备课素材:B淋巴细胞和T淋巴细胞及其关系--高二上学期生物人教版选择性必修1.docx
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1、B淋巴细胞和T淋巴细胞及其关系 高中生物学选择性必修一免疫调节提到,淋巴细胞有两种B淋巴细胞和T淋巴细胞。B淋巴细胞B淋巴细胞亦可简称B细胞,来源于骨髓的多能干细胞。B淋巴细胞的祖细胞存在于胎肝(胚胎小鼠14天或通顺儿8-9周)的造血细胞岛中,此后B淋巴细胞的产生和分化场所逐渐被骨髓所代替。成熟的B细胞主要定居于淋巴结皮质浅层的淋巴小结和脾脏的红髓和白髓的淋巴小结内。B细胞在抗原刺激下可分化为浆细胞,浆细胞可合成和分泌抗体(免疫球蛋白),主要执行机体的体液免疫。哺乳类动物B细胞的分化过程主要可分为前B细胞、不成熟B细胞、 成熟B细胞、活化B细胞和浆细胞五个阶段。其中前B细胞和不成熟B细胞的分化
2、是抗原非依赖的,其分化过程在骨髓中进行。抗原依赖阶段是指成熟B细胞在抗原刺激后活化,并继续分化为合成和分泌抗体的浆细胞,这个阶段的分化主要是在外周免疫器官中进行的。早期B细胞的增殖与分化,其发生是与骨髓造血微环境(hemopoietic inductive microenviroment HIM)密切相关。HIM是由造血细胞以外的基质细胞(stroma cell)及其分泌的细胞因子和细胞外基质(extracellular matrix ECM)组成。基质细胞可包括巨噬细胞、血管内皮细胞、纤维母细胞、前脂肪细胞、脂肪细胞等。由间质细胞分泌的纤粘连蛋白、胶原蛋白及层粘连蛋白等形成细胞外基质,此外还
3、可合成和分泌众多的细胞因子。HIM的作用主要是通过细胞因子可调节造血细胞的增殖与分化,通过粘附分子可使造血细胞与间质细胞相互直接接触,有利于造血细胞的定位和成熟细胞的迁出。B细胞在骨髓内的发育B细胞与其它血细胞一样,也是由骨髓内多能干细胞分化而来。已证明,B细胞在骨髓内的发育,可经过祖B细胞(pro-B)、前B细胞(pre-B)、不成熟B细胞(immature B)及成熟B细胞(mature)几个阶段。成熟B细胞释放至周围淋巴组织,构成B细胞库,在此阶段经抗原刺激后,可继续分化为合成和分泌抗体的浆细胞,即抗原依赖的分化阶段。B细胞在骨髓内分化各阶段的主要变化为免疫球蛋白基因的重排和膜表面标志的
4、表达。B细胞在发育分化过程中,同样也经历选择作用,以除去非功能性基因重排B细胞和自身反应性B细胞,形成周围成熟的B细胞库。当成熟B细胞分化为浆细胞时,B细胞表面的部分标志消失,并出现一些新的浆细胞特有标志,如浆细胞抗原-1(PCA-1)等分子。一种浆细胞只能产生一种类别的Ig分子,并且丧失产生其它类别的能力。浆细胞寿命长较短,其生存期仅数日,随后即死亡。B细胞表面有多种膜表面分子,籍以识别抗原、 与免疫细胞和免疫分子相互作用,也是分离和鉴别B细胞的重要依据。B细胞表面分子主要有白细胞分化抗原、MHC以及多种膜表面受体。B细胞膜表面具有多种类型的受体。膜表面免疫球蛋白这是B细胞特异性识别抗原的受
5、体,也是B细胞重要的特征性标志。不成熟B细胞表达mIgM,成熟B细胞又表达了mIgD,即同时表达mIgM和mIgD,有的成熟B细胞表面还mIgG、mIgA或mIgE。在B细胞分化过程中,前B细胞的胞浆中可有IgM的重链链,但无mIgM;当发育为不成熟B细胞时,胞浆中链消失,胞膜上开始表达mIgM。在单个B细胞表面所有Ig的可变区都由相同的VH和VL基因所编码,因此它们的独特型和结合抗原的特异性是相同的。抗原刺激后的B细胞mIgD很快消失,记忆B细胞表面不存在mIgD。作为B细胞受体(B cell receptor BCR)的mIgM外,还有Ig和Ig两种多肽链,分别命名为CD79a和CD79b
