参与适应性免疫应答的细胞课件.pptx

1、 第十章 参与适应性免疫应答的细胞 参与适应性免疫应答的细胞主要是T淋巴细胞和B淋巴细胞，而淋巴细胞来源于骨髓的多能造血干细胞。骨髓的多能造血干细胞具有自我更新和分化的特点，在骨髓微环境中基质细胞、各种细胞因子(如CSF、白细胞介素)诱导下，分化为各种免疫细胞。淋巴细胞是构成机体免疫系统的主要细胞群体，占外周血白细胞总数的20 45，一个成年人体内约有1012个淋巴细胞。淋巴细胞的显著特征是其异质性第一节 T淋巴细胞及其亚群 T淋巴细胞是一群具有免疫活性的小淋巴细胞。骨髓造血干细胞进入胸腺，并在胸腺内微环境中多种因素的共同作用下分化、成熟为淋巴细胞，故称胸腺依赖淋巴细胞（thymus-depe

2、ndent lymphocyte）,也就是T淋巴细胞(T lymphocyte)，简称T细胞（T cell）。成熟T细胞转移到淋巴结、脾等外周淋巴组织，接受抗原提呈细胞表面特异性抗原肽及其它信号的共同刺激，成为效应性和记忆性T细胞，参与适应性免疫应答和免疫记忆的维持。一、T淋巴细胞在胸腺中的分化 T淋巴细胞来源于骨髓或胚肝淋巴样干细胞分化发育的祖T细胞(Pro-T)。祖T细胞是指骨髓中定向分化为T细胞的祖细胞，在进入胸腺之前或进入胸腺被膜下尚未到达胸腺皮质前又称前胸腺(prethymic)淋巴细胞(Pre-T)。Pre-T从进入胸腺皮质后至离开胸腺前，均称胸腺细胞(thymocyte)。成熟的

3、胸腺细胞进入外周血液和外周淋巴组织中称为T细胞。当祖T细胞(pro-T)自胚肝或骨髓进入胸腺后，在胸腺微环境主要是由胸腺基质细胞(thymic stroma cell，TSC)、细胞外基质(extra-cellular matrix，ECM)和细胞因子等组成作用下不断分化和发育，从皮质外层进入皮质深层，通过皮髓连接处进入髓质。在其分化成熟过程中，可先后发生各种分化抗原的表达，各种细胞受体的表达，并通过阳性和阴性选择过程，最终形成T细胞库。(一)T细胞受体(TCR)的发育 T细胞在胸腺发育的不同阶段，可表达不同的细胞表面分子。这些表面分子不仅是T细胞不同发育阶段的表面标志，同时也一定程度上影响着

4、T细胞在胸腺中的发育。Pre-T细胞进入胸腺之初尚未表达T细胞表面标志，但表达末端脱氧核苷转移酶(TdT)，它们在胸腺微环境中胸腺基质细胞(TSC)及其所分泌细胞因子和胸腺激素作用下，分化发育。T细胞在发育的每一个阶段，其TCR、CD3、CD4和CD8等分子的表达情况各异，涉及严密而复杂的调节机制，逐渐分化成成熟的T细胞。根据TCR组成链的不同，可将T细胞分为T细胞和T细胞，其中T细胞约占T细胞的95%99%，T细胞约占1%5%。T细胞发育过程中，围绕TCR的发育和成熟，发生一系列基因的有序表达和关闭。最早开始表达的T细胞系特异性基因是CD3；随即出现pre-TCR替代轻链pT的mRNA，以及

5、TCR的胚系转录本；其后是RAG-1(recombination activating genes l)和RAG-2的表达。胸腺细胞在双阴性阶段的一个时期，即CD44lowCD25+阶段，在RAGs的作用下，TCR 基因开始进行V、D、J基因重排及表达，表达 链蛋白并与pT 组装成的pre-TCR pT:二肽链，表达于CD44-CD25-阶段的细胞表面，并与低水平表达的CD3、链共同开始行使信号转导功能，诱导T细胞进一步克隆扩增和关闭TCR基因的进一步重排，分化至CD4+CD8+pT:CD3low的DP阶段，细胞停止增殖，TCR 基因开始重排，表达成熟的功能性的TCR。只有表达功能性TCR的细

6、胞才能经历选择过程。(二)T细胞在胸腺中的选择 成熟的、有功能的T细胞必须经过在胸腺中阳性选择和阴性选择。主要组织相容性复合体(MHC)抗原在这两种选择中起着关键的作用。1阳性选择(positive selection)在胸腺浅皮质区,功能性表达TCR 的CD4+CD8+双阳性细胞与胸腺皮质上皮细胞表面MHC类或类分子以适当亲和力进行特异性结合，可继续分化为CD4+或CD8+的SP细胞。如果DP细胞的TCR 能与MHC类分子以中等亲和力结合，则DP细胞表面的CD8分子表达水平增高，而CD4分子水平表达降低直至丢失，这时DP细胞就转变为CD4-CD8+的SP细胞；如果DP细胞的TCR 与MHC类

