《医学免疫学》课程教学资源（精要讲义）第十三章 B淋巴细胞介导的特异性免疫应答

第十三章B细胞介导的适应性免疫应答【学习要求】掌握：B细胞对TD抗原的免疫应答。热悉：体液免疫应答产生抗体的一般规律。了解：B细胞对TI抗原的免疫应答。【学习精要】B细胞介导的免疫应答是B细胞接受抗原刺激后，B细胞活化、增殖、分化为浆细胞，分泌抗体所发挥的免疫效应，此过程称为体液免疫应答。第一节B细胞对TD抗原的免疫应答一、B细胞对TD抗原的识别B细胞BCR特异性结合抗原，产生B细胞活化的第一信号：B细胞内化抗原并加工处理成抗原肽-MHCII类分子复合物（pMHCII)，提呈给Th识别，Th活化后表达的CD40L与B细胞的CD40结合，提供B细胞活化的第二信号。BCR识别抗原与TCR不同的是：①BCR不仅识别蛋白质抗原，还识别多糖、核酸、脂类等；②BCR识别完整抗原，也能识别降解抗原；③BCR识别抗原不需APC加工提呈，无MHC限制性。二、B细胞活化的信号（一）B细胞活化的第一信号又称抗原刺激信号，由BCR与特异性抗原结合，启动B细胞活化的第一信号，CD79a/CD79b（Iga/Igβ）和CD19/CD21/CD81共同将信号传入B细胞内。CD19/CD21/CD81作为BCR共受体，增强B细胞活化信号。CD19向胞内传递活化信号，CD21能识别结合于抗原上的C3d，CD81连接CD19与CD21，形成稳定的CD19/CD21/CD81复合物。（二）B细胞活化的第二信号又称共刺激信号，由B细胞与Th表面多对黏附分子相互作用产生，其中最重要的是CD40/CD40L。成熟B细胞表达的CD40与活化Th表达的CD40L结合，向B细胞传递活化的第二信号。（三）细胞因子的作用活化B细胞表达多种细胞因子受体，在活化T细胞分泌的细胞因子（如IL-4、IL-5、IL-21）

第十三章 B 细胞介导的适应性免疫应答 【学习要求】 掌握：B 细胞对 TD 抗原的免疫应答。 熟悉：体液免疫应答产生抗体的一般规律。 了解：B 细胞对 TI 抗原的免疫应答。 【学习精要】 B 细胞介导的免疫应答是 B 细胞接受抗原刺激后，B 细胞活化、增殖、分化为浆细胞， 分泌抗体所发挥的免疫效应，此过程称为体液免疫应答。 第一节 B 细胞对 TD 抗原的免疫应答 一、B 细胞对 TD 抗原的识别 B 细胞 BCR 特异性结合抗原，产生 B 细胞活化的第一信号；B 细胞内化抗原并加工处 理成抗原肽-MHC II 类分子复合物（pMHC II），提呈给 Th 识别，Th 活化后表达的 CD40L 与 B 细胞的 CD40 结合，提供 B 细胞活化的第二信号。 BCR 识别抗原与 TCR 不同的是：①BCR 不仅识别蛋白质抗原，还识别多糖、核酸、脂 类等；②BCR 识别完整抗原，也能识别降解抗原；③BCR 识别抗原不需 APC 加工提呈，无 MHC 限制性。 二、B 细胞活化的信号 （一）B 细胞活化的第一信号 又称抗原刺激信号，由 BCR 与特异性抗原结合，启动 B 细胞活化的第一信号， CD79a/CD79b（Igα/Igβ）和 CD19/CD21/CD81 共同将信号传入 B 细胞内。 CD19/CD21/CD81 作为 BCR 共受体，增强 B 细胞活化信号。CD19 向胞内传递活化信 号，CD21 能识别结合于抗原上的 C3d，CD81 连接 CD19 与 CD21，形成稳定的 CD19/CD21/CD81 复合物。 （二）B 细胞活化的第二信号 又称共刺激信号，由 B 细胞与 Th 表面多对黏附分子相互作用产生，其中最重要的是 CD40/CD40L。成熟 B 细胞表达的 CD40 与活化 Th 表达的 CD40L 结合，向 B 细胞传递活化 的第二信号。 （三）细胞因子的作用 活化 B 细胞表达多种细胞因子受体，在活化 T 细胞分泌的细胞因子（如 IL-4、IL-5、IL-21）

