B淋巴细胞介导的特异性免疫应答

B淋巴细胞介导的特异性免疫应答知识梳理，包括分化发育、B细胞的表面分子及其作用、B细胞分类、免疫应答规律、B细胞对TI抗原的免疫应答等等。

B淋巴细胞介导的特异性免疫应答

• 分化发育
  • BCR的基因结构及其重排
    • BCR即膜型免疫球蛋白
    • 首先是重链可变区基因重排，随后是轻链重排
    • Ig重链在14号染色体长臂上 Ig轻链κ基因（2号染色体短臂）和λ基因（22号染色体长臂）
    • 先V-D-J后与C基因片段连接（重链）
      • V区重排通过重组酶作用连接，识别两端保守序列
      • 重组酶：
        • 重组激活酶（recombination activating gene，RAG）：只表达于B细胞重排重链和轻链的时候表达
        • 末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）：将数个核苷酸插入到重排过程中出现的DNA断端
    • 一个B细胞只产生一种BCR，一种抗体
      • 等位排斥
        • 一条染色体的重链重排成功后抑制另一条同源染色体的重链重排
      • 同型排斥
        • κ轻链基因重排成功后抑制λ基因的重排
  • 抗原识别受体多样性产生的机制
    • 组合多样性
      • 1.9x10^6
    • 连接多样性
      • 密码子错位
      • 框架移位
      • N序列插入
        • TdT作用
    • 受体编辑
      • 指一些完成基因重排并成功表达BCR(mlgM)的B细胞识别自身抗原后未被克隆清除,而是发生RAG基因重新活化,导致轻链VJ再次重排,合成新的轻链,替代自身反应性轻链,从而使BCR获得新的特异性。
    • 体细胞高频突变
      • 在编码V区CDR部位的基因序列发生碱基的点突变
  • 在中枢免疫器官的分化发育
    • 祖B细胞
      • 早期pro-B开始重排可变区基因D-J，晚期V-D-J重排
      • 此时没有mIgM表达
      • 开始表达Igα/Igβ异二聚体，重要标记
    • 前B细胞
      • 特征：表达前B细胞受体
      • 经过大pro-B（μ链和替代轻链V区和C区同源VpreB和λ5两种蛋白）和小pro-B（开始轻链重排）两个阶段
    • 未成熟B细胞
      • 表达完整mIgM，此时受到抗原刺激，细胞凋亡
      • 在某些情况下,未成熟B细胞与自身抗原的结合可引起mlgM表达的下调,这类细胞虽然可以进入外周免疫器官,但对抗原刺激不产生应答,称为失能
    • 成熟B细胞
      • 表达mIgM和mIgD
• B细胞的表面分子及其作用
  • B细胞抗原受体复合物（BCR）
    • 膜表面免疫球蛋白（mIg）
    • Igα/Igβ（CD79a/CD79b） 含有免疫受体酪氨酸激活酶基序（ITAM）
  • B细胞共受体
    • CD19与CD21及CD81非共价键相连，增强第一信号
    • CD19传递激活信号
    • CD21（CR2）结合C3d，形成CD21-C3d-抗原-BCR复合物
  • 共刺激分子（第二信号）
    • CD40
      • 组成性表达于B细胞，活化T细胞
    • CD80/CD86
      • 与T细胞CD28（激活T细胞）和CTLA-4（抑制T细胞）
      • 活化的B细胞表达增强，静息不表达
    • 表达于B细胞的黏附分子
      • ICAM-1
      • LFA-1
      • 也有共刺激作用
  • CD20:调节钙离子跨膜流动，调控分化 治疗型单抗识别的靶分子
  • CD22:内含ITIM，抑制性受体，负调节CD19/CD21/CD81
  • CD32:负调节B细胞活化及抗体分泌
• B细胞分类 根据是否发挥固有免疫或适应性免疫功能分类
  • B1细胞
    • 5%～10%，主要定居于腹膜腔、胸膜腔和肠道黏膜固有层
    • 具有自我更新能力，胚胎期即产生
