第九章 T淋巴细胞和B淋巴细胞

第九章T淋巴细胞和B淋巴细胞

第一节B细胞的成熟过程

淋巴细胞：T淋巴细胞；B淋巴细胞；NK细胞

T、B细胞均有特异性抗原受体，接受抗原刺激后能发生活化、增殖和分化，产生特异性免疫应答，故称免疫活性细胞

B细胞因在骨髓（bone marrow）或禽类法氏囊（bursa of Fabricius）中分化成熟而得名，简称B细胞

B细胞起源：

胎儿期—胎肝和骨髓出生后—骨髓

B细胞分化，发育的两阶段:

?骨髓内成熟(抗原非依赖期)中枢发育

?骨髓外成熟(抗原依赖期)外周发育

一、B细胞骨髓内成熟过程

1、骨髓微环境和B细胞成熟

?B细胞成熟四阶段

?祖B细胞：表CD45R，Ig重链基因重排，胞质出现μ链,表达Iga-Igb异源二聚体?前B细胞：替代轻链与μ链表达于膜表面——前B细胞标志

?未成熟B细胞：轻链基因重排产生κ或λ链，表达IgM，阴性选择

?成熟B细胞：表达mIgM和mIgD

2、B细胞成熟的分期

3、未成熟自身反应性B细胞的阴性选择

阴性选择（negative selection）：发生于未成熟B细胞若mIgM与基质细胞上的多价自身抗原结合，发生交联而致未成熟B细胞凋亡（apoptosis）若mIgM与单价可溶性自身抗原结合，引起自身反应性B细胞无能(anergy)通过阴性选择的未成熟B细胞继续发育为成熟B细胞（表达mIgM和mIgD）。骨髓内阴性选择不完全，其输出的不成熟的自身反应B细胞在脾脏内继续经历阴性选择，且不依赖抗原存在

4、Ig 基因重排

?Ig的基因结构(胚系基因)

–κ链基因-- 2号染色体

λ链基因-- 22号染色体

H链基因-- 14号染色体

–轻链基因分为V、J、C三组基因片段

–重链基因分为V、D、J、C四组基因片段

–无功能，不表达

二、B细胞在骨髓外的发育

成熟B细胞在外周遇到抗原，产生免疫应答，最终分化成为浆细胞和记忆细胞

两个主要变化:

?体细胞高频突变

?Ig转类（同种型转换）

1、体细胞高频突变

?初次免疫应答后期和再次免疫应答

?生发中心活化增殖的B细胞

?轻链和重链V基因发生随机点突变

?抗原选择

–表达高亲和力Ig的B细胞被选择存活

–表达低亲和力Ig的B细胞凋亡

–抗体亲和力提高

——抗体亲和力成熟（affinity maturation）

2、重链转类(class switching)