作用下增殖分化，形成生发中心。（四）T、B细胞相互作用B细胞对TD抗原的应答需要T细胞的辅助，主要表现在：①活化的T细胞为B细胞活化提供第二信号：②T细胞分泌多种细胞因子促进B细胞分化、增殖和分化。T、B细胞间的作用是双向的：一方面B细胞作为APC，加工提呈pMHCII活化T细胞，诱导T细胞表达多种膜分子和分泌细胞因子；另一方面活化T细胞表达CD40L，为B细胞提供活化第二信号：活化T细胞分泌细胞因子诱导B细胞进一步增殖和分化，产生抗体或分化为浆细胞或记忆B细胞。三、B细胞的增殖和分化经双信号刺激完全活化的B细胞具有增殖和分化的能力。活化的B细胞在外周免疫器官T-B细胞交界处，与活化的Th相遇，接受第二信号而完全活化。并经历体细胞高频突变、Ig亲和力成熟和类别转换，分化为浆细胞或记忆B细胞，发挥体液免疫功能。体细胞高频突变与Ig基因重排的多样性导致BCR多样性和体液免疫应答中抗体的多样性。在初次应答时，抗原可激活表达不同亲和力BCR的B细胞克隆，产生不同亲和力的抗体；当再次免疫应答时，抗原会优先结合高亲和力BCR的B细胞，产生高亲和力的抗体，此即为抗体亲和力成熟。Ig的类别转换在抗原诱导下产生，Th分泌的细胞因子可直接调节。如Th2分泌的IL-4诱导转换成IgG1和IgE，TGF-β诱导转换成IgA，Th1分泌的IFN-诱导转换成IgG2和IgG3。浆细胞又称为抗体形成细胞（antibodyformingcell，AFC)，是B细胞分化的终末细胞，可分泌特异性抗体。浆细胞不再表达BCR和MHCIⅡI类分子，不能识别抗原，也失去了与Th相互作用的能力。生发中心的浆细胞大多迁入骨髓持续产生抗体。生发中心的B细胞部分分化为记忆B细胞（Bm）为长寿细胞，再次受同一抗原刺激后可迅速活化并产生大量抗体。口决：体液免疫主角B，需要Th来辅助，分化浆C释抗体。结合抗原促吞噬，激活补体溶细胞，抗菌毒素胞外体。第二节B细胞对TI抗原的免疫应答非T细胞依赖性抗原（TI-Ag）如细菌多糖、脂多糖等，能直接激活初始B细胞而无需Th的辅助。（一）B细胞对TI-1抗原的应答