    • 慢性淋巴细胞白血病中的B细胞均表达CD5来自B1细胞
    • 主要针对碳水化合物（细菌多糖）无需Th细胞辅助，不发生类别转化。 合成低亲和力IgM，天然抗体，属于固有免疫细胞，早期发挥作用
  • B2细胞
    • 参与体液免疫的主要抗体分泌细胞
    • 出现相对较晚，定位于外周淋巴器官
    • 在抗原刺激和Th细胞的辅助下，最终形成浆细胞，产抗体
• 免疫应答规律
  • 潜伏期
    • 时间长短取决于：抗原性质，抗原进入机体的途径，佐剂类型，宿主状态
  • 对数期
  • 平台期
  • 下降期
  • 再次应答
    • 强弱取决于：两次抗原的刺激时间间隔
• B细胞对TI抗原的免疫应答
  • TI抗原：多糖，多聚蛋白，脂多糖
  • 直接激活初始B细胞，无需Th 细胞辅助
  • TI-1抗原（B细胞丝裂原）
    • BCR
    • 通过其丝裂原成分与B细胞上的丝裂原受体结合
    • 产生IgM
    • 无Ig类别转换，抗体亲和力成熟，记忆B细胞形成
  • TI-2抗原
    • 多为细胞壁与荚膜多糖
    • 仅激活成熟的B细胞（应答主要是B1细胞）
    • 5岁才发育成熟，故婴幼儿易感染TI-2抗原
    • 抗原表位密度在TI-2抗原激活B细胞中很重要
      • 过高——B细胞耐受
      • 过低——mIg交联程度不够，无法激活
• B细胞对TD抗原的免疫应答
  • 识别
    • BCR结合抗原，产第一信号。 内化抗原，加工提呈抗原肽-MHCII类分子（pMHC），刺激活化T细胞，T细胞表达CD40L结合CD40提供B活化第二信号
    • 识别抗原无MHC限制
  • 需要的信号
    • 第一信号
      • 抗原刺激信号
      • BCR-CD79a/b：CD79a/b将信号转入B细胞内，具有ITAM
      • 共受体的增强作用
        • CD21结合与BCR-抗原结合的C3d，通过交联与CD19结合
        • CD19胞质区由多个保守的酪氨酸残基，能聚集Lyn，Fy等含SH2结构域的信号分子
        • CD81稳定CD19和CD21
    • 第二信号
      • CD40与CD40L
      • 如果只有第一信号没有第二信号，B细胞不仅不能活化，反而会进入失能耐受状态
  • 增殖和末端分化
    • B细胞分化的抗原依赖期
    • B细胞增殖生成生发中心
      • 血液循环中的B细胞穿过高内皮微静脉(HEV)进入外周免疫器官。
      • 在T、B细胞交界区，已识别抗原的B细胞与同一抗原激活的Th细胞相遇
      • Th的辅助下活化后进入淋巴小结进步分裂、增殖,形成生发中心( germinal center)暗区，分类增殖的中心母细胞在紧密聚集，FDC很少
      • 明区：中心母细胞不密集，FDC多接触。 FDC：高表达Fc受体和补体受体，结合抗原后可形成串珠小体，供B细胞识别吞噬，FDC可以将抗原浓缩，滞留在细胞表面维持数周到数年
      • Tfh为CD4"T细胞,由Th0与B细胞相互作用后分化而来,产生IL-21和少量IL-4、IFN-γ, 在B细胞分化为浆细胞、产生抗体和Ig类别转换中发挥重要作用,是辅助B细胞应答的关键细胞
    • 体细胞高频突变、Ig 亲和力成熟和阳性选择 明区中
      • 少部分突变B细胞克隆的BCR亲和力提高,表达抗凋亡蛋白而继续存活。这就是B细胞成熟过程中的阳性选择,也是抗体亲和力成熟的机制之一
    • Ig的类别转换
      • 重链V区基因保持不变，但C区基因则发生不同的重排
      • IL-4诱导Ig的类别转换成IgG1和IgE, TGF-β诱导转换成IgG2b和ΙgA; Th1细胞分泌IFN-γ诱导转换成IgG2a和IgG3
    • 浆细胞的形成
      • 粗面内质网
      • 不表达BCR和MHCII分子
      • 生发中心产生的大部分迁入骨髓
    • 记忆B细胞的产生
      • 大部分离开生发中心参与血液循环，可被迅速活化产生抗体
      • 表达CD27和CD44水平高