Transcript 第九章B淋巴细胞
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第九章 B淋巴细胞
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1.B淋巴细胞（B lymphocyte）简
称B细胞，是免疫系统中的抗体产
生细胞。
2.在抗原刺激下，B淋巴细胞被激
活、增殖，产生抗体，介导特异性
体液免疫应答；另外活化的B淋巴
细胞还具有加工和提呈抗原的作用。
Slide 3
第一节Ｂ细胞的分化发育
第二节Ｂ淋巴细胞的表面分子及其作用
第三节Ｂ淋巴细胞的亚群
第四节Ｂ淋巴细胞的功能
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第一节Ｂ细胞的分化发育
(一)BCR的基因结构及其重排
1. BCR的胚系基因结构
2. BCR的基因重排及其机制
3. 等位基因排斥(allelic exclusion)和同种型
排斥(isotype exclusion)
Slide 5
研究证明：
不同的V基因实际上是由少数原先分隔的
胚系基因片段，在淋巴细胞发生分化过程中，
通过重排(组合、拼接及高频突变等)的过程，
从而获得了特异性的V基因，产生巨大数量特
异的抗原受体以识别不同的抗原，BCR的多样
性可达1014，TCR的多样性可达1016。
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1. BCR的胚系基因结构
BCR的H链：包括V、D、J、C 基因片段。
BCR的L（κ／λ）链：包括V、J、C 基因片段。
基因定位：人Ｈ链基因位于第14号染色体长臂；
人L链基因分为κ基因和λ基因，分别定位于第2
号染色体长臂和第22号染色体短臂。
重链C基因片段的排列顺序是：5’-Cμ- CδCγ3 -Cγ1- Cα1- Cγ2-Cγ4-Cε-Cα2 -3’
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2.BCR的基因重排及其机制
BCR胚系基因中，V、（D）、J基因片段之间由内
含子隔开，通过基因片段的重排，形成V（D）J连接，
再与Ｃ基因片段连接，才能编码完整的Iｇ多肽链。
IgV区基因的重排主要通过重组酶（recombinase）的
作用实现。
重组酶包括：
重组激活酶基因（activating gene，RAG）；
末端脱氧核苷酸转移酶（terminal
deoxynucleotidyltransferase,TdT）；
其他如ＤＮＡ外切酶、DNA合成酶等。
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通过重组酶的作用，可以从众多的V（D）
基因片段中将一个V片段，一个D片段（轻链无
D片段）和一个J片段重排在一起，形成V（D）
J连接，最终表达为有功能BCR。Ig胚系基因重
排的发生具有明显的程序化，首先是重链发生
基因重排，随后是轻链重排。
胚系基因 → D-J连接 → V-DJ连接
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3. 等位基因排斥(allelic exclusion)
和同种型排斥(isotype exclusion)
等位基因排斥：在一对同源染色体的某一基因
座位上，二条染色体的等位基因中只有一个基
因能表达。保证了一个B细胞或T细胞只能表达
一种特异性的抗原受体。
同种型排斥：表达同一类型肽链的不同基因座
位之间的排斥。如表达L链的κ链基因在第2号
染色体上，而λ链基因在第22号染色体上，在
一个细胞内它们不能同时表达，只能表达其中
之一，κ/λ，κ：λ=65：35。
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(二)抗原识别受体多样性产生的机制
1.组合造成的多样性
2.连接造成的多样性
3.体细胞高频突变造成的多样性
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1.组合造成的多样性
Slide 13
2.连接造成的多样性
CDR3区位于V、J和V、D、J片段连
接处，可丢失或加入数个核苷酸(N插入)，
在末端脱氧核苷酸转移酶作用下，不需模
板，直接加入核苷酸至DNA断端，在V-
D-J之间，形成VNDNJ ，而显著增加了
CDR3的多样性
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3.体细胞高频突变造成的多样性
外周淋巴组织生发中心内的成熟B细胞，在受
到抗原剌激后，已重排好的V区基因(尤CDR3)突
变频率增高，称体细胞高频突变，主要为点突变，
非随机性。抗原对多株高频突变细胞的选择结果，
使其表达的的IgV区CDR(互补决定区)与抗原表位
的互补性更优于原先分子，即为抗体的亲和力成
熟。