?Ig转类（class switching）

同种型转换（isotype switching）

?B细胞受抗原刺激后，最先产生IgM，然后再转成产生其它类别的Ig，这种现象称为Ig转类

?机制：转换重组，即VDJ基因片段与下游的另一个C基因重组

?特点：Ig Fab不变，抗体特异性不变

?意义：Ig Fc的改变使抗体效应机制发生变化，以适应消灭病原菌的需要

3. Ig多样性机制

?多个V（D）J基因片段

?重组多样性

?连接产生的多样性

连接的不精确性

N区插入的多样性

?重链和轻链的组合

?体细胞的高频突变

第二节T细胞成熟过程

?胸腺微环境与T细胞成熟分期

?T细胞胸腺内成熟过程

T淋巴细胞因在胸腺中分化成熟，所以称为胸腺依赖性淋巴细胞（thymus-dependent lymphocytes），简称T细胞

起源：胚胎期：卵黄囊、肝脏；成人：骨髓

发育: 胸腺

一、胸腺微环境与T细胞成熟分期

TCR基因重排阳性选择阴性选择

胸腺微环境：

?哺育细胞、胸腺上皮细胞、DC、MΦ

?胸腺激素、细胞因子

?胸腺细胞（thymocytes）

——胸腺内发育中的T细胞

T细胞成熟分期

?T细胞胸腺内成熟四阶段：

–祖T细胞（pro T cells）

–前T细胞（pre T cells）

–未成熟T细胞（immature T cells）

–成熟T细胞（mature T cells）

二、T细胞在胸腺内成熟过程

三事件：

?TCR基因重排

?阳性选择

?阴性选择

2、阳性选择（positive selection）

?凡所表达TCR 能够识别结合胸腺上皮细胞上自身MHC分子的胸腺细胞被选择而存活

?凡所表达TCR 不能识别结合胸腺上皮细胞上自身MHC分子的胸腺细胞则自行凋亡?识别结合MHCⅠ类分子的胸腺细胞，发育为CD8+T细胞

?识别结合MHCⅡ类分子的胸腺细胞，发育为CD4+T细胞

?结果：获得自身MHC限制性

–CD8+T细胞具有识别MHCⅠ类分子复合物的能力

–CD4+T细胞具有识别MHCⅡ类分子复合物的能力

3、阴性选择（negative selection）

（未成熟T细胞）

?凡TCR与自身Ag肽-MHC分子复合物高亲和力结合的胸腺细胞，发生凋亡

?凡TCR与自身Ag肽-MHC分子复合物低亲和力结合的胸腺细胞，则存活

?结果: 清除自身反应性T细胞，获得自身耐受

三、TCR基因重排

?TCR基因重排特点

–β链V基因有效重排机会多

–N区插入多于Ig

–α链基因重排不受严格等位排斥限制

?TCR多样性产生机制

–具有多个V、D、J基因片段

–N区多样化

–α、β链配对的多样性

第二节T淋巴细胞与B淋巴细胞

一．T淋巴细胞

（一）、T细胞表面标记

?T细胞受体复合体：TCR

?T细胞协同受体:Co-receptor CD4;CD8

?T细胞协同刺激分子

?其他膜表面标志

TCR: T细胞特有的抗原受体，是T细胞识别抗原的功能性结构

(二)T细胞表面标记膜表面异源二聚体

类型：βαTCR、δγTCR

结构：胞外段、跨膜段、胞内段

1. αβTCR

α链和β链分别248aa和282aa

1)胞外区

功能区：V区（α1、β1）C区（α2、β2）

抗原结合部位：可变区，

有6个HVR（Vα、Vβ各三个）CDR

MHC限制性:

CDR1,CDR2 MHCα螺旋

CDR3-抗原肽

多样性主要集中于CDR3

另外：β链还有一VH4

2）跨膜区:一个带正电氨基酸残基—结合CD3

3）胞浆区：很短

另外，CD4+T细胞TCRβ链的CDR1或CDR2 或VH4 含有超抗原结合部位

(三) T细胞协同受体CD分子

1.CD3链

1.CD3—含有五种多肽链，δ、ε、γ和ζ及η（eta）链

它们以两两结合形式，即γε、δε和ζζ或ζη的六个亚单位组成CD3

①免疫受体酪氨酸活化基序（ITAM）：YXXL(V)X7-11YXXL(V) ，T细胞活化信号

转导中起关键作用

②ε、γ、ε和δ胞浆区各含一个ITAM基序

而ζ链胞浆区含三个ITAM基序

2.CD4分子：CD4----MHC-II （β2）receptor of HIV

跨膜糖蛋白

1) 胞外4个Ig样结构域，D1和D2与MHC-Ⅱ分子β链β2非多态区结合

2) 胞内区长含三个丝氨酸残基，磷酸化后参与信号转导。

功能：

①增强TCR与抗原肽-MHC-Ⅱ

亲和力，识别灵敏度提高100倍

②确保CD4+T细胞识别抗原肽-MHC-Ⅱ

③胞内段与酪氨酸激酶LCK结合

3.CD8

?主要Tc

?同/异二聚体

?2个IgG V结构域

?与MHCⅠ类分子α3非多态区结合

?功能

?增强TCR与Ag肽-MHCⅠ分子的亲和力

?参与T活化的信号转导

?使CD8+T识别Ag肽-MHCⅠ分子

4. 协同刺激受体CD28、CTLA-4

（1）.CD28

CD28：表达于T细胞，单体或同源二聚体形式存在，胞浆区含ITAM，与APC表面的B7(CD80/CD86) 结合，可产生协同刺激信号（第二信号），T细胞活化所必需的。

