淋巴细胞抗原识别受体的编码及多样性的产生
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医学免疫学（精选五篇）
医学免疫学（精选五篇）第一篇：医学免疫学医学免疫学（Medical Immunology）教学目的与要求课程性质：临床医学、预防医学、法医和基础医学等专业基础必修课基本内容：《医学免疫学》为临床医学、预防医学、法医和基础医学等专业基础必修课，主要包括以下几方面的内容：医学免疫学概论、抗原、免疫球蛋白、补体系统、细胞因子、白细胞分化抗原和粘附分子、MHC及其编码分子、固有免疫应答的组成细胞及其功能、抗原提呈细胞及其抗原提呈、T细胞及其T细胞介导免疫、B细胞及其B 细胞介导免疫、特异性免疫应答的特点及其机制、免疫调节、超敏反应、自身免疫与自身免疫性疾病、免疫缺陷性疾病、移植免疫和肿瘤免疫的理论基础、免疫学基本实验技术。
医学免疫学为临床医学、预防医学、法医和基础医学等专业学生进一步学习其他专业课程奠定了理论基础，使学生更好地了解机体免疫系统的组成与功能，了解免疫系统在病理状态下组成与功能的改变及其在发病机制中的作用，更好地将免疫学的基础理论和实验技术应用到该专业其他各学科。
基本要求：从理论上掌握机体免疫系统的组成及各组成部分的免疫学功能、免疫系统应答机制及其相互调节；了解病理状态下免疫系统异常应答机制。
教学方式：大课讲授基本理论，实验课介绍免疫学基本实验技术的原理与应用，课程考核为期末闭卷考试结合实验课实验报告进行综合评价。
教材：一、教学用书：陈慰峰主编：《医学免疫学》人民卫生出版社，第四版二、实验教学用书：刘瑞梓编写：《免疫学基本实验技术》三、参考教材：1.龚非力主编：《医学免疫学》，科学出版社，2003年1月th2.Roitt, Brostoff, Male: 《Immunology》，人民卫生出版社，6 edition.3.Cellular and Molecular Immunology，Abbas, 2004, 5th 4.Immunobiology，Janeway，2004，6th Ed教学内容、要求和课时安排：（第1周）第一篇概论免疫学简介（2学时）教学内容：1.免疫、免疫学及免疫功能2.固有免疫和适应性免疫的意义、特征及其相互关系；3.免疫系统的组成与功能4.免疫学发展简史及其在医学中的地位。
(人卫5版医学免疫学)第九章 B淋巴细胞
第九章 B淋巴细胞
精选ppt
1
第一节 B细胞的分化发育
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2
（一）BCR的基因结构及其重排
编码BCR的基因在胚系阶段以分隔的、数量众 多的基因片段的形式存在，在B细胞的分化发 育过程中，这些基因片段发生重排和组合，从 而产生数量巨大、能识别特异性抗原的BCR。
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3
BCR的胚系基因结构
• CD22：抑制性受体，负调节B细胞共受体。 • CD32（FcγRⅡ）：FcγRⅡB亚型负反馈调
节B细胞活化及抗体的分泌。
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34
第三节 B淋巴细胞的亚群
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35
CD5+B-1细胞
• 少数；
• 主要定居于腹膜腔、胸膜腔和肠道固有层中；
• 无需Th细胞的辅助，主要产生低亲和力的IgM， 能与多种不同的抗原表位结合，表现为多反应性；
40
25
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5
(40)
(25)
(4)
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6
BCR的基因重排及其机制
➢BCR胚系基因中被分隔开的基因片段通过基 因重排，形成VDJ（重链）或VJ（轻链） 连接后，再与C基因片段连接，进一步加工、 组装成有功能的BCR。
➢Ig首先是重链发生基因重排，随后是轻链重排。
➢IgV区基因的重排主要是通过重组酶的作用 来实现的。
（二）提呈可溶性抗原 活化B细胞
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39
此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！ 部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！感谢你的观看！
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24
结构：mIg-Igα/Igβ(CD79a/CD79b)复合物 功能：
• mIg：B细胞的特征性表面标志，识别结合特 异性Ag。
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第一节 B细胞的分化发育
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2
（一）BCR的基因结构及其重排
