B细胞发育
B细胞发育 细胞发育
(B lymphocyte development)
依赖于骨髓或法氏囊 发育的淋巴细胞, 发育的淋巴细胞,负责体 液免疫和抗原递呈功能, 液免疫和抗原递呈功能, 参与抗细胞外感染微生物、 参与抗细胞外感染微生物、 速发型变态反应、 速发型变态反应、溶细胞 型变态反应、 型变态反应、免疫复合物 型变态反应。 型变态反应。
初次应答: 初次应答:在胸腺依赖区 Ag
B细胞活化、增殖、分化 细胞活化、增殖、 细胞活化
浆细胞 IgM (亲和力低;量少) 亲和力低;量少)
再次应答: 再次应答:在胸腺非依赖区
IgG为主(亲和力高;量多) 为主(亲和力高;量多) 为主 离开生发中心 进入再循环
少部分进入初级淋巴 滤泡,并大量增殖。 滤泡,并大量增殖。
D、转录因子B细胞特异性活化蛋白(BSAP) 、转录因子 细胞特异性活化蛋白 细胞特异性活化蛋白( )
由Pax5基因编码,参与CD19的转录调控。 Pax5 CD19
E、Oct-2及NF-κB等 、 及 等
调控序列 启动子
VH
DH JH
内含子
增强子
C区 区
Oct-2 细胞特异表达) (在B细胞特异表达) 细胞特异表达 NF-κB参与轻链的转录 参与轻链的转录
重链 VH DH JH C 编码DH JH C 编码 C
替代BCR 替代
VL 轻链(胚系) 轻链(胚系) λ5基因 基因 Vpro-B基因 基因
JH
编码λ 蛋白 编码λ 5蛋白 编码Vpro-B蛋白 蛋白 编码
细胞( 前B细胞(pre-B) 细胞 )
早期前细胞
重链
VH DH JH C JH
编码完整链 编码完整 链
3、记忆性/效应 、记忆性 效应 性 B细胞阶段 细胞阶段
FDCs/Th
高亲和力
大部分凋亡
次级母细胞,形成顶亮区(发生类别转换) 次级母细胞,形成顶亮区(发生类别转换) 记忆性B细胞 长命浆细胞 记忆性 细胞/长命浆细胞,进入外周血 细胞 长命浆细胞,
体细胞超突变
即重排后的V/D和V/D/J外显子发生高频率的点突变, 和 外显子发生高频率的点突变, 即重排后的 外显子发生高频率的点突变 常伴有亲和力成熟。 常伴有亲和力成熟。 特点: 特点: 1、只有在次级淋巴结;抗原刺激下;有T细胞辅助 、只有在次级淋巴结;抗原刺激下; 细胞辅助 2、突变频率很高 、 3、只发生在V区及其 ’和3’的旁侧区,不发生在 区 、只发生在 区及其 区及其5’ ’的旁侧区,不发生在C区 4、主要为点突变 、 5、与类别转化无关 、
B细胞的分化发育 细胞的分化发育 B细胞亚群 细胞亚群 B细胞膜表面分子 细胞膜表面分子 B细胞检测方法 细胞检测方法
B细胞的发育过程 细胞的发育过程
抗原非依赖阶段: 抗原非依赖阶段:在胚肝或骨髓
成熟B细胞 成熟 细胞
未成熟细胞
前B细胞 细胞
原B细胞 细胞
淋巴干细胞
抗原依赖阶段: 抗原依赖阶段:外周淋巴器官
活化B细胞 活化 细胞 浆细胞 迁移 初级淋巴滤泡,转化为B淋巴母细胞 初级淋巴滤泡,转化为 淋巴母细胞 克隆增殖 中央母细胞,形成暗区(体细胞高突变及抗原受体编辑) 体细胞高突变及抗原受体编辑) 中央母细胞,
2、中央细胞阶段 、
增殖 中央细胞,形成基底亮区(抗原选择) 中央细胞,形成基底亮区(抗原选择)
VL 轻链(胚系) 轻链(胚系) λ5基因 基因 Vpro-B基因 基因
C
前受体
编码λ 蛋白 编码λ 5蛋白 编码Vpro-B蛋白 蛋白 编码
晚期前B细胞 晚期前 细胞
重链 VH DH JH C VL
编码完整链 编码完整 链
轻链(重排) 轻链(重排) λ5基因 基因
JH C
前受体
编码λ 蛋白 编码λ 5蛋白 编码Vpro-B蛋白 蛋白 编码
成熟B细胞 成熟 细胞
重链出 现类别 转换
VH DH JH C
编码完整/δ链 链 编码完整
轻链
VL
JH
C
编码完整轻链
sIgM/sIgD
调控Ig基因重排及转录的一些胞内蛋白 调控 基因重排及转录的一些胞内蛋白
参与调控Ig基因重排的胞内蛋白也与 细胞分化阶段相 参与调控 基因重排的胞内蛋白也与B细胞分化阶段相 基因重排的胞内蛋白也与 一致的顺序改变。包括: 一致的顺序改变。包括: A、重组活化基因1/2 、重组活化基因 (recombination activation gene 1 and 2,RAG1/2) ) B、末端脱氧核苷酸转移酶 、 (terminal deoxynucleotidyl transferase,TdT) ) C、E2A及Id基因 、 及 基因 D、转录因子B细胞特异性活化蛋白(BSAP) 、转录因子 细胞特异性活化蛋白 细胞特异性活化蛋白( ) E、Oct-2及NF-κB等 、 及 等
体细胞突变、 体细胞突变、 抗原受体编辑、 抗原受体编辑、