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(三)B细胞在中枢免疫器官中的分化发育
1.祖B细胞
2.前B细胞
3.未成熟B细胞
4.成熟B细胞
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（四）B细胞中枢免疫耐受的形成
在骨髓中发育的未成熟B细胞通过克隆清
除（clone deletion）、受体编辑（receptor
editing）和失能（anergy）等机制形成了对
自身抗原的中枢免疫耐受，成熟的B细胞到达
外周淋巴组织后仅被外来抗原激活，发挥B
细胞的适应性免疫应答。
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第二节 B淋巴细胞的表面分子
及其作用
B细胞抗原受体复合物
Ｂ细胞共受体
协同刺激分子
其他表面分子
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Slide 20
（一）B细胞抗原受体复合物
B细胞抗原受体（B cell receptor，
BCR）复合物。 BCR复合物由识别和结
合抗原的胞膜免疫球蛋白（mIg)和传递
抗原刺激信号Igα(CD79a)/Igβ(CD79b)
异源二聚体组成一个 BCR复合物。
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（一）B细胞抗原受体复合物
1、mIg 为单体，以四肽链结构结构存在，包含通过二
硫键共价相连的两条重链（H）和两条轻链（L）。
mIg的作用是结合特异性抗原。
2、Igα/Igβ 属IgSF，有胞膜外区、跨膜区和较长的
胞质区。 Igα/Igβ和mIg组成稳定的BCR复合物。
Igα/Igβ胞质区含有免疫受体酪氨酸活化基序
（ immunoreceptor tyrosine-based activation
motif，ITAM ），通过募集下游信号分子，转导特
异性抗原与BCR结合所产生的信号。
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IgM
μ
CD79a/CD79b
s
s
s
s
s
s
S--S
P
P
P
酪氨酸激酶
S--S
SYK
P
SYK
P
s
s
s
s
S--S
ITAM
s
s
s
s
s
s
s
s
CD79a/CD79b
s
s
P
P
P
P
P
ITAM
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（二）B细胞共受体
Ｂ细胞共受体（coreceptor）能加强Ｂ细胞活
化信号的转导。B细胞表面的CD19与CD21及CD81
（TAPA-1）非共价相联，形成B细胞特异的多分子
活化共受体，能提高B细胞对抗原刺激的敏感性。
CD19/CD21/CD81中，CD19胞质区可传递活化信号。
CD19/CD21/CD81共受体通过CD21与C3d结合，发挥
Ｂ细胞共受体的作用。CD21与EB病毒选择性感染B
细胞有关。
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（三）协同刺激分子
CD40 CD40与活化T细胞表面的CD40L结合对B细
胞分化成熟和抗体产生起十分重要的作用。
CD80和CD86 CD80和CD86在静息B细胞不/低表达，在
活化B细胞表达增强，其相应受体是表达于T细胞上CD28和
CTLA-4，提供T细胞活化的第二信号。
其他黏附分子 表达于B细胞的黏附分子有ICAM-1
（CD54）、LFA-1（CD11a/CD18）等，这些黏附分子也具
有协同刺激作用。
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（四）其他表面分子
CD20 CD20分子能通过调节跨膜钙离子流
动，在B细胞增殖及分化中起重要调节作用。
CD20是B细胞特异性标志。
CD22 特异性表达于B细胞，其胞内段含有
ITIM模体，是B细胞的抑制性受体，能负调节
CD19/CD21/CD81共受体。
CD32 即FcγRⅡ，其中FcγRⅡ—b可负反
馈调节B细胞活化及抗体的分泌。
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第三节
B淋巴细胞的亚群
周围淋巴器官中的B细胞具有异质性。
依照CD5的表达与否可把B细胞分成B-1
细胞和B-2细胞两个亚群。
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B-1细胞 CD5+，参与固有免疫，其
主要功能有：
1. 产生抗菌抗体，主要针对碳水化合物
2.产生自身抗体清除变性的自身抗原
3.产生致病性自身抗体而诱导自身免疫病
分布：胸膜腔、腹膜腔和肠道固有层。
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B-2细胞
