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08 第八章 特异性B细胞免疫应答.pptx

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本课件介绍免疫应答的概念、类型与基本特征,重点讲解 B 细胞对抗原的识别、双信号活化、在生发中心的增殖分化与抗体效应,并比较初次应答与再次应答的规律,以及 B1 细胞对 TI-1、TI-2 抗原的应答特点与免疫记忆。

第九章章节起始页,说明本章围绕抗体应答的识别、活化与效应过程展开
免疫应答概述页,说明其为排除抗原的过程并分识别、活化、效应三个阶段
免疫应答类型页,按来源与效应机理区分天然适应性免疫及体液细胞免疫
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第1页:第九章 B细胞介导的体液免疫应答

第九章 B细胞介导的体液免疫应答——抗体应答。

第2页:免疫应答的概念与阶段

免疫应答
抗原物质进入机体,激发免疫系统发生一系列反应以排除抗原的过程,即免疫细胞识别、摄取、处理抗原,继而活化、增殖、分化,产生免疫效应的过程。
免疫应答过程的三个阶段
抗原识别、免疫细胞活化、免疫效应。

第3页:免疫应答的类型

根据来源
天然性免疫——生来就有;适应性免疫——后天获得。
根据效应机理
体液免疫——B细胞活化产生特异性抗体发挥免疫效应;细胞免疫——特异性T细胞活化发挥免疫效应。

第4页:生理性与病理性免疫应答

生理性免疫应答
清除有害物(如病原微生物及其产物、恶变细胞等),保持内环境稳定。
病理性免疫应答
引起组织损伤或功能障碍,如超敏反应、自身免疫病。

第5页:免疫应答的基本特征

  1. 特异性:针对某种抗原产生的抗体或效应细胞,发生的免疫应答
  2. 记忆性:初次接触某种抗原后,免疫系统可长期保留对该抗原的“记忆性”,发生再次免疫应答
  3. 识别“自己”和“非己”:个体发育过程中产生

第6页:免疫应答的发生部位

经皮肤
淋巴循环至淋巴结。
经静脉
抗原进入脾。
口服或吸入
到达粘膜局部的粘膜下淋巴细胞。
脑内
由小胶质细胞参与应答。

第7页:第一节 B细胞的亚群

第一节 特异性B细胞免疫应答:B细胞分为B1和B2两个亚群。

B1细胞
产生于个体发育早期,其BCR只有mIgM,只对TI抗原发生免疫应答,不需要Th的辅助,主要产生低亲和力的IgM抗体。
B2细胞
即通常所指的B细胞,其BCR有mIgM和mIgD,在Th的辅助下对TD抗原发生免疫应答。

第8页:抗原识别阶段

一、抗原识别阶段:B细胞通过BCR识别各种蛋白质分子表面的抗原决定基。BCR识别的抗原无须经APC进行加工处理和递呈,即直接识别菌体蛋白、外毒素等各种蛋白质抗原的抗原表位。

第9页:B细胞的抗原递呈作用

B细胞能持续表达MHC-Ⅱ类分子,能有效递呈抗原给CD4+Th细胞,也表达B7-1分子,对活化的Th细胞有协同刺激作用。

机制:BCR结合抗原决定簇,发生受体介导的内吞作用,被吞入的抗原分子水解成抗原性多肽,与MHC-Ⅱ类分子形成复合物,表达在B细胞表面,并递呈给CD4+T细胞。

第10页:

第11页:

第12页:B细胞与T细胞的突触连接

B细胞(红色)与T细胞(绿色)之间形成突触连接的显微图,显示免疫突触的形成。

第13页:T细胞与B细胞相互作用图

T细胞(居中)被B细胞围绕的显微图,细胞骨架经染色显示为绿色。

第14页:B细胞活化的双信号

B细胞活化的第一信号
BCR与抗原表位结合,产生激活B细胞的第一信号。B细胞通过BCR介导的内吞作用吞入抗原,将抗原加工处理成小肽片段,以MHCⅡ-抗原肽的形式递呈给Th细胞。
B细胞活化的第二信号
活化的Th细胞表达CD40L,与B细胞表面CD40分子结合,产生B细胞的第二活化信号。