7、分子结合，则分化成CD4CD8 的SP细胞。阳性选择过程使CD8+T细胞和CD4+T细胞分别具有MHC类和或类限制性识别能力。这是T细胞MHC分子限制性的基础。2.阴性选择(negative selection)位于深皮质与髓质交界处的树突状细胞(DC)和巨噬细胞表达高水平的MHC类分子和类分子，自身抗原成分与DC或巨噬细胞表面MHC类或类分子形成自身抗原肽-MHC复合物。经过阳性选择后的胸腺细胞TCR 如能识别DC或巨噬细胞表面自身抗原-MHC抗原复合物，即被激活而发生程序性细胞死亡（凋亡），产生自身耐受(self tolerance)，而不发生识别结合的胸腺细胞则继续发育为成熟、能识别外来

8、抗原的T细胞，成熟的T细胞离开胸腺进入外周血。胸腺细胞经历了TCR基因重排、阳性选择和阴性选择等复杂过程，最终分化发育成熟。在这个过程中，TCR不能重排的细胞死亡；如果DP细胞的TCR 以高亲和力与MHC分子结合，则在胸腺皮质中发生凋亡而被清除或成为无能细胞；不能与MHC分子结合的细胞发生凋亡；能与自身抗原肽-MHC分子结合的胸腺细胞也死亡。最终分化中的细胞的95以上都凋亡了，只有约5的细胞能分化发育成熟，经选择而存活。外周T细胞库中的成熟T细胞有两大特点：即自身MHC限制性和自身免疫耐受性。二、成熟T细胞的膜表面分子（一）TCR-CD3复合物 T 细胞受体（T cell receptor，T

9、CR）是T细胞识别抗原肽-MHC分子复合物的特异性受体，属于免疫球蛋白超家族。TCR有两种类型：TCR（TCR1）和TCR（TCR2）。每个T细胞只表达一种TCR。不同的T细胞克隆其TCR的分子结构也是不相同的。TCR 的抗原结合位点至少有两个功能：（1）结合抗原肽；（2）识别和结合与抗原肽关联的MHC分子。一种TCR 链和 链的组合只能识别一种抗原肽-MHC分子的组合。1TCR的结构和功能（1）TCR 的结构和功能TCR 存在于绝大多数外周T细胞表面，识别并结合抗原递呈细胞或靶细胞表面的抗原肽-MHC分子复合物。TCR的 链和 链均有一个V区和一个C区，类似Ig结构。在C区与穿膜区之间有一段

10、约20个氨基酸的连接肽，连接肽中的半胱氨酸残基在 链和 链间形成二硫键。链和 链的穿膜区约有20 40个氨基酸残基，其中有带正电的氨基酸与CD3分子带负电的氨基酸形成盐桥。其C末端是一段由5 12个氨基酸残基组成的胞浆内尾肽。链和 链的可变区中至少各有3个CDR。它们共同组成TCR 的抗原结合位点。链和 链的CDR3在两条链接触区的中间，共同识别和结合嵌入MHC分子槽中的抗原肽表位。其中，链的CDR3与抗原肽的N端相关而 链CDR3识别抗原肽C末端的氨基酸，两条链的CDR1和CDR2则一起识别和结合MHC分子，并参与细胞识别中的MHC限制性。另外，在 链上还有与超抗原结合的部位。链主要与T细胞

11、的激活有关，而 链主要与T细胞区分MHC 类和类分子有关。The invariant CD3 components are required for TCR surface expression and for transmitting antigen signal to the cell.CD3 components are invariant,i.e.,identical in all T cells.（2）TCR 的结构和功能TCR 多见于胸腺内早期T细胞，而在人外周血成熟T细胞中所占比例甚少，约1%10%。正常人胸腺细胞、胎儿血T细胞和许多免疫缺陷病患者血中的T细胞表面也表达TCR。T

12、CR 在TCR 之前表达。大多数TCR T细胞并不表达CD4或CD8分子。一些TcR+T细胞能识别非肽配体，如多糖或多核苷酸，可能参与对某些微生物（如分枝杆菌）的免疫应答。链和 链也各有一个可变区和一个恒定区。在恒定区与穿膜区之间也有一段连接肽，在 链和 链的穿膜区中分别有两个（Lys和Arg）和一个（Lys）带正电荷的氨基酸，分别与CD3复合物上带负电荷的氨基酸（链穿膜区的Glu或 链穿膜区的Asp）形成盐桥，以稳定TCR/CD3复合体并传导信号。小鼠的TcR 能识别抗原肽-非典型的MHC分子复合物。TCR 还能识别HSP。TCR T细胞对HSP的反应可能与某些自身免疫病（如RA）有关。人外