记忆性B细胞 记忆性 细胞 寿命较同型转换、 同型转换、 同型转换
生发中心 Ag
B细胞活化和生发中心的形成 细胞活化和生发中心的形成
初次应答(胸腺依赖区) 初次应答(胸腺依赖区)
分三个阶段
1、中央母细胞阶段 、
B、细胞因子 、 IL-11和SCF是造血干细胞向未定向祖 和 是造血干细胞向未定向祖 B细胞分化所必需的细胞因子。 细胞分化所必需的细胞因子。 细胞分化所必需的细胞因子 IL-7是祖 细胞(pro B)和前 细胞 是祖B细胞( 和前B细胞 是祖 细胞 和前 的生长因子。 (pre B)的生长因子。 的生长因子 Kee发现,IL-11+IL-7+SCF三种细 发现, 三种细 发现 胞因子在无基质细胞的条件下, 胞因子在无基质细胞的条件下,即可 诱导干细胞分化为浆细胞。 诱导干细胞分化为浆细胞。
细胞( 祖B细胞(pro B) 细胞 )
早祖B细胞阶段:首先发生 重链 重链D 的重排. 早祖 细胞阶段:首先发生Ig重链 HJH的重排. 细胞阶段 晚祖B细胞阶段:开始编码无 片段基因产物的 片段基因产物的链 晚祖 细胞阶段:开始编码无V片段基因产物的 链。轻链 细胞阶段 仍处于胚系( 状态., 仍处于胚系(germ line)状态 ,但出现替代轻链。 状态 但出现替代轻链。
抗原
成熟B细胞 成熟 细胞
活化B细胞 活化 细胞
记忆B细胞 记忆 细胞
+ sIgGsIgA+
sIgM+ sIgD+
sIgM+ sIgD+
浆细胞 胞浆Ig 胞浆
抗原非依赖阶段
B细胞在骨髓 细胞在骨髓 微环境中的发育也 同样经历阳性选择 同样经历阳性选择 和阴性选择,通过 和阴性选择, 这两次选择大约 75%的B细胞经 的 细胞经 历凋亡过程。 历凋亡过程。只有 少量经历功能性免 疫球蛋白基因重排 的B细胞进入外周 细胞进入外周 淋巴器官。 淋巴器官。
1、B细胞对不同抗原的抗体应答 、 细胞对不同抗原的抗体应答 A、B细胞对 、 细胞对 细胞对TI- Ag的应答在外周淋巴细胞的胸腺依赖区, 的应答在外周淋巴细胞的胸腺依赖区, 的应答在外周淋巴细胞的胸腺依赖区 产生IgM。 。 产生 Ag
B细胞活化 细胞活化
副皮质区
IL-5 IgM
B、B细胞对 、 细胞对 细胞对TD-Ag的应答 的应答
二、B细胞在外周淋巴器官中的分化发 细胞在外周淋巴器官中的分化发 育过程 B 细胞在骨髓成熟后,迁移至各个外 细胞在骨髓成熟后, 周淋巴器官,构成外周B细胞库 细胞库。 周淋巴器官,构成外周 细胞库。这些大 多是未接触过抗原的“处女”细胞。 多是未接触过抗原的“处女”细胞。当接 受抗原后可发生活化、增殖, 受抗原后可发生活化、增殖,大部分分化 为浆细胞,小部分停止分化为记忆性B细 为浆细胞,小部分停止分化为记忆性 细 胞。 接受抗原刺激后的活化B细胞, 接受抗原刺激后的活化 细胞,大量 细胞 增殖,并经历体细胞突变、 增殖,并经历体细胞突变、亲和力成熟和 Ig同型转换等过程。 同型转换等过程 同型转换等过程。
前受体对B细胞分化早期起着十分重要作用,它介导的信号可导致: 前受体对 细胞分化早期起着十分重要作用,它介导的信号可导致: 细胞分化早期起着十分重要作用 A、 细胞大量增殖;B、 RAG-1/RAG-2的表达短暂下调;C 、上述 、 细胞大量增殖; 、 的表达短暂下调; 的表达短暂下调 重排终止。 重排终止。 此阶段若重链与轻链的基因重排发生错位时,这些细胞将发生凋亡。 此阶段若重链与轻链的基因重排发生错位时,这些细胞将发生凋亡。
Ig类别转换(class switch): 类别转换( 类别转换 ):
抗原激活B细胞后,膜上及分泌的 类别会由 类别会由IgM转成 抗原激活 细胞后,膜上及分泌的Ig类别会由 细胞后 转成 IgG、A、E其它类别,但V区不变; 其它类别, 区不变; 、 、 其它类别 区不变 影响因素: 影响因素: 抗原性质:可溶性蛋白: 抗原性质:可溶性蛋白:IgG 多糖类抗原: 多糖类抗原:IgM 蠕虫: 蠕虫:IgE CD40-CD40L:激活NFκB, CD40-CD40L:激活NFκB,诱导类别转换 κ 抗原免疫途径:口服: 抗原免疫途径:口服:IgA;皮内、皮下:IgG ;皮内、皮下: 细胞因子调控
B、末端脱氧核苷酸转移酶 、 (terminal deoxynucleotidyl transferase,TdT) ) TdT
Dt/A/C/GT P Dt/A/C/GT P
随机核苷酸加减
AGCTAG CTAG
连接酶
AGCTAG CTAG
C、 E2A及Id基因 、 及 基因
E2A 是编码bHLH家族转录因子蛋白,可 识别多种B细胞样特异基因中E-box,参与 参与 Ig基因重排。Id基因编码产物可与E2A 形 基因重排。 基因重排 成异源二聚体,抑制E2A的活性。