编码BCR的基因在胚系阶段以分隔的、数量众 多的基因片段的形式存在，在B细胞的分化发 育过程中，这些基因片段发生重排和组合，从 而产生数量巨大、能识别特异性抗原的BCR。
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3
BCR的胚系基因结构
• CD22：抑制性受体，负调节B细胞共受体。 • CD32（FcγRⅡ）：FcγRⅡB亚型负反馈调
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
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CD5+B-1细胞
• 少数；
• 主要定居于腹膜腔、胸膜腔和肠道固有层中；
• 无需Th细胞的辅助，主要产生低亲和力的IgM， 能与多种不同的抗原表位结合，表现为多反应性；
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BCR的基因重排及其机制
➢BCR胚系基因中被分隔开的基因片段通过基 因重排，形成VDJ（重链）或VJ（轻链） 连接后，再与C基因片段连接，进一步加工、 组装成有功能的BCR。
➢Ig首先是重链发生基因重排，随后是轻链重排。
➢IgV区基因的重排主要是通过重组酶的作用 来实现的。
（二）提呈可溶性抗原 活化B细胞
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24
结构：mIg-Igα/Igβ(CD79a/CD79b)复合物 功能：
• mIg：B细胞的特征性表面标志，识别结合特 异性Ag。
B淋巴细胞及其介导的免疫应答
3）CD32 即FcRⅡ，其中FcRⅡB亚型能负反馈调 节B细胞活化及抗体的分泌。
Co-stimulatory molecules on B cells
B cell precursor
B细胞亚群及功能
Mature B cell
Plasma cell
4.其他表面分子
1）CD20 表达于除浆细胞外的各阶段的B细胞，通 过调节跨膜钙离子流动，在B细胞增殖和分化中 起重要的调节作用。CD20是B细胞特异性标志， 是治疗性单抗识别的靶分子。
2）CD22 特异性表达于B细胞，其胞内段含有ITIM 模体，是负调节CD19/CD21/CD81共受体的抑 制性受体。
Ig-、Ig-（CD79b、CD79a）: 负责将BCR的特异 识别信号传入细胞内，还参与Ig从胞内向胞膜的转 移。胞质区较长，其上有ITAM基序。
2.参与免疫应答的其它分子
1）B细胞活化辅助受体： CD19/CD21/CD81复合物。 增强B细胞对抗原刺激的敏感性，加强BCR信号
的传递。 CD21(CR2)：补体C3d受体,也是EB病毒的受体。 CD19：与CD21交联，向胞内传递信号。 CD81：与CD19交联。
B淋巴细胞 及其介导的免疫应答
B淋巴细胞（B细胞）
由哺乳动物骨髓/鸟类法氏囊中的淋巴样 干细胞分化发育而来。
成熟B细胞定居于外周淋巴器官的淋巴小 结内。
占外周淋巴细胞总数的20%。 通过产生抗体发挥特异性体液免疫功能，
还有抗原提呈作用。
B细胞的分化发育
B细胞的分化过程 发生在成年动物的骨髓中，导致B细胞成熟并
阴性选择
生发中心
The stages of B cell development are distinguished by the expression of immunoglobulin chains and particular cell-surface proteins.
Co-stimulatory molecules on B cells
B cell precursor
B细胞亚群及功能
Mature B cell
Plasma cell
4.其他表面分子
1）CD20 表达于除浆细胞外的各阶段的B细胞，通 过调节跨膜钙离子流动，在B细胞增殖和分化中 起重要的调节作用。CD20是B细胞特异性标志， 是治疗性单抗识别的靶分子。
2）CD22 特异性表达于B细胞，其胞内段含有ITIM 模体，是负调节CD19/CD21/CD81共受体的抑 制性受体。
Ig-、Ig-（CD79b、CD79a）: 负责将BCR的特异 识别信号传入细胞内，还参与Ig从胞内向胞膜的转 移。胞质区较长，其上有ITAM基序。
2.参与免疫应答的其它分子
1）B细胞活化辅助受体： CD19/CD21/CD81复合物。 增强B细胞对抗原刺激的敏感性，加强BCR信号
的传递。 CD21(CR2)：补体C3d受体,也是EB病毒的受体。 CD19：与CD21交联，向胞内传递信号。 CD81：与CD19交联。
B淋巴细胞 及其介导的免疫应答
B淋巴细胞（B细胞）
由哺乳动物骨髓/鸟类法氏囊中的淋巴样 干细胞分化发育而来。
成熟B细胞定居于外周淋巴器官的淋巴小 结内。
占外周淋巴细胞总数的20%。 通过产生抗体发挥特异性体液免疫功能，
还有抗原提呈作用。
B细胞的分化发育
B细胞的分化过程 发生在成年动物的骨髓中，导致B细胞成熟并
阴性选择
生发中心
The stages of B cell development are distinguished by the expression of immunoglobulin chains and particular cell-surface proteins.