13、周TCR T细胞有非MHC限制的细胞毒活性。这种NK样的活性使TCR T细胞能够参与免疫监视作用。2CD3CD3分子表达在人全部T细胞上，是鉴定T细胞的重要标记。CD3分子是由、和 等几种多肽链组成。每个CD3分子都由6条肽链组成，其中、及 (约占90%)呈二聚体状态，也有少数 (10%)。CD3亚基之间都是通过非共价键连接的。、和 链的胞浆内部分都有一个共同序列，由于它和T细胞识别抗原后进一步活化有关，故称免疫受体酪氨酸活化基序（Immunoreceptor tyrosine-based activation motif,ITAM）。ITAM由17个氨基酸残基组成，其中包括两个酪氨酸-两个任

14、意氨基酸-亮氨酸（YxxL/V）样的保守序列。ITAM参与细胞活化信号的传递。、和肽链上各含一个ITAM，链上有3个ITAM，链上有2个ITAM。此结构还可见于Ig、Ig、FcR、FcR的肽链。另外，CD3 链的胞浆部分和p59fyn（一种PTK）相连。TCR与CD3形成TCR/CD3复合物。其中TCR特异性识别自身MHC分子提呈的抗原肽，而TCR与抗原结合后所产生的活化信号是由CD3分子传递到T细胞内部。（二）T细胞辅助受体 成熟的T细胞只能表达CD4或CD8分子，即CD4T细胞或CD8T细胞。CD4和CD8分子的主要功能是辅助TCR识别抗原和参与T细胞活化信号的转导。1CD4分子 CD4分

15、子是由单链组成的跨膜分子，胞膜外有4个Ig结构区，其中远膜端的2个结构域能够与MHC II类分子的2 结构域结合。与T细胞识别抗原及产生MHC 类分子限制性有关。CD4分子的胞浆区结合Lck酶，与活化信号的传递有关。此外，CD4（或CD8）还参与T细胞在胸腺内的分化发育和成熟过程。CD4分布于多数外周T细胞上。CD4分子还是人类免疫缺陷病毒(HIV)外壳蛋白gp120 的受体，HIV 感染CD4T细胞后细胞数量明显减少，功能降低，是发生获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的主要原因。2CD8分子 CD8分子由、两条链组成，两条肽链的胞外区各含一个Ig结构域，能够与MHC类分子的3 功能区结合。CD

16、8分子的胞浆区也结合Lck酶，具有转导活化信号的功能。当T细胞识别APC上的抗原肽-MHC类分子复合物时，CD8同时也与MHC类分子结合。因此CD8增强了Tc细胞与抗原提呈细胞或Tc细胞与靶细胞的相互作用并辅助TCR识别结合抗原肽，被称作TCR的共受体（coreceptor）。CD8分子表达于部分外周T细胞上。（三）协同刺激分子受体 1CD28和CTLA-4（CD152）（1）CD28 是由两条相同的肽链组成的同源二聚体，表达于90 CD4 T细胞和50 CD8+T细胞。CD28分子的配体是B7分子，包括B7-1(CD80)和B7-2(CD86)，表达于专职性APC。CD28分子与B7分子的结

17、合产生的协同刺激信号在T细胞活化中发挥重要作用，该信号可促进T细胞增值和IL-2的生成。作用机制包括诱导T细胞表达抗细胞凋亡蛋白（Bcl-x）、刺激T细胞合成IL-2及其它细胞因子，并促进T细胞的增值和分化。（2）CTLA-4 表达于活化的CD4 T细胞和CD8+T细胞，其配体亦是B7分子，但与B7分子结合的亲和力显著高于CD28。与CD28相反，CTLA-4与B7分子的结合产生抑制性信号，终止T细胞活化。这是因为CTLA-4分子的胞浆区含有I/VxYxxL 基序，称为ITIM（immunoreceptor tyrosine-based inhibition motif）。ITIM中的酪氨酸残