作用下增殖分化，形成生发中心。 （四）T、B 细胞相互作用 B 细胞对 TD 抗原的应答需要 T 细胞的辅助，主要表现在：①活化的 T 细胞为 B 细胞 活化提供第二信号；②T 细胞分泌多种细胞因子促进 B 细胞分化、增殖和分化。 T、B 细胞间的作用是双向的：一方面 B 细胞作为 APC，加工提呈 pMHC II 活化 T 细 胞，诱导 T 细胞表达多种膜分子和分泌细胞因子；另一方面活化 T 细胞表达 CD40L，为 B 细胞提供活化第二信号；活化 T 细胞分泌细胞因子诱导 B 细胞进一步增殖和分化，产生抗 体或分化为浆细胞或记忆 B 细胞。 三、B 细胞的增殖和分化 经双信号刺激完全活化的 B 细胞具有增殖和分化的能力。活化的 B 细胞在外周免疫器 官 T-B 细胞交界处，与活化的 Th 相遇，接受第二信号而完全活化。并经历体细胞高频突变、 Ig 亲和力成熟和类别转换，分化为浆细胞或记忆 B 细胞，发挥体液免疫功能。 体细胞高频突变与 Ig 基因重排的多样性导致 BCR 多样性和体液免疫应答中抗体的多样 性。在初次应答时，抗原可激活表达不同亲和力 BCR 的 B 细胞克隆，产生不同亲和力的抗 体；当再次免疫应答时，抗原会优先结合高亲和力 BCR 的 B 细胞，产生高亲和力的抗体， 此即为抗体亲和力成熟。Ig 的类别转换在抗原诱导下产生，Th 分泌的细胞因子可直接调节。 如 Th2 分泌的 IL-4 诱导转换成 IgG1 和 IgE，TGF-β诱导转换成 IgA，Th1 分泌的 IFN-γ诱 导转换成 IgG2 和 IgG3。 浆细胞又称为抗体形成细胞（antibody forming cell，AFC），是 B 细胞分化的终末细胞， 可分泌特异性抗体。浆细胞不再表达 BCR 和 MHC II 类分子，不能识别抗原，也失去了与 Th 相互作用的能力。生发中心的浆细胞大多迁入骨髓持续产生抗体。 生发中心的 B 细胞部分分化为记忆 B 细胞（Bm）为长寿细胞，再次受同一抗原刺激后 可迅速活化并产生大量抗体。 口诀：体液免疫主角 B，需要 Th 来辅助，分化浆 C 释抗体。 结合抗原促吞噬，激活补体溶细胞，抗菌毒素胞外体。 第二节 B 细胞对 TI 抗原的免疫应答 非 T 细胞依赖性抗原（TI-Ag）如细菌多糖、脂多糖等，能直接激活初始 B 细胞而无需 Th 的辅助。 （一）B 细胞对 TI-1 抗原的应答

TI-1抗原不仅能与BCR结合，还可通过其丝裂原成分与B细胞上的丝裂原受体结合引起B细胞增殖分化，故TI-1抗原又称为B细胞丝裂原，如脂多糖（LPS）。成熟和不成熟的B细胞均可被TI-1抗原激活，诱导产生低亲和力的IgM，在抗某些胞外病原体感染中发挥重要作用。（二）B细胞对TI-2抗原的应答TI-2抗原多为荚膜多糖，具有多个重复表位，仅能激活成熟的B细胞，主要是B1细胞。婴幼儿因B1细胞不成熟对TI-2抗原易感。大多数胞外菌含有胞壁多糖，可抵抗吞噬细胞的吞噬消化，B细胞针对此类抗原产生抗体，发挥调理作用，促进吞噬细胞的吞噬作用，有利于巨噬细胞将抗原提呈给T细胞。第三节体液免疫应答产生抗体的一般规律抗原初次刺激机体后所引发的免疫应答称为初次应答；初次应答中形成的记忆细胞再次接触相同抗原刺激后所发生的迅速、高效、持久的应答，称为再次应答。抗体产生过程可分为四个阶段：①潜伏期：指机体接受抗原刺激到血清中能测到抗体之间的阶段；②对数期：抗体量呈指数增长；③平台期：抗体浓度维持在一个相对稳定的较高水平：④下降期：由于抗体被降解或与抗原结合而被清除，血清中抗体浓度慢慢下降。（一）初次应答初次应答刺激B细胞免疫应答所需抗原量多；应答潜伏期相对较长（数小时到数周）；产生的抗体量少，亲和力低，主要抗体类型为IgM，抗体维持时间短（几天或几周）。初次应答后可产生少量针对特异性抗原的记忆性B细胞。（二）再次应答相同抗原再次进入机体，由于记忆细胞的存在，机体可产生高效、特异的再次应答。与初次应答相比，再次应答的抗体产生有如下特征：①潜伏期短，约是初次应答潜伏期的一半；②抗体浓度增加快，快速到达平台期，抗体滴度高（可达初次应答10倍以上）：③抗体维持时间长（数月或数年）；④所需的抗原剂量小；③主要产生高亲和力的IgG类抗体口决：初次应诱导长，采血测定要适时。先M后G浓度少，维持短暂亲和低。再次应答诱导短，浓度大增IgG。维持长久亲和强，预防接种宜加次。【习题】（一）问答题1.B细胞活化的第一信号和第二信号分别是什么？