8.T及B细胞
(2)CD8： (2)CD8：CD8＋T细胞约占αβ T细胞 细胞约占αβ T细胞 的35%
辅助受体
功能 鉴定T细胞亚群（CD8） 鉴定T细胞亚群（CD8）的标志
辅助受体
① CD8分子与MHCⅠ CD8分子与 分子与MHCⅠ 类分子的α3 α3功能区结 类分子的α3功能区结 可增强TCRαβ TCRαβ与 合，可增强TCRαβ与 ⅠMHC Ⅰ-抗原肽之间的 相互作用。 相互作用。 ②促进TCR识别抗原后 促进TCR识别抗原后 TCR-CD3复合物介 的TCR-CD3复合物介 导的信号转导作用。 导的信号转导作用。
ζζ 或ζ η
（二）T细胞的其他膜表面标志
1.CD4/CD8分子 1.CD4/CD8分子 分别出现在不同的成熟T 分别出现在不同的成熟T细胞表面 （1）是TCR-CD3的辅助受体，辅助TCR识别 TCR-CD3的辅助受体，辅助TCR识别 的辅助受体 TCR MHC-抗原肽分子，又帮助TCR的信号传递。 TCR的信号传递 MHC-抗原肽分子，又帮助TCR的信号传递。 （2）依此，T细胞可分成两大亚群： 依此， 细胞可分成两大亚群： CD4+T细胞和CD8+T细胞， CD4+T细胞和CD8+T细胞，前者具有辅助 细胞和CD8+T细胞 Th）细胞的功能， 性T（Th）细胞的功能，后者具有细胞毒性 CTL或Tc）细胞的活性。 T（CTL或Tc）细胞的活性。
一、T细胞的膜表面分子
T细胞的膜表面分子
TCR-CD3 TCR-CD3复合物 CD4/CD8 CD4/CD8分子 CD28、CTLACD28、CTLA-4分子 CD2 CD2分子 CD40L CD40L 丝裂原受体(PHA、ConA、 丝裂原受体(PHA、ConA、PWM) CKR
4 淋巴细胞抗原受体的生成
第四章淋巴细胞抗原受体的产生淋巴细胞抗原受体是淋巴细胞感知环境中抗原存在的一种途径，在B淋巴细胞上的形式存在是免疫球蛋白，而在T淋巴细胞上是T细胞受体。
我们在第三章中已经介绍过，每个淋巴细胞产生的抗原受体均有其独特的抗原特异性，这种特异性是由受体中抗原结合位点的结构所决定的。
每个人的身体中都含有几十亿个淋巴细胞，这些细胞共同作用，为每个个体提供了应答广泛抗原的能力。
在抗原受体库中，所具有的广泛的抗原特异性，取决于其抗原结合位点上各自不同的氨基酸序列，这些抗原结合位点由受体蛋白链上的可变区组成的。
在每条链上，V区与一个相对稳定的恒定区（C区）相连，而这些恒定区具有效应或传递信号的功能。
大量的淋巴细胞受体库在抗感染免疫中起到了重要的作用，可想而知在体内一定有一种复杂且完美的遗传机制参与了这些高度可变蛋白的产生。
每个受体链的突变体不可能完全由基因组编码，如果这样的话编码抗原受体的基因数量将超过整个基因组的数目。
实际上正如我们将看到的，受体链的V区是由一些基因片段所编码的。
这些片段在淋巴细胞发育过程中通过体细胞的DNA重组形成了完整的V区序列，这种机制称为基因重排（gene rearrangement）。
在胚系基因组中每一种基因片段都有多个拷贝。
在基因重排中，每一个基因片段的选择都是任意的，大量可能产生的不同的组合形成了受体的多样性。
每种基因片段在胚系基因组中都有多个拷贝，在基因重排过程中每种基因片段的选择都是随机的，这些大量的可能形成的不同组合构成了受体库的多样性。
在本章的前两个部分，我们将讨论产生免疫球蛋白和T细胞受体V区基因的重排机制。
这一基本机制是B细胞和T细胞共同采用的，虽然其中涉及的酶不完全相同，但多数是一样的。
我们将详细讨论这一重组过程的酶学机制，这个过程可能在脊椎动物获得性免疫系统的进化中是至关重要的。
在B细胞中（T细胞中不存在），重排的V区要经过另外的修饰，即体细胞超变（somatic hypermutation）。
单抗
细胞DNA合成途经
1.替代途径：次黄嘌呤（H） HGPRT 2.主要途径： 氨 基 酸 鸟嘌呤核苷酸 谷 氨 酰 胺 （A-） 尿核苷单磷酸 胸腺嘧啶核苷酸 TK 3.次要途径：胸腺嘧啶核苷（T）
HAT选择培养基的原理