表达于90%的CD4+T细胞和50%CD8+T细胞

未致敏的T细胞上CD28 是CD80和CD86 唯一受体

（2）细胞毒性T淋巴细胞抗原（cytotoxic T lymphocyte antigen-4 , CTLA-4，CD152 ） 只表达于活化T细胞，结构与CD28同源，与APC表面的B7结合

胞浆区含ITIM，故产生T细胞活化抑制信号

5. 其它膜辅助分子

?（1）丝裂原受体：丝裂原（mitogens）能够非特异性地激活T或B淋巴细胞，能同时激活许多淋巴细胞克隆，被称为多克隆激活剂，如PHA、ConA、PWM ?（2）细胞因子受体：IL-2、IL-12，参与T细胞活化与增殖和分化。

二．T细胞亚群及其功能

（一）根据CD4/CD8分类：

CD3+CD4+CD8-T --CD4+T: Th（help T cell)

CD3+CD4-CD8+T--CD8+T: Tc（cytotoxic T cell, CTL)、Ts（surpressor T cell)

表达βαTCR

识别的抗原肽及递呈抗原肽的MHC分子不同。

（二）根据TCR分类：

δγ T cells: IEL

βα T cells:

CD4+T: Th

CD8+T: Tc, Ts

（三）根据功能状态分类：初始T细胞、效应细胞和记忆T细胞

1. 初始T细胞（初始T细胞）：分化成熟但未接受抗原刺激的T细胞。

2. 效应T细胞、记忆T细胞

1）效应T细胞

CD4+T细胞：活化Th细胞，Treg等

CD8+T细胞：CTL等

2）记忆T细胞：是一群在抗原驱动下发生寡克隆扩增的T细胞，停止分化，参与增强的再次免疫应答。其标志CD45RO

第三节：B淋巴细胞

一．B淋巴细胞表面标志:

1.B细胞受体复合体：识别抗原

2.协同受体

3.协同刺激受体参与B细胞活化

4.其它膜辅助分子

（一）BCR和BCR复合物

1.BCR

即成熟B细胞表面的mIgM和mIgD。

B细胞特有的抗原受体，是B细胞识别抗原的功能性结构

膜型Ig：胞外区、跨膜区、胞内区

功能区：V区、C区

抗原结合部位：6个CDR

无MHC限制性

2. Igα- Igβ异二聚体

Igα（CD79a）- Igβ（CD79b）属于小分子跨膜蛋白异源二聚体，胞内段含ITAM 参与BCR装配及表达，转导B细胞活化的第一信号

（二）B细胞共/协同受体复合体

CD19-CD21-CD81复合物

CD21 ：CR2（C3dg受体）,

CD19 ：ITAM

促进B细胞活化

（三）协同刺激受体：CD40

CD40：表达于抗原活化B细胞，与Th2 表面的CD40L结合----传导协同刺激信号（第二信号）

参与B细胞的活化增殖及抗体类别转换

上调B7分子表达

CD40L(CD154)：表达于活化T细胞

（四）其它膜辅助分子

●（1）CD45：

●（2）B7：静止B细胞不表达，与CD28/CTLA-4结合

●（3）MHC分子：表达MHCⅠ、MHCⅡ类分子,活化后MHCⅡ类分子表达上调

●（4）丝裂原受体：SPA、LPS、PWM

●（5）细胞因子受体：IL-4R、IL-5R等

二、B细胞亚群及其功能

Ｂ１：表达CD5

Ｂ２：不表达CD5

B细胞功能

1. 产生抗体

2. 递呈抗原

3. 分泌细胞因子

4. 参与免疫调节