第15页:BCR介导的内吞作用

BCR介导的内吞作用示意图:BCR结合抗原后内吞,抗原在细胞内被加工处理为小肽片段。

第16页:B细胞活化的双信号示意图

B细胞活化的双信号示意图:BCR与抗原表位结合提供第一信号,Th细胞CD40L与B细胞CD40结合提供第二信号。

第17页:B细胞与Th细胞间的相互作用

B细胞与Th细胞间的相互作用示意图:包括MHCⅡ-抗原肽与TCR结合、CD40与CD40L结合以及B7与CD28等协同刺激分子的相互作用。

第18页:TI抗原与TD抗原对B细胞的激活

TI-Ag与TD-Ag对B细胞的激活示意图:TD抗原刺激B细胞需要Th细胞辅助,TI抗原可直接激活B1细胞。

第19页:B细胞的增殖与分化

(二)增殖与分化:B细胞的增殖与分化在外周淋巴器官的生发中心进行。B细胞受到活化的双信号刺激后大量增殖,分化为分泌各种抗体的浆细胞,一部分B细胞分化为记忆细胞。

B细胞在分化过程中发生抗体的亲和力成熟和抗体类别转换,其增殖与分化需要活化的Th2细胞分泌的各种细胞因子。

第20页:B细胞增殖与分化示意图

B细胞的增殖与分化示意图:活化B细胞在生发中心增殖,分化为浆细胞和记忆B细胞。

第21页:效应阶段

三、效应阶段:B细胞活化后增殖分化的终末细胞是分泌不同类型抗体的浆细胞。浆细胞分泌的各类抗体经血液循环到机体各个部位,发挥抗体的各种效应作用。

第22页:抗体的效应

  • 中和作用
  • 调理作用
  • 激活补体作用
  • 抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(ADCC)

第23页:抗体的效应作用示意图

抗体的效应作用示意图:抗体通过中和作用、调理作用、激活补体和ADCC发挥免疫效应。

第24页:初次应答的特点

第二节 抗体产生的一般规律。初次应答:指B细胞受初次遇到的抗原刺激后发生的免疫应答。初次应答特点:

  1. 由TD或TI抗原刺激未致敏B细胞产生
  2. 潜伏期长
  3. 抗体水平低、维持时间短
  4. 抗体亲和力低
  5. 产生的抗体为IgM

第25页:再次应答的特点

再次应答:指B细胞再次遇到相同抗原刺激后发生的免疫应答。再次应答特点:

  1. 由TD抗原刺激记忆B细胞产生
  2. 潜伏期短
  3. 抗体水平高、维持时间长
  4. 抗体亲和力高
  5. 产生的抗体为IgG、IgA、IgE等

第26页:初次应答与再次应答的比较

初次应答与再次应答的不同点:下表列出两者的主要区别。

初次应答与再次应答的比较
比较项目初次应答再次应答
刺激抗原TD或TI抗原TD抗原
应答细胞未致敏B细胞记忆B细胞
潜伏期长短
抗体水平低高
维持时间短长
抗体亲和力低高
抗体类型IgMIgG、IgA、IgE等

第27页:初次与再次应答的一般规律图

初次应答与再次应答的一般规律图:显示再次应答潜伏期短、抗体滴度高、维持时间长的变化趋势。

第28页:第三节 TI抗原的概念

第三节 B1细胞对TI抗原的免疫应答。TI抗原:某些细菌多糖、多聚蛋白质及脂多糖等能直接激活B1细胞,不需要Th细胞的辅助,这类抗原称为胸腺非依赖抗原(thymus-independent antigen,简称TI-Ag)。

第29页:TI抗原的分类

TI-1抗原
主要是革兰氏阴性细菌的脂多糖。
TI-2抗原
主要有大分子多糖和多聚蛋白,如细菌的荚膜多糖和多聚鞭毛蛋白等。

第30页:TI抗原与TD抗原的特点

TI抗原与TD抗原的特点:下表列出两类抗原的主要区别。

TI抗原与TD抗原的特点比较
比较项目TI抗原TD抗原
化学组成细菌多糖、多聚蛋白质及脂多糖多数蛋白质抗原
是否需要Th辅助不需要需要
应答的B细胞亚群B1细胞B2细胞
激活方式高浓度多克隆激活,或由重复表位使BCR交联BCR识别抗原并在Th辅助下活化
抗体类别转换TI-1单独不能诱导,TI-2在T细胞辅助下可发生可发生
免疫记忆无有
主要抗体类型主要为低亲和力IgMIgG、IgA、IgE等