18、基被PTK磷酸化后，可与蛋白酪氨酸磷酸酶（如SHP-1,SHIP）结合。抑制T细胞活化信号的转导。从而避免T细胞的过渡激活。2ICOSICOS（inducible costimulator）是另一协同刺激分子受体，表达于活化的T细胞，与CD28具有同源性，人的ICOS分子的配体为B7-H2。初始T细胞主要依赖CD28提供协同刺激信号，ICOS则在CD28之后起作用，调节活化T细胞多种细胞因子的产生，上调T细胞黏附分子的表达，促进T细胞增值。3CD2CD2分子即是LFA-2（lymphocyte function associated antigen-2），又称为绵羊红细胞受体(erythroc

19、yte receptor,ER)。人的CD2分子表达于95的成熟T细胞、5070胸腺细胞以及部分NK细胞表面。CD2分子的配体包括CD58（LFA-3）和CD59。CD2可能与早期胸腺细胞的增殖和分化有关，也参与细胞间相互识别和粘附作用。除作为黏附分子，介导T细胞与APC或靶细胞之间的黏附外，还介导T细胞旁路激活途径和为效应T细胞提供活化信号。4CD40L(CD154)CD40L也称gp39、肿瘤坏死因子相关激活蛋白（TNF-associated activation protein,TRAP）或T细胞-B细胞活化分子，是分子量为33kDa的II型跨膜糖蛋白。CD40L由266个氨基酸组成，其

20、胞外区有214个氨基酸，含有4个半胱氨酸和一个N-糖基化位点，与TNF-有较高的同源性。靠近跨膜区的两个精氨酸是蛋白酶作用位点，所以CD40L可以从膜上被剪切下来形成可溶性分子。不同的蛋白酶作用可以形成不同长度的可溶性分子，比较常见的是p31和p18两种形式。跨膜区有24个氨基酸残基。胞浆区很短，只有22个氨基酸残基。CD40L有多种表达形式，在细胞膜表面可以形成同源三聚体，也可由一完整单体与另两个截短体p31和p18形成异源三聚体，在胞浆内则以p18的同源三聚体存在。CD40L主要表达于活化的CD4 T细胞、部分活化的CD8 T细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞、NK细胞等，CD40表达于APC（

21、B细胞、树突细胞、巨噬细胞）。CD40L与CD40的结合所产生的效应是双向性的。一方面，促进抗原提呈细胞的活化，B7分子表达增加和细胞因子（如IL-12）的合成增加；另一方面，由于APC表达B7分子增加和分泌促进T细胞分化的细胞因子，也促进T细胞的活化。5.LFA-1和ICAM-1LFA-1分子是属于白细胞整合素家族的一类粘附分子，由 和 链通过二硫建连接而成异二聚体。其配体是ICAM-1。LFA-1/ICAM-1的结合参与T细胞的活化、增值、分化及归巢等多种生理过程。T细胞在受到外来抗原等信号刺激后可相互凝集，这种凝集作用就依赖于LFA-1/ICAM-1的相互作用，而这两种粘附分子在活化淋巴

22、细胞的表达水平并没有显著增加。静止淋巴细胞即表达一定水平的LFA-1和ICAM-1，但它们不相互凝集。NKI-L16是抗LFA-1的单克隆抗体，其识别表位的表达是粘附作用发生的重要条件。LFA-1分子至少以三种形式存在：静止淋巴细胞表达的LFA-1分子，暴露很少的NKI-L16表位，与ICAM-1分子结合的亲和力（affinity）低；中间状态的LFA-1分子，暴露大量的NKI-L16表位，但与ICAM-1结合的亲和力仍较低；活化状态的LFA-1分子，暴露出大量的NKI-L16表位，结合力高。不同状态的LFA-1分子在淋巴细胞表面分布不同，静止淋巴细胞的LFA-1分子分布分散，而活化的外周血淋

23、巴细胞及效应T细胞的LFA-1分子呈集中分布，在局部形成高密度的LFA-1分子区域，可以大大提高其与配体结合时的亲合力（avidity）。（四）主要组织相容性复合体抗原(MHC)T细胞胞膜上表达的MHC抗原有类和类抗原，其中MHC类抗原表达在所有发育阶段的T细胞表面，静止T细胞无MHC类抗原,但T细胞活化后即可表达。（五）丝裂原结合分子 有丝分裂原(mitogen)属于外源凝集素(lectin)，多来自植物种子中可与某些糖和寡糖特异性结合的蛋白质，可与细胞膜表面的糖或寡糖等有丝分裂原受体结合，促使细胞活化并诱导细胞分裂，故可认为有丝分裂原是非特异性多克隆活化剂。在免疫学中，有丝分裂原主要是指刺