TI-1 抗原不仅能与 BCR 结合，还可通过其丝裂原成分与 B 细胞上的丝裂原受体结合， 引起 B 细胞增殖分化，故 TI-1 抗原又称为 B 细胞丝裂原，如脂多糖（LPS）。成熟和不成熟 的 B 细胞均可被 TI-1 抗原激活，诱导产生低亲和力的 IgM，在抗某些胞外病原体感染中发 挥重要作用。 （二）B 细胞对 TI-2 抗原的应答 TI-2 抗原多为荚膜多糖，具有多个重复表位，仅能激活成熟的 B 细胞，主要是 B1 细胞。 婴幼儿因 B1 细胞不成熟对 TI-2 抗原易感。大多数胞外菌含有胞壁多糖，可抵抗吞噬细胞的 吞噬消化，B 细胞针对此类抗原产生抗体，发挥调理作用，促进吞噬细胞的吞噬作用，有利 于巨噬细胞将抗原提呈给 T 细胞。 第三节 体液免疫应答产生抗体的一般规律 抗原初次刺激机体后所引发的免疫应答称为初次应答；初次应答中形成的记忆细胞再次 接触相同抗原刺激后所发生的迅速、高效、持久的应答，称为再次应答。 抗体产生过程可分为四个阶段：①潜伏期：指机体接受抗原刺激到血清中能测到抗体之 间的阶段；②对数期：抗体量呈指数增长；③平台期：抗体浓度维持在一个相对稳定的较高 水平；④下降期：由于抗体被降解或与抗原结合而被清除，血清中抗体浓度慢慢下降。 （一）初次应答 初次应答刺激 B 细胞免疫应答所需抗原量多；应答潜伏期相对较长（数小时到数周）； 产生的抗体量少，亲和力低，主要抗体类型为 IgM，抗体维持时间短（几天或几周）。初次 应答后可产生少量针对特异性抗原的记忆性 B 细胞。 （二）再次应答 相同抗原再次进入机体，由于记忆细胞的存在，机体可产生高效、特异的再次应答。与 初次应答相比，再次应答的抗体产生有如下特征：①潜伏期短，约是初次应答潜伏期的一半； ②抗体浓度增加快，快速到达平台期，抗体滴度高（可达初次应答 10 倍以上）；③抗体维持 时间长（数月或数年）；④所需的抗原剂量小；⑤主要产生高亲和力的 IgG 类抗体。 口诀：初次应答诱导长，采血测定要适时。先 M 后 G 浓度少，维持短暂亲和低。 再次应答诱导短，浓度大增 IgG。维持长久亲和强，预防接种宜加次。 【习题】 （一）问答题 1.B 细胞活化的第一信号和第二信号分别是什么？

2.再次应答中抗体产生的特征是什么？【答案】(一) 问答题1.答题要点：(1)B细胞活化的第一信号由BCR与特异性抗原结合，启动B细胞活化的第一信号，需要Iga/lgβ和CD19/CD21/CD81将信号传入B细胞内。（2)B细胞活化的第二信号由Th和B细胞表面的多对黏附分子相互作用所提供，其中最重要的是CD40/CD40L。2.答题要点：(1)潜伏期短，大约是初次应答潜伏期的一半；(2)抗体浓度增加快，快速到达平台期，抗体滴度高：(3)抗体维持时间长；（4)所需的抗原剂量小：(5)主要产生高亲和力的IgG

2.再次应答中抗体产生的特征是什么？ 【答案】 （一）问答题 1.答题要点:⑴B 细胞活化的第一信号由 BCR 与特异性抗原结合，启动 B 细胞活化的第 一信号，需要 Igα/Igβ 和 CD19/CD21/CD81 将信号传入 B 细胞内。⑵B 细胞活化的第二信号 由 Th 和 B 细胞表面的多对黏附分子相互作用所提供，其中最重要的是 CD40/CD40L。 2.答题要点:⑴潜伏期短，大约是初次应答潜伏期的一半；⑵抗体浓度增加快，快速到 达平台期，抗体滴度高；⑶抗体维持时间长；⑷所需的抗原剂量小；⑸主要产生高亲和力的 IgG