HAT选择培养基组分 次黄嘌呤（hypoxanthine,H) 氨甲喋呤（aminopterin,A):叶酸拮抗剂 胸腺嘧啶核苷（thymidine,T)
14号染色体中
7号染色体q
7号染色体p
TCR的β、δ链 是由三种胚系 基因片段：V、 D、J 拼接而成， α、γ链基因是 由V、J 两个基 因片段拼接成 的。
BACK
二、基因重排：
1、重组酶：重组激活酶、末端脱氧核酸 转移酶、DNA外切酶、DNA合成酶等。 2、等位排斥和同种型排斥 (1) 等位排斥： 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。
第五节
抗体的功能
一、 V区的功能 — 识别并特异性结合抗原
单体(IgG, IgE) — 2价 二聚体(分泌型IgA) — 4价 五聚体(IgM) — 10价（5价）
1.抗体的结合价
中和效应 — 中和毒素和病毒 2.实际意义 与Ag结合 — 促吞噬细胞吞噬
二、 C区的功能
1.激活补体系统 Ab(IgM、IgG) + Ag → C1q → 补体经典途径 IgG4、IgA的凝聚物 → 补体旁路途径 2.介导免疫细胞活性 (1)调理作用(opsonization)：IgG + 抗原(颗粒性) → FcγR（单核、巨噬细胞及中性粒细胞） → 促吞噬细胞吞噬； (2)ADCC：IgG + 抗原(靶细胞) → Fc γR（NK 细胞）→ 杀伤靶细胞； (3)介导超敏反应：Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型超敏反应。 3.穿越胎盘和粘膜
医学免疫学 抗原识别受体的基因重排及受体多样性的产生
多样性机制之三：基因片段结合处的变化
基因重排和轻重链随机组合理论上仅能 产生1.9x106个不同抗原特异性的抗体， 远远低于实际抗体数。基因片段在结合处 的变化大大增加了多样性。
多样性机制之四： 体细胞高突变（Somatic Hypermutation, SHM)
对抗体可变区的序列分析
抗体的亲和力成熟 (affinity maturation)
IFNg诱导组成性表达的蛋白酶体成免疫蛋白酶体 （immunoproteosome）
b1￫b1i (LMP2) b5￫b5i (LMP7) b2￫b2i (MECL-1) PA28a PA28b
免疫蛋白酶体更能将蛋白降解成抗原肽
免疫蛋白酶体将蛋白降 解成正确的C末端肽，它 们再被一些酶降解成可 提呈的肽
Aaron Ciechanover
Avram Hershko Irwin Rose
细胞用泛素(ubiquitin)/蛋白酶体(proteasome) 系统降解蛋白质
泛素是76个氨基酸组成的多肽，负责给要降 解的蛋白加上标签。
泛素加标签的步骤：
1、泛素末端羧基通过硫酯 键与泛素活化酶（E1)结合。
1. 单链DNA上的胞苷在 AID的作用下转变为尿苷， dC:dG形成 dU:dG错配
2. uracil-N-glycosylase （UNG)除去dU
3. APE1（脱嘌呤/脱嘧啶 核酸内切酶1）使DNA的一 条链形成缺口
4. Mismatch repair (MMR) 蛋白识别G-U错配碱基或 G-缺失碱基
三、TCR的基因结构和多样性的产生
BCR和TCR都是识别抗原，那么TCR的 基因结构和多样性的产生究竟是否和 BCR相似呢？
（1）TCR和BCR的相似之处
抗原识别受体的基因重排以及受体多样性的产生
8
Tonegawa的设想：
BCR胚系基因
X
经过重排的基因 X
XX X
X 限制性内切酶酶切位点
9
重排现象的实验证明
10
对小鼠胚系DNA和骨髓瘤细胞V和C基因的DNA 做序列分析，发现在重排后的V区和C区基因不 是直接拼接在一起的，由此发现了J (joining) 基因片段和D（diversity）基因片段。
七核苷酸－12/23核苷酸的随机序列－九核苷酸
17
转录方向相同的VJ是主 要形式，环出的片段形 成signal joint，保留在 染色体上的片段形成 coding joint.
