抗原,并在抗原特异的Th细胞辅助下增殖,产生高亲和力的抗体。此为抗体亲和力成熟
B细胞增殖依赖于抗原的刺激; IgV区基因的具有高频突变的特点; IgV基因突变改变抗体与抗原的亲和性; 低浓度抗原选择高亲和力BCR的B细胞; 高亲和力BCR的B细胞具有生长优势; 血清中高亲和力抗体的比例越来越高。
(三)Ig同种型转换 B细胞在IgV基因重排完成后,其子代细胞均表达同一个IgV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。
(四)记忆B细胞的产生 生发中心中存活下来的B细胞,或分化发育成浆细胞,或成为记忆细胞离开生发中心。记忆B细胞的大小与静息细胞相似。记忆B细胞不产生Ig,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Ig。
记忆性B细胞Memory B cells 特点: Bm多经过类别转换和亲和力成熟,由此分化来的浆细胞主要分泌高亲和力IgG; 可以被快速活化,无需Th辅助; 主要介导再次体液免疫应答。
第二节 B细胞对TI抗原的免疫应答 产生大量的Ab产生细胞; 少量的Bm细胞。 1 对TI抗原和TD抗原的应答
B 细 胞 表 面 受 体 IL-5 CD28 IgM B7-2 补体 (C3b,C4b ) FcmR IL-2 CD40 CD40-L CD23 CD32 IgE BCR IgG 抗原 CD21 IL-4 补体 (C3bi )
TI抗原和TD抗原TI Antigen and TD Antigen TI 抗原:不依赖Th细胞即产生抗体 ; TI-1:高浓度时,同时与BCR和丝裂原受体 结合; TI-2:适当间隔、高度重复的B细胞表位,造成BCR交联。 TD抗原:产生抗体时,依赖Th细胞帮助。
TI 与 TD 抗 原 TI-1 抗原 TD 抗原 CD4 2 1 1 2 CD40/CD40L B2 细胞 B1 细胞 Th细胞
TI-1 和 TI-2 抗 原 TI-1 抗原 TI-2 抗原 LPS 多效价抗原 LPS 受体 B 细胞 信号转导 信号转导
sIg 2 抗体和Bm的产生 Plasma cells Ig sIg Ig Bm
B B B TD 抗 原 诱 导 体 液 免 疫 应 答 的 过 程 The Process of Humoral Responses Induced by TD Antigen Th 细胞活化、增殖 Th Bm B7 CD28 Th Th CD4 浆细胞 MHC-II TCR ICAM LFA-1 APC 分泌细胞因子 B Th CD40L CD40 BCR 抗原 B 细胞扩增
第三节 体液免疫应答的特点Chracteristics of Humoral Responses 1、初次免疫应答(Primary Humoral Response) 概念:宿主第一次接触外来TD抗原后,血清中出现 特异性抗体的过程。 特点: 延迟相6-10天; 早期为低亲和力的IgM,后期以IgG为主; 抗体的高峰浓度低,维持时间短。
2、再次免疫应答(Secondary Humoral Response ) 概念:曾被某抗原免疫过的宿主再次接触该抗 原时,血清中迅速出现特异性抗体的过程。 特点: 延迟相4-5天; 抗体以IgG为主; 亲和力高; 高峰浓度高,维持时间长。
初次与再次体液免疫应答 Primary and Secondary Humoral Response 初次免疫 再次免疫 100000 10000 1000 100 10 1 0 抗原特异性血清抗体滴度(Log) 再次应答 初次应答 IgG IgM 0 7 14 21 28 35 42 天 数
初 次 与 再 次 体 液 免 疫 应 答 抗C抗体 A B C D E 抗C抗体 Bm细胞 Bm细胞
针对抗原 C 的再次体液免疫应答 血清抗体浓度 针对抗原 C 的初次体液免疫应答 针对抗原 B 的初次应答 抗原C 抗原B 天 数 抗原C免疫 免疫
TI 抗原诱导的体液免疫应答 初次免疫 再次免疫 抗原特异性血清抗体滴度(Log) 100000 10000 1000 100 10 1 0 IgM 0 7 14 21 28 35 42 天 数