第31页:B1细胞对TI-1抗原的应答

一、B1细胞对TI-1抗原的应答:高浓度TI-1抗原可与B1细胞表面的有丝分裂原受体结合,非特异性地激活多克隆B1细胞;低浓度TI-1抗原只能激活具有特异性BCR的B1细胞。TI-1抗原单独不能诱导Ig类别转换、抗体亲和力成熟及记忆B细胞形成。

第32页:TI-1抗原诱导B细胞活化

TI-1抗原诱导B细胞活化示意图:高浓度时有丝分裂原受体介导多克隆激活,低浓度时仅特异性BCR的B1细胞被激活。

第33页:B1细胞对TI-2抗原的应答

二、B1细胞对TI-2抗原的应答:TI-2抗原多属细菌胞壁与荚膜多糖成分,如细菌的荚膜多糖和多聚鞭毛蛋白等,这类抗原具有许多相同的抗原表位,这些重复的抗原表位可与B细胞的BCR发生广泛交联,由此激活B1细胞。TI-2抗原激活的B1细胞免疫应答,在T细胞辅助下可发生Ig类别转换。

第34页:TI-2抗原诱导B细胞活化

TI-2抗原诱导B细胞活化示意图:TI-2抗原具有多个重复排列的抗原决定簇,使BCR发生交联而激活B1细胞。

第35页:B1细胞对TI抗原应答的意义

对TI-1抗原的应答
属于非特异性激活B1细胞,发生在特异性免疫应答之前,对抵抗胞外菌的感染有重要作用。
对TI-2抗原的应答
多数胞外菌具有荚膜多糖,能抵抗巨噬细胞的吞噬;TI-2抗原刺激B1细胞产生的抗体具有调理作用,抗体与细菌结合后促进巨噬细胞对细菌的吞噬作用。

第36页:第四节 免疫记忆

第四节 免疫记忆。B细胞免疫记忆:指B细胞再次遇到相同抗原时,快速产生高效价、高亲和力抗体的现象。

长寿记忆B细胞
不能分泌抗体,保留对再次抗原应答的能力。
长寿浆细胞
能持续分泌抗体,维持血清抗体水平。

第37页:B细胞记忆的诱导

  1. 抗原刺激生发中心内的成熟B细胞,使其增殖分裂成中心母细胞(centroblast)
  2. 中心母细胞BCR发生改变
  3. 与滤泡树突状细胞(FDC)上的抗原结合:低亲和力BCR的B细胞经阴性选择发生凋亡;高亲和力BCR的B细胞经阳性选择发育成浆细胞或者记忆细胞

第38页:记忆B细胞库的维持

  • 抗原反复刺激:交叉反应、独特型网络;病原微生物反复暴露、长期慢性炎症、自身或环境中共同抗原的存在,使记忆B细胞不断更新
  • 抗原特异性长寿浆细胞的存在,维持特异性高亲和力抗体水平
  • FDC上抗原抗体复合物的持续存在(数月至数年)

第39页:记忆B细胞对再次抗原的应答

三、记忆B细胞对再次抗原的应答:再次抗原刺激后,记忆B细胞克隆快速大量扩增,抗体分泌细胞增多(较初次应答多8~10倍以上)。四、记忆库的填充。

第40页:本章提要

本章提要:B细胞来源于骨髓,主要介导体液免疫应答。TI诱导的B细胞免疫应答不需要Th细胞辅助,高浓度的TI由B细胞丝裂原受体识别,是B细胞的多克隆激活剂;TI-2由BCR识别,通过BCR的交联激活B细胞。

TD诱导的B细胞免疫应答包括三个阶段:初次应答通过其它APC(IDC),再次应答通过B细胞。IDC通过吞饮摄入抗原,B细胞通过BCR摄取特异性抗原,在细胞内加工处理与MHC-Ⅱ类分子结合传递给Th细胞。

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