18
V区基因的重组由几种V(D)J重 组酶协调完成，负责剪切和连 接工作。
RAG1/RAG2：重组活化基因 Ku70/Ku80：DNA修复因子 DNA-PK：DNA依赖蛋白激酶K Artemis：核酸酶 TdT：末端脱氧核糖核酸转移酶 DNA ligase IV：DNA连接酶IV XRCC4：DNA修复蛋白
抗原识别受体的基因重排 以及受体多样性的产生
1
淋巴细胞抗原识别特点： T、B细胞都用其抗原识别受体识别抗原
B细胞：B cell receptor (BCR) T细胞：T cell receptor (TCR)
2
究竟什么样的病原微生物能够突破机体 的天然免疫屏障并不能预料。为了能够防御 所有可能的病原微生物的感染，特异性免疫 应答系统必须形成一个巨大的抗原受体库， 以便能够识别所有可能的外来抗原物质。
22
SHM在抗体的可变区发生
小鼠和人类的SHM的频率是10-5至10-3，比其他 基因的自发突变高1百万倍。 为什么能够发生高频突变？
需要AID (Activation-induced cytidine deaminase， 活化诱导激活的胞嘧啶核苷脱氨酶)
Tonegawa的设想：
BCR胚系基因
X
经过重排的基因 X
XX X
X 限制性内切酶酶切位点
9
重排现象的实验证明
10
对小鼠胚系DNA和骨髓瘤细胞V和C基因的DNA 做序列分析，发现在重排后的V区和C区基因不 是直接拼接在一起的，由此发现了J (joining) 基因片段和D（diversity）基因片段。
七核苷酸－12/23核苷酸的随机序列－九核苷酸
17
转录方向相同的VJ是主 要形式，环出的片段形 成signal joint，保留在 染色体上的片段形成 coding joint.
18
V区基因的重组由几种V(D)J重 组酶协调完成，负责剪切和连 接工作。
RAG1/RAG2：重组活化基因 Ku70/Ku80：DNA修复因子 DNA-PK：DNA依赖蛋白激酶K Artemis：核酸酶 TdT：末端脱氧核糖核酸转移酶 DNA ligase IV：DNA连接酶IV XRCC4：DNA修复蛋白
抗原识别受体的基因重排 以及受体多样性的产生
1
淋巴细胞抗原识别特点： T、B细胞都用其抗原识别受体识别抗原
B细胞：B cell receptor (BCR) T细胞：T cell receptor (TCR)
2
究竟什么样的病原微生物能够突破机体 的天然免疫屏障并不能预料。为了能够防御 所有可能的病原微生物的感染，特异性免疫 应答系统必须形成一个巨大的抗原受体库， 以便能够识别所有可能的外来抗原物质。
22
SHM在抗体的可变区发生
小鼠和人类的SHM的频率是10-5至10-3，比其他 基因的自发突变高1百万倍。 为什么能够发生高频突变？
需要AID (Activation-induced cytidine deaminase， 活化诱导激活的胞嘧啶核苷脱氨酶)
【免疫学总结】B淋巴细胞
【免疫学总结】B淋巴细胞B淋巴细胞B细胞由哺乳动物骨髓或鸟类法氏囊中的淋巴样干细胞分化而来，成熟B细胞主要定居于外周淋巴器官的淋巴小结内，不仅能通过产生抗体发挥特异性体液功能，也是重要的抗原提呈细胞第一节 B细胞的分化发育骨髓中髓质基质细胞表达的细胞因子和黏附分子是诱导B细胞发育成熟的必要条件，在中枢免疫器官中分化发育中主要事件是：功能性BCR的表达、自身免疫耐受的形成一、BCR的基因结构及其重排BCR是表达于B细胞表面的免疫球蛋白，即膜型免疫球蛋白，B 细胞通过BCR识别抗原，接受抗原刺激，启动体液免疫应答。