CD5—，是分泌抗体参
与体液免疫应答的主要细胞。在个体发
育中出现相对较晚，定居于淋巴器官。
在抗原刺激和Th细胞的辅助下，B-2细
胞最终分化成浆细胞，产生高亲和力的
抗体，行使体液免疫功能。
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B-1细胞与的B-2细胞异同
性质
CD5分子表达
初次产生的时间
更新的方式
自发性Ig的产生
特异性
分泌的Ig的同种型
体细胞高频突变
对碳水化合物抗原的应答
对蛋白抗原的应答
B-1细胞
B-2细胞
+
-
胎儿期
出生后
自我更新
由骨髓产生
高
低
多反应性
IgM>IgG
单特异性,尤在免疫后
IgM
低/无
高
是
可能
可能
是
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第四节
B淋巴细胞的功能
产生抗体介导体液免疫应答
抗体以三种主要方式参与免疫反应:
1.抗体遇病原体结合可阻断病原体与靶
细胞结合,这称为抗体的中和作用。
2.抗体的调理吞噬作用。
3.参与补体的溶细胞或溶菌作用作用。
4.ADCC
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Fc受体
ADCC
病原体
抗原
NK细胞
B细胞
病原体
中和作用
Th细胞
的辅助
阻断对靶细
胞的感染
靶细胞
Fc受体
抗体
调理作用
病原体
浆细胞
补体受体
病原体
抗体的功能
MAC
Fc受体
吞噬细胞
调理作用
（补体参与）
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提呈可溶性抗原
B细胞可藉其表面的BCR结合可溶性
抗原，通过内化和加工后，以抗原肽MHC分子复合物形成提呈给T细胞。
免疫调节
B细胞通过产生细胞因子参与调节巨
噬细胞、树突状细胞、NK细胞以及T细胞
的功能。
Slide 33
小结
Ｂ细胞的胚系基因结构及其基因重排机制。
Ｂ细胞的主要表面分子及其与功能的关系。
Ｂ细胞的亚群。
Ｂ细胞的功能。
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The
End
第九章 B淋巴细胞
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1.B淋巴细胞（B lymphocyte）简
称B细胞，是免疫系统中的抗体产
生细胞。
2.在抗原刺激下，B淋巴细胞被激
活、增殖，产生抗体，介导特异性
体液免疫应答；另外活化的B淋巴
细胞还具有加工和提呈抗原的作用。
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第一节Ｂ细胞的分化发育
第二节Ｂ淋巴细胞的表面分子及其作用
第三节Ｂ淋巴细胞的亚群
第四节Ｂ淋巴细胞的功能
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第一节Ｂ细胞的分化发育
(一)BCR的基因结构及其重排
1. BCR的胚系基因结构
2. BCR的基因重排及其机制
3. 等位基因排斥(allelic exclusion)和同种型
排斥(isotype exclusion)
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研究证明：
不同的V基因实际上是由少数原先分隔的
胚系基因片段，在淋巴细胞发生分化过程中，
通过重排(组合、拼接及高频突变等)的过程，
从而获得了特异性的V基因，产生巨大数量特
异的抗原受体以识别不同的抗原，BCR的多样
性可达1014，TCR的多样性可达1016。
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1. BCR的胚系基因结构
BCR的H链：包括V、D、J、C 基因片段。
BCR的L（κ／λ）链：包括V、J、C 基因片段。
基因定位：人Ｈ链基因位于第14号染色体长臂；
人L链基因分为κ基因和λ基因，分别定位于第2
号染色体长臂和第22号染色体短臂。
重链C基因片段的排列顺序是：5’-Cμ- CδCγ3 -Cγ1- Cα1- Cγ2-Cγ4-Cε-Cα2 -3’
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2.BCR的基因重排及其机制
BCR胚系基因中，V、（D）、J基因片段之间由内
含子隔开，通过基因片段的重排，形成V（D）J连接，
再与Ｃ基因片段连接，才能编码完整的Iｇ多肽链。
IgV区基因的重排主要通过重组酶（recombinase）的
作用实现。
重组酶包括：
重组激活酶基因（activating gene，RAG）；
末端脱氧核苷酸转移酶（terminal
deoxynucleotidyltransferase,TdT）；
其他如ＤＮＡ外切酶、DNA合成酶等。
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通过重组酶的作用，可以从众多的V（D）