24、激多克隆淋巴细胞增殖的物质。不同的有丝分裂原对T细胞和B细胞的作用有很大差别。（六）细胞因子受体 T细胞活化后表达多种细胞因子受体（如IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-6R、IL-7R、IL-8R、IL-9R、IL-12R、TNF-R、G-CSFR和TGF-R等。静止和活化T细胞表面细胞因子受体的数目以及亲和力可有很大差别，如静止T细胞IL-2R表达链和 链，T细胞活化后可同时表达IL-2R的 链，并与 链、链组成与IL-2结合的高亲和力受体。（七）其它 T细胞还可表达Fc受体和补体受体等。活化的T细胞还表达FasL。FasL和Fas结合，可诱导Fas细胞的凋亡。三、T细胞亚群 根据所

25、处的活化阶段：naive T cell、effector T cell和memory T cell 根据TCR类型不同分TCR 和TCR T细胞 根据CD分子不同分：CD4+细胞，CD8+细胞 根据T细胞功能不同分：helper T cell,Th；cytotoxic T cell,Tc，或CTL；regulatory T cell,Tr（一）初始T细胞、效应T细胞和Tm细胞 1、初始T细胞指从未接受过抗原刺激的成熟T细胞。处于细胞周期的G0期，存活期短，表达CD45RA和高水平的L-选择素，参与淋巴细胞再循环。2、效应T细胞表达高亲和力IL-2R、粘附分子和CD45RO，不参与淋巴细胞再循环

26、，而是向外周炎症组织迁移。3、记忆性T细胞 存活期长，表达CD45RO，接受抗原刺激后可迅速活化。（二）TCR T细胞和TCR T细胞（三）CD4+T细胞和CD8+T细胞 人成熟的T细胞分为CD4+T细胞和CD8+T细胞，都表达TCR CD4+T细胞表型：CD3+、CD4+、CD8-，识别1317aa的抗原肽，受MHC-类分子限制，主要是Th细胞 CD8+T细胞表型：CD3+、CD4-、CD8+，识别810aa的抗原肽，受MHC-类分子限制，是Tc。Tc1能产生IL-2、TNF-、IFN-等，介导细胞毒活性；Tc2主要产生IL-4、IL-5和IL-10等，参与对B细胞的辅助。（四）辅助性T细胞

27、、CTL和调节性T细胞 Th细胞：Thp在抗原刺激下，分化为Th0。在不同因素的作用下，Th0可分化为Th1和Th2。分别分泌不同的细胞因子，发挥不同的免疫效应。Th1和Th2分别在细胞免疫和体液免疫中发挥重要作用。Th1和Th2 产生的细胞因子有所不同。Th1和Th2 是相互调节、相互制约的，它们的失调与感染性疾病以及自身免疫性疾病相关。CTL（Tc）细胞：CTL-P识别MHC-I类分子提呈的抗原，在Th细胞分泌的细胞因子的作用下活化增值分化为效应性CTL，CTL特异性识别抗原，杀伤靶细胞。调节性T细胞：自然调节性T细胞（nTreg）CD4+CD25+foxp3+down-regulatin

28、g immune response（直接与靶细胞接触，分泌TGF-、IL-10、IL-35等）主要抑制自身反应性T细胞应答。还参与肿瘤的发生和诱导移植耐受。适应性调节性T细胞（iTreg）Tr1：TGF-、IL-10 Th3：TGF-其他调节性T细胞：CD8 Treg,Th1,Th2,NK,NKT,T CELL etc三、T细胞功能（一）CD4+辅助性T细胞 1、CD4+Th细胞的亚群（见图）2、CD4+Th细胞分化的调节 Th0细胞的分化方向受抗原的性质、局部环境中的激素及细胞因子等多种因素的调控。其中细胞因子的种类最为重要。巨噬细胞分泌IL-12，NK细胞分泌IFN-促进Th1细胞分化，抑

29、制Th2细胞的增殖。NKT细胞和肥大细胞产生IL-4，诱导Th2分化。TGF-、IL-4、IL-10能促进Th3细胞的分化。3、CD4+Th细胞的效应功能（1）Th1细胞功能：主要效应功能是增强吞噬细胞介导的抗感染机制。IFN-可活化巨噬细胞，还可促进IgG的生成。IL-2、IFN-、IL-12可增强NK细胞的杀伤作用。IL-2和IFN-刺激CTL分化。TNF诱导靶细胞凋亡，促进炎症反应。Th1还是TDTH细胞。还参与某些自身免疫病的发生。Th1参与机体的细胞免疫应答。（2）Th2细胞功能：分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-9、IL-10、IL-13等，与B细胞增殖、成熟和促进抗体生成有