6、,共同与mIg形成BCR复合物。补体受体B细胞膜表面具有CR1和CD2。CR1(CD35)可与补体C3b和C4b结合,从而促进B细胞的活化。CD2(CD21)的配体是C3d,C3d与B细胞表面CR2结合亦可调节B细胞的生长和分化。EB病毒受体CR2(CD21)也是EB病毒受体,这与EB病毒选择性感染B细胞有关。在体外可用EB病毒感染B细胞,可使B细胞永生化(immortlaized)而建成B细胞母细胞样细胞株,在人单克隆抗体技术和免疫学中有重要应用价值。在体内,EB病毒感染与传染性单核细胞增多症、Burkitt氏淋巴瘤以及鼻咽癌等的发病有关。致有丝分裂原受体美洲商陆丝分裂原(poke weed
7、 mitogen PWM)对T细胞和B细胞均有致有丝分裂作用。在小鼠,脂多糖(lipopolysaccharide LPS)是常用的致有丝分裂原。此外金黄色葡萄球菌CowanI株(Staphylococcus aureusstrain CowanI SAC)因含有金黄色葡萄球菌A蛋白(staphylococcal protein ASPA),可通过与mIg结合刺激人B细胞的增殖。此外,大豆凝集素(soybean agglutinin SBA)可凝集B细胞。细胞因子受体多种细胞因子调节B细胞的活化、增殖和分化是通过与B细胞表面相应的细胞因子受体结合而发挥调节作用的。B细胞的细胞因子受体主要有IL
8、-1R、IL-2R、IL-4R、IL-5R、IL-6R、IL-7R、IL-11R、IL-12R、IL-13R、IL-14R、IL-R、IL-R和TGF-R等。功能有产生抗体介导体液免疫应答中和作用:针对病毒、胞内寄生菌、细菌外毒素。调理作用:针对胞外复制的细菌。参与补体的溶细胞或溶菌作用。ADCC:针对病毒感染细胞、肿瘤细胞。提呈可溶性抗原B细胞是一类专职抗原提呈细胞,及其表面BCR结合可溶性抗原,通过内吞和加工后,以抗原肽:MHC-类分子复合物形式提呈给CD4T细胞。只有活化B细胞才能提呈抗原参与免疫调节激活的B细胞产生大量细胞因子、参与免疫调节、炎症反应及造血。T淋巴细胞 T淋巴细胞(T-
9、lymphocyte)来源于骨髓的多能干细胞(胚胎期则来源于卵黄囊和肝)。在人体胚胎期和初生期,骨髓中的一部分多能干细胞或前T细胞迁移到胸腺内,在胸腺激素的诱导下分化成熟,成为具有免疫活性的T细胞。成熟的T细胞经血流分布至外周免疫器官的胸腺依赖区定居,并可经淋巴管、外周血和组织液等进行再循环,发挥细胞免疫及免疫调节等功能。T细胞的再循环有利于广泛接触进入体内的抗原物质,加强免疫应答,较长期保持免疫记忆。T细胞的细胞膜上有许多不同的标志,主要是表面抗原和表面受体。这些表面标志都是结合在细胞膜上的巨蛋白分子。多能干细胞转变为淋巴样前体细胞(Lymphoid precursor)迁移至胸腺,在胸腺素
10、的诱导下,经历一系列有序的分化过程,逐渐在胸腺发育成熟为识别各种抗原的T细胞库。T淋巴细胞进入胸腺后首先经历两个阶段:早期T淋巴细胞发育阶段,即始祖CIM和CD8双阴性T淋巴细胞(double negative cell,DN)分化为CD4和CD8双阳性T细胞(double positive cell,DP);DP细胞分别经历阳性选择阶段和阴性选择阶段获取MHC限制性识别能力和对自身抗原的耐受性,发育为其表面标志为CD4或CD8的单阳性T细胞(single positive cell,SP),迁往周围淋巴器官定居。T细胞按照功能和表面标志可以分成很多种类:1、细胞毒T细胞(cytotoxic
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