基因片段中将一个V片段，一个D片段（轻链无
D片段）和一个J片段重排在一起，形成V（D）
J连接，最终表达为有功能BCR。Ig胚系基因重
排的发生具有明显的程序化，首先是重链发生
基因重排，随后是轻链重排。
胚系基因 → D-J连接 → V-DJ连接
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3. 等位基因排斥(allelic exclusion)
和同种型排斥(isotype exclusion)
等位基因排斥：在一对同源染色体的某一基因
座位上，二条染色体的等位基因中只有一个基
因能表达。保证了一个B细胞或T细胞只能表达
一种特异性的抗原受体。
同种型排斥：表达同一类型肽链的不同基因座
位之间的排斥。如表达L链的κ链基因在第2号
染色体上，而λ链基因在第22号染色体上，在
一个细胞内它们不能同时表达，只能表达其中
之一，κ/λ，κ：λ=65：35。
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(二)抗原识别受体多样性产生的机制
1.组合造成的多样性
2.连接造成的多样性
3.体细胞高频突变造成的多样性
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1.组合造成的多样性
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2.连接造成的多样性
CDR3区位于V、J和V、D、J片段连
接处，可丢失或加入数个核苷酸(N插入)，
在末端脱氧核苷酸转移酶作用下，不需模
板，直接加入核苷酸至DNA断端，在V-
D-J之间，形成VNDNJ ，而显著增加了
CDR3的多样性
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3.体细胞高频突变造成的多样性
外周淋巴组织生发中心内的成熟B细胞，在受
到抗原剌激后，已重排好的V区基因(尤CDR3)突
变频率增高，称体细胞高频突变，主要为点突变，
非随机性。抗原对多株高频突变细胞的选择结果，
使其表达的的IgV区CDR(互补决定区)与抗原表位
的互补性更优于原先分子，即为抗体的亲和力成
熟。
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(三)B细胞在中枢免疫器官中的分化发育
1.祖B细胞
2.前B细胞
3.未成熟B细胞
4.成熟B细胞
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（四）B细胞中枢免疫耐受的形成
在骨髓中发育的未成熟B细胞通过克隆清
除（clone deletion）、受体编辑（receptor
editing）和失能（anergy）等机制形成了对
自身抗原的中枢免疫耐受，成熟的B细胞到达
外周淋巴组织后仅被外来抗原激活，发挥B
细胞的适应性免疫应答。
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第二节 B淋巴细胞的表面分子
及其作用
B细胞抗原受体复合物
Ｂ细胞共受体
协同刺激分子
其他表面分子
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（一）B细胞抗原受体复合物
B细胞抗原受体（B cell receptor，
BCR）复合物。 BCR复合物由识别和结
合抗原的胞膜免疫球蛋白（mIg)和传递
抗原刺激信号Igα(CD79a)/Igβ(CD79b)
异源二聚体组成一个 BCR复合物。
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（一）B细胞抗原受体复合物
1、mIg 为单体，以四肽链结构结构存在，包含通过二
硫键共价相连的两条重链（H）和两条轻链（L）。
mIg的作用是结合特异性抗原。
2、Igα/Igβ 属IgSF，有胞膜外区、跨膜区和较长的
胞质区。 Igα/Igβ和mIg组成稳定的BCR复合物。
Igα/Igβ胞质区含有免疫受体酪氨酸活化基序
（ immunoreceptor tyrosine-based activation
motif，ITAM ），通过募集下游信号分子，转导特
异性抗原与BCR结合所产生的信号。
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IgM
μ
CD79a/CD79b
s
s
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s
s
S--S
P
P
P
酪氨酸激酶
S--S
SYK
P
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CD79a/CD79b
s
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P
