B細胞和體液免疫

    B細胞占外周血淋巴細胞的5%~15%,從形態上難以與T細胞相區分.然而,B細胞可根據其表面免疫球蛋白分為不同的表型(sIgM存在于未成熟的B細胞上；sIgM和sIgD存在于成熟未經刺激的B細胞上；sIgG,sIgA或sIgE見于經轉換的B細胞上),也可根據CD19,CD20,CD21(CR2),CD49C ,CD72和CD80分型.B細胞也表達MHCⅡ類產物和其他不同的CD抗原,此種CD抗原對B細胞并不特異.在淋巴結B細胞可見于包膜下外層皮質區的初級和次級濾泡和髓索中；在脾臟,它見于邊緣區和濾泡.

　　B細胞似乎按一定的順序發育,在骨髓,從骨髓干細胞開始,經早期和后期早B細胞期(有D-J重鏈基因重排),前B細胞期(有V-DJ重鏈基因成功地重排和出現胞漿和細胞表面的μ鏈),最后成為未成熟的B細胞(有V-J輕鏈重排以及在細胞表面出現IgM).在這個發育過程中抗原所起的作用還不清楚,但抗原與未成熟B細胞相互反應會導致克隆的滅活或耐受性.未經滅活的未成熟B細胞繼續發育為成熟的未經刺激的B細胞,然后離開骨髓進入周圍淋巴樣器官.在這些器官未經刺激的B細胞與sIgG和外源性抗原相反應轉變為淋巴母細胞,經最后分化,B細胞成為分泌單一類型抗體的漿細胞.

　　在周圍組織的B細胞已能應答小量的抗原,這種最初的抗原與B細胞相互的反應,稱之為初級免疫應答.B細胞在應答抗原時經歷了分化和克隆增殖,有些成為記憶細胞,其他的分化為成熟的可合成抗體的漿細胞.初級免疫應答的主要特征是在抗體出現前有一個潛伏期,所產生的僅是小量的抗體,最初為IgM,以后是不同類型免疫球蛋白的轉換(由T細胞輔助),由IgM轉至成為IgG,IgA或為IgE.并產生了許多將能與相同抗原起應答的記憶細胞.

　　第二次(回憶或加強)免疫應答發生在再次遭遇相同抗原時,它的主要特征是B細胞快速增殖,快速分化為成熟的漿細胞,并迅速地產生大量的抗體,主要是IgG,并釋放至血和其他組織,在這些地方遭遇抗原,并有效地與之起反應.

　　IgM,IgG和IgA均可應答相同的抗原.因而,從單一的成熟的未受刺激的B細胞可分化為一個B細胞系,它們按遺傳順序合成對單一抗原的特異性抗體,并能產生每種免疫球蛋白(如IgM,IgG,IgA)的代表性克隆.

　　B細胞以T細胞依賴或T細胞非依賴方式應答抗原.T細胞非依賴性抗原(如肺炎球菌多糖,大腸桿菌脂多糖和聚乙烯吡咯酮)具有高分子量伴直接重復排列的抗原決定簇,并可很好地抵抗體內酶的降解.T細胞非依賴性抗原主要引起一種IgM的應答.

　　大多數自然的抗原是依賴T細胞和需經抗原提呈細胞(APC)提呈抗原.這些抗原提呈細胞提呈抗原給T和B兩種細胞.T細胞釋放細胞因子使B細胞通過制備抗體應答抗原.在抗原刺激B細胞的過程中,會發生從產生IgM轉換至產生IgG.這種轉換依賴于輔助T細胞(TH),并需不同的TH細胞亞類和特異的細胞因子.例如,從IgM轉換至IgE需IL-4或IL-13.

抗原和抗體

　　抗原的結構和抗原性　抗原是一種能引起特異性免疫應答的物質.一旦抗體形成,就能與特異性抗原相結合,抗體所識別的抗原結合點是一些在大分子(如蛋白質,多糖類和核酸)表面的特異性構型(表位或抗原決定簇).一種抗原至少存在一個表位所組成的分子.由于在每個分子表面上的抗原與抗體配對區相對地大,需借助強的吸引力將抗原和抗體的結合點彼此間緊密地安置在一起.當一些抗原表面的決定簇與原來抗原決定簇十分類似,相同的抗體分子也能與這些抗原交叉地反應.

　　免疫原性物質(抗原)是指能被免疫系統識別為異物(非己)以及分子量足夠大的物質.半抗原是指一種物質其分子量小于抗原,能與抗體特異性反應,但不能誘導抗體的形成,除非將其吸附在其他的分子,通常是一種蛋白質(載體蛋白),例如青霉素是一種能吸附在白蛋白上的半抗原.

　　抗體結構(圖146-3)　抗體就是免疫球蛋白(Ig),具有特別的氨基酸序列和三維結構,可與抗原的互補結構相結合.雖然所有的Ig均可能是抗體,通常不可能知道每個Ig所針對的抗原.抗原與抗體的反應起著一種特異的作用,可保護宿主對抗病毒,細菌和其他致病原.在血漿蛋白的γ球蛋白中Ig占了大多數.

　　各種免疫球蛋白具有明顯的異質性,能與幾乎無限制數量的抗原相結合,還有著相同的特性.在每類Ig中,單體的Ig有相類似的結構：每個分子由4條肽鏈組成,即2條相同的重鏈和2條相同的輕鏈.每條重鏈的分子量大約為50000道爾頓至70000道爾頓.而每條輕鏈的分子量大約為23000道爾頓.二硫鍵連接這些分子形成通常所識別的Y形構型.

　　Y形的Ig分子分成可變區(V)和恒定區(C).可變區位于Y臂的遠端,因在此區的氨基酸呈高度差異而得名.這些變化的氨基酸決定了Ig結合抗原的能力.恒定區鄰近抗原結合區,含有相對恒定的氨基酸序列,但是對每一類免疫球蛋白來說此種序列是不同的［見上文特異性(獲得性)免疫］.

　　在可變區內高度可變部位含有獨特型決定簇,自然的抗體(抗獨特型抗體)能與之結合.抗獨特型抗體與它的獨特型決定簇相結合在調節B細胞應答中十分重要.相反,在恒定區的同種異型決定簇可產生抗同種異型的抗體,它具有類的特異性.每個B細胞克隆會產生它自己特殊的Ig,具有特異的氨基酸序列,可與特定的抗原構型相結合.然而,一個B細胞可轉換Ig分子的類別,但仍保留輕鏈區和可變區.例如,一個表達IgD-κ和IgM-κ的B細胞可轉換為表達IgG-κ的細胞；這種B細胞仍繼續表達相同的可變區,因而具有相同的抗原特異性.

　　應用蛋白溶解酶可使抗體分子成片段,以此研究其結構和有關的功能(圖146-3).木瓜蛋白酶可將Ig斷裂為兩個單價的Fab(結合抗原)片段和一個Fc(可結晶)片段.Fab由一個輕鏈和一個重鏈的片段組成,它包括了Ig分子的可變區(結合點)；Fc含有恒定區的大部分,此片段可激活補體,并結合至吞噬細胞上的Fc受體.胃蛋白酶可產生一個稱為F(ab)′2的片段,它由2個Fab和由二硫鍵相連重鏈的一部分組成.

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