30、关，可增强抗体介导的免疫应答。在适应性免疫应答中，Th1和Th2细胞处于相对平衡状态。许多疾病的发生与其失衡有关。（3）Th17介导炎症反应 Th17细胞主要产生IL-17，同时还分泌IL-22和IL-21 IL-17可以刺激多种细胞产生IL-1、IL-6、TNF、GM-CSF、趋化因子等多种细胞因子，可募集和激活中性粒细胞至感染部位，产生明显的炎症反应，清除胞外病原菌和真菌。Th-17细胞与自身免疫性疾病发生和发展相关 Th-17细胞与免疫介导炎症性的组织损伤关系密切（二）CD8+杀伤性T细胞 CTL可特异性、连续性的杀伤靶细胞 CTL杀伤靶细胞的过程可分为三个时相：接触相、分泌相和裂解相

31、CTL的识别机制：CTL在识别抗原前，可通过CD2及LFA-1等粘附分子与靶细胞连接，并加强TCR对抗原的结合能力。CTL通过TCR特异性的识别靶细胞表面的抗原肽-MHC-I类分子复合物。CTL的杀伤机制：TCR识别抗原肽-MHC，CTL与靶细胞紧密接触，通过颗粒胞吐释放穿孔素（perforin），在Ca2+存在下，插入靶细胞膜，并多聚化形成穿膜通道，细胞肿胀死亡。颗粒酶（granzyme）经穿孔素形成的跨膜通道进入细胞内激活casppase10，诱导靶细胞凋亡。TNF可以与靶细胞表面的相应受体结合，启动靶细胞的凋亡。CTL表达的FasL与靶细胞膜上的Fas结合，激活caspase8，经cas

32、pase级联反应，最终激活内源性DNA内切酶，导致靶细胞凋亡（apoptosis）。（三）T细胞抑制功能 活化的CD4+CD25+Tr细胞的主要是通过接触抑制的方式抑制T细胞的活化和增值（CD4+CD25+Tr细胞表面的B-7分子与活化T细胞表面的CTLA-4结合）。Tr1通过分泌IL-10发挥免疫抑制作用（抑制抗原特异性T细胞的增值）。Th3通过分泌TGF-来发挥抑制作用：抑制免疫效应细胞的增值；抑制细胞的分化和活性；抑制细胞因子的产生及其免疫调节作用。第二节 B淋巴细胞及其亚群 B淋巴细胞(B1ymphocyte)简称B细胞，因其在法氏囊(bursa of Fabricius)中分化成熟而

33、得名。哺乳动物没有法氏囊，其B细胞在骨髓发育成熟。成熟B细胞在周围淋巴组织B细胞区定居 体内唯一能产生抗体的细胞 每一B细胞克隆可产生一种能与相应抗原结合的Ig分子 外周血中淋巴细胞的525%为 B细胞一、B细胞的分化发育 哺乳类动物的B细胞在中枢免疫器官中的分化发育发生于骨髓。造血干细胞在骨髓造血微环境与基质细胞相互作用，并在基质细胞分泌的细胞因子（如IL-7）的作用下分化发育成熟。B细胞的中枢分化发育是抗原非依赖的。发育成熟的B细胞进入外周免疫器官定居，当遇到抗原刺激时则继续分化为合成和分泌抗体的浆细胞，这个阶段是抗原依赖阶段 1.祖B细胞 早期祖B细胞（表型为B220low和CD43）I

34、g重链可变区基因开始发生D-J基因重排，随后晚期祖B细胞发生V-DJ重排。2大前B细胞(pre-B cell)由于VDJ基因重排完成，可表达完整的 链，胞浆中可检测到IgM的重链链，但无轻链，也无膜表面Ig的表达，因此缺乏对抗原的反应能力。链与5/VpreB替代轻链共同组成preB受体，丢失CD43。3小前B细胞 分化到小前B细胞阶段，链在胞浆和胞膜均有表达，而且轻链的VJ基因发生重排。4.不成熟B细胞（immature B cell）开始表达mIgM。只表达mIgM的未成熟B细胞的BCR能与骨髓细胞表面的自身膜抗原发生反应，则该细胞的发育成熟被阻滞。被阻滞的未成熟B细胞通过受体编辑机制改变其

35、受体特性，成为对自身抗原无反应性的克隆而继续发育成熟。若受体编辑不成功，则该细胞死亡，出现克隆清除，发生免疫耐受，这是B细胞自身耐受的主要机制。若未成熟B细胞的BCR识别可溶性自身抗原，则mIgM表达下降，该B细胞克隆虽可进入外周，但对抗原刺激不产生应答，称为失能（anergy）。这种失能状态可因抗原消失而转逆。5.成熟B细胞(mature B cell)骨髓中发育成熟B细胞经血液迁移至外周淋巴器官，此时膜表面同时表达mIgM和mIgD，mIgD的表达防止了B细胞与抗原结合后所引起的免疫耐受。二、B淋巴细胞表面的分子（一）BCR复合物 BCR复合物由识别和结合抗原的膜表面免疫球蛋白(mIg)和