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ITAM
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（二）B细胞共受体
Ｂ细胞共受体（coreceptor）能加强Ｂ细胞活
化信号的转导。B细胞表面的CD19与CD21及CD81
（TAPA-1）非共价相联，形成B细胞特异的多分子
活化共受体，能提高B细胞对抗原刺激的敏感性。
CD19/CD21/CD81中，CD19胞质区可传递活化信号。
CD19/CD21/CD81共受体通过CD21与C3d结合，发挥
Ｂ细胞共受体的作用。CD21与EB病毒选择性感染B
细胞有关。
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（三）协同刺激分子
CD40 CD40与活化T细胞表面的CD40L结合对B细
胞分化成熟和抗体产生起十分重要的作用。
CD80和CD86 CD80和CD86在静息B细胞不/低表达，在
活化B细胞表达增强，其相应受体是表达于T细胞上CD28和
CTLA-4，提供T细胞活化的第二信号。
其他黏附分子 表达于B细胞的黏附分子有ICAM-1
（CD54）、LFA-1（CD11a/CD18）等，这些黏附分子也具
有协同刺激作用。
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（四）其他表面分子
CD20 CD20分子能通过调节跨膜钙离子流
动，在B细胞增殖及分化中起重要调节作用。
CD20是B细胞特异性标志。
CD22 特异性表达于B细胞，其胞内段含有
ITIM模体，是B细胞的抑制性受体，能负调节
CD19/CD21/CD81共受体。
CD32 即FcγRⅡ，其中FcγRⅡ—b可负反
馈调节B细胞活化及抗体的分泌。
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第三节
B淋巴细胞的亚群
周围淋巴器官中的B细胞具有异质性。
依照CD5的表达与否可把B细胞分成B-1
细胞和B-2细胞两个亚群。
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B-1细胞 CD5+，参与固有免疫，其
主要功能有：
1. 产生抗菌抗体，主要针对碳水化合物
2.产生自身抗体清除变性的自身抗原
3.产生致病性自身抗体而诱导自身免疫病
分布：胸膜腔、腹膜腔和肠道固有层。
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B-2细胞
CD5—，是分泌抗体参
与体液免疫应答的主要细胞。在个体发
育中出现相对较晚，定居于淋巴器官。
在抗原刺激和Th细胞的辅助下，B-2细
胞最终分化成浆细胞，产生高亲和力的
抗体，行使体液免疫功能。
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B-1细胞与的B-2细胞异同
性质
CD5分子表达
初次产生的时间
更新的方式
自发性Ig的产生
特异性
分泌的Ig的同种型
体细胞高频突变
对碳水化合物抗原的应答
对蛋白抗原的应答
B-1细胞
B-2细胞
+
-
胎儿期
出生后
自我更新
由骨髓产生
高
低
多反应性
IgM>IgG
单特异性,尤在免疫后
IgM
低/无
高
是
可能
可能
是
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第四节
B淋巴细胞的功能
产生抗体介导体液免疫应答
抗体以三种主要方式参与免疫反应:
1.抗体遇病原体结合可阻断病原体与靶
细胞结合,这称为抗体的中和作用。
2.抗体的调理吞噬作用。
3.参与补体的溶细胞或溶菌作用作用。
4.ADCC
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Fc受体
ADCC
病原体
抗原
NK细胞
B细胞
病原体
中和作用
Th细胞
的辅助
阻断对靶细
胞的感染
靶细胞
Fc受体
抗体
调理作用
病原体
浆细胞
补体受体
病原体
抗体的功能
MAC
Fc受体
吞噬细胞
调理作用
（补体参与）
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提呈可溶性抗原
B细胞可藉其表面的BCR结合可溶性
抗原，通过内化和加工后，以抗原肽MHC分子复合物形成提呈给T细胞。
免疫调节
B细胞通过产生细胞因子参与调节巨
噬细胞、树突状细胞、NK细胞以及T细胞
的功能。
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小结
Ｂ细胞的胚系基因结构及其基因重排机制。
Ｂ细胞的主要表面分子及其与功能的关系。
Ｂ细胞的亚群。
Ｂ细胞的功能。
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