36、传递抗原刺激信号的CD79a（Ig）/CD79b（Ig）异源二聚体组成。mIg表达于所有成熟的B细胞表面，属于IgSF。mIg的作用是结合特异性抗原。mIgH的胞内部分很短，mIgM和mIgD的胞内区仅有3个氨基酸(KVK)。mIgA和mIgE的胞内区略长，mIgG的胞内区最长，为28个氢基酸。这一结构特点决定mIg不能传递抗原刺激信号，而需要其它辅助分子的参与。CD79a和CD79b分别由mb-1和B29基因编码。它们均是Ig基因超家族的成员，有胞外区、穿膜区和相对较长的胞内区。CD79a和CD79b在跑外区的近胞膜处藉二硫键相连，构成二聚体。CD79a/CD79b的穿膜区也含有极性氢基酸，

37、藉静电吸引而与BCR组成复合物。CD79a/CD79b的功能主要有两个：一是Ig和Ig的胞内区有ITAM基序，作为信号传导分子传导抗原与BCR结合所产生的信号；另一个是参与Ig从胞内向胞膜的转运，无mb-1基因表达的B细胞的Ig只表达于胞浆，而不能表达于胞膜。（二）替代性BCR复合物 BCR复合物开始表达于不成熟B细胞。在Pre-B细胞阶段。Ig的 链基因已完成重排，尽管Ig轻链基因重排尚未完成，但由其它基因编码的5链和Vpre-B链藉非共价键相联。构成假轻链。假轻链与 链藉共价键相联，组成替代性BCR，再与Ig/Ig一起组成替代件BCR复合物，表达于pre-B细胞表面。这与B细胞在骨髓中的发

38、育至关重要。有证据表明，pre-B细胞的替代性BCR复合物与骨髓中一些至今还未清楚的配体结合。产生pre-B细胞进一步分化必不可少的信号。（三）B细胞表面的辅助受体 1激活性辅助受体 CDl9/CD21/CD81(coreceptor)是BCR复合物的激活性辅助受体。B细胞表面的CDl9、CD2l与CD8l以非共价键相联，形成个B细胞特异的多分子活化辅助受体，其作用是增强B细胞对抗原刺激的敏感性。CD21即CR2，亦为C3d的受体。CR2与补体成分的结合按亲和性的高低程度依次为C3dg、C3di、C3b。CD21也是B细胞上的EB病毒受体。2抑制性辅助受体(CD32、CD22、CD72)(1)

39、CD22：I型跨膜蛋白，胞浆区有ITIM。配体为自身细胞表面的唾液酸聚糖分子。BCR交联可活化Lyn，Lyn使ITIM磷酸化，抑制B细胞活化。(2)CD72：是C型凝集素超家族成员，为II型跨膜蛋白。组成性表达于除浆细胞外的所有B细胞。CD72胞内区有2个ITIM基序，当BCR交联时，PTK使Y磷酸化，抑制B细胞活化。CD72的配体是CD100，表达于大部分造血细胞。CD100与CD72结合可抑制胞浆区ITIM磷酸化，阻断CD72介导的抑制作用。(3)CD32（FcR-b）：含有ITIM基序（三）共刺激分子 1CD40 组成性地表达于成熟B细胞，属肿瘤坏死因子受体家族(TNFRSF)。CD40

40、的配体（CD40L，CDl54）属TNF超家族(TNFSF)，表达于活化T细胞。T细胞经由CD40与CD40L的结合对B细胞的协同刺激在B细胞分化成熟中起十分重要的作用。2CD80和CD86 在静息B细胞不表达或低表达，在活化B细胞表达增强。活化B细胞是专职性抗原提呈细胞。活化B细胞向T细胞提呈抗原中，经由CD80和CD86分子与T细胞表面的CD28分子间的相互作用，向T细胞提供共刺激信号。3CD27 为TNFRSF成员。B细胞受抗原刺激活化后表达CD27，与组成性表达于T细胞表面的CD70相互作用。CDl54+CD70+T细胞经由CD70-CD27途径在B细胞分化成浆细胞中起作用。4CD70

41、 表达在活化的B细胞表面。T细胞中的CD45RA+CD4+亚群也表达CD27。活化的B细胞可经由CD70-CD27途径诱导CD45RA+CD4+T细胞分化成调节性T细胞，以抑制抗体产生。这是B细胞活化中的自我调节机制之一。5CD20 表达于除浆细胞外的发育分化各阶段的B细胞，可能通过调节跨膜钙离子流动直接对B细胞起作用，在B细胞增殖和分化中起重要的调节作用。6粘附分子 Th细胞对B细胞的辅助以及活化B细胞向T细胞提呈抗原，均需要细胞细胞的接触，粘附分子在此过程中起很大作用。表达于B细胞的粘附分子有ICAM-1(CD54)、LFA-l(CDlla/CDl8)等。（四）主要组织相容性复合体抗原(M

42、HC)B细胞不仅表达MHC类抗原，而且表达较高比例和密度的MHC类抗原。除了浆细胞外，从前B细胞至活化B细胞均表达MHC类抗原。B细胞表面的MHC类抗原在B细胞与T细胞相互协作时起重要作用，此外，还参与B细胞作为辅佐细胞的抗原提呈作用。（五）丝裂原的膜结合分子 美洲商陆有丝分裂原(pokeweed mitogen,PWM)对T细胞和B细胞均有致有丝分裂作用。在小鼠，脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是常用的致有丝分裂原。此外金黄色葡萄球菌Cowan株(Staphylococcus aureus strain Cowan I,SAC)因含有金黄色葡萄球菌A蛋白(staphyl

43、ococcal protein A,SPA)，可通过与mIg结合刺激人B细胞的增殖。此外，大豆凝集素(soybean agglutinin,SBA)可凝集B细胞。（六）其它膜表面受体 1补体受体(CR)B细胞膜表面具有CR1和CR2。CR1(CD35)可与补体C3b和C4b结合，从而促进B细胞的活化。CR2(CD21)的配体是C3d，C3d与B细胞表面CR2结合亦可调节B细胞的生长和分化。2.细胞因子受体 多种细胞因子调节B细胞的活化、增殖和分化是通过与B细胞表面相应的细胞因子受体结合而发挥调节作用的。B细胞的细胞因子受体主要有IL-1R、IL-2R、IL-4R、IL-5R、IL-6R、IL-

44、7R、IL-11R、IL-12R、IL-13R、IL-14R、IFN-R、TNF-R和TGF-R等。三、B细胞亚群 周围淋巴器官中的B细胞具有异质性。依照CD5的表达与否，可把B细胞分成Bl细胞和B2细胞两个亚群。B1细胞表面表达CD5，由于发育在先，故称为B1细胞。它主要存在于腹膜腔、胸膜腔和肠道固有层。B2细胞即为通常所指的B细胞，即本书中主要描述的B细胞。脾中的B细胞(B-2细胞)依表型、微解剖定位、和功能又能分成MZ(marginal zone，边缘区)和FO(follicular，滤泡)两个亚群。B1细胞的BCR与所产生的抗体可以相对低的亲和力与多种不同的抗原表位结合，这个现象称为多

45、反应性。这些多反应性受体主要是与普通的细菌多糖结合。B1细胞在机体对蛋白质抗原的免疫应答中无重要性，但可对碳水化合物刺激产生较强的应答，主要产生低亲和力IgM。Bl细胞在受到自身抗原刺激下也能产生如RF和抗ssDNA的IgM类自身抗体。肠道固有膜中的B细胞多数属B1细胞。B1细胞的可能功能主要为：经由产生抗细菌抗体而抗微生物感染；藉产生多反应性自身抗体而清除变性的自身抗原；经由产生致病性自身抗体而诱导自身免疫病。四、B淋巴细胞的功能 B细胞有三个主要的功能：产生抗体，介导体液性免疫应答；提呈抗原；分泌细胞因子，参与免疫调节。（一）产生抗体 抗体的中和作用。调理作用。激活补体，导致靶细胞裂解。（

46、二）提呈抗原 BCR与抗原特异结合，BCR-抗原复合物通过内化进入胞内，经加工后，以抗原肽-MHC分子复合物形式提呈给T细胞。B细胞可藉其表面的BCR结合可溶性抗原，因此，B细胞能提呈可溶性抗原。B细胞并不组成性地表达协同刺激分子，但在多种微生物组分(如脂多糖)的诱导下可表达B7-1(CD80)，特别是B7-2(CD86)。（三）参与免疫调节 静息B细胞不产生细胞因子。B细胞产生的细胞因子作用于其它免疫细胞，可激活(IFN-、TNF、IL-6、GM-CSF)或灭活(IL-4、IL-10、TGF-)巨噬细胞和(或)滤泡树突状细胞；可激活(IL-12、IFN-、IFN-、IL-2)或灭活(TGF-)自然杀伤细胞；可诱导炎症细胞藉化学趋化作用而更新(IL-8、G-CSF、GM-CSF)；可协同刺激T细胞增殖(IL-1、IL-1、TNF、GM-CSF)。