⒈BCR的胚系基因结构人重链基因由编码可变区的V、D、J片段以及编码恒定区的C 片段组成，轻链只有V、J⒉BCR的基因重排及其机制V区基因的重组是通过重组酶作用实现的，重链在先Ig的胚系基因是以被分隔开的基因片段的形式成簇存在的，只有通过基因重排形成VDJ（重链）或VJ（轻链）连接后，再与C基因片段连接，才能编码完整的Ig多肽链，进一步加工，组装成有功能的BCR⒊等位基因排斥和同种型排斥等位基因排斥B细胞中位于一对染色体上的轻链或重链基因，其中只有一条染色体上的基因得到表达，先重排成功的基因抑制了同源染色体上另一等位基因的重排同种型排斥κ轻链和λ轻链之间的排斥，κ轻链基因的表达成功即抑制λ轻链基因的表达二、抗原识别受体多样性产生的机制⒈组合造成的多样性⒉连接造成的多样性⒊体细胞高频突变造成的多样性已成熟B细胞已完成V基因重排，而且发生在抗原刺激外周淋巴器官生发中心的B细胞，主要发生为点突变三、B细胞在中枢免疫器官中的分化发育第一阶段发生在骨髓骨髓中的pro-B细胞重链V-D-J重排，即转化为pre-B细胞，进而发育为μ+的不成熟B细胞；进一步发育为μ+δ+的成熟B 细胞。
B细胞分化的非抗原依赖期，进行阴性选择。
第二阶段发生在外周免疫器官接受抗原刺激后，B细胞可发生类型转换，最终分化为浆细胞。
淋巴细胞抗原识别受体的编码基因及多样性的产生
3. 体细胞高频突变造成的多样性
前两种机制是源自B细胞发生时重排，是 作用于种系基因片段上的。 而体细胞高频突变作用在已成熟的B细胞 （重排过的V基因上），它发生于抗体刺 激后，次级淋巴器官发生中心，主要方式 是点突变，使和抗原结合能力改变。
二、TCR 1. 多样性机制基本上与BCR类似，但也有 其它特点：
三、BCR（膜型Ig）和分泌型Ig 1. B细胞发生过程中，开始膜上表达IgM， 进入外周时共表达IgM和IgD，以后可 以转换为其它类别的Ig。 2. 分泌型Ig可以有多聚体形式，是形成分 泌型还是膜型Ig，是在转录加工中造成 的，在C区最后一个外显子后，还有其 它外显子分别编码分泌型Ig和膜型Ig的 羧基端，经转录加工后，可分别表达膜 型或分泌型。
（12） （3） （1） （2） （1）
二、淋巴细胞分化成熟过程中抗原受体基 因的重排 1. TCR、BCR重排方式是一致的，包括识 别V、(D)、J基因片段两侧的保守序列， 切断及修复DNA。这保守序列称为重组 信号序列。 2. 重排和重组信号序列
基因片段的组合连接是和重组信号序列 （recombination signal sequence, RSS）有 关，其结构为七聚体-间隔序列-九聚体。
第十二章 淋巴细胞抗原识别受体的编码基 因及多样性的产生
BCR即膜Ig（mIg），四链结构；TCR 由两条肽链组成，即αβ或γδ链。 肽链包括可变区（V）和恒定区（C）。 研究证明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 过程中通过重排过程的组合、拼接而 成，从而产生巨大数量特异的抗原受 体以识别不同的抗原。
2. 抗原受体的胚系基因结构 BCR胚系基因结构：
H链：
5’ H— D — JH — C-Cδ-Cγ3-Cγ1-Cα1-Cγ2-Cγ4-Cε-Cα23’ V （65） （27）（6） （9个功能性C基因）
淋巴细胞识别病原体的机制
淋巴细胞识别病原体的机制淋巴细胞是人体免疫系统中的重要组成部分，其在识别和攻击病原体方面起着关键作用。
淋巴细胞通过其表面上的受体来识别病原体，并触发免疫反应。
下面将详细介绍淋巴细胞识别病原体的机制。
淋巴细胞的识别病原体的机制主要分为两个方面，即非特异性识别和特异性识别。
非特异性识别是指淋巴细胞通过感受到一般的病原体特征来识别病原体。
这些感应机制包括对病原体表面的特定分子（如病毒衣壳蛋白）和共享的病原体相关分子模式（PAMP）的识别，以及细菌的菌外分子（如细菌表面聚糖）的识别。
这些共享的特征会被淋巴细胞上的非特异性受体（如Toll样受体）识别并启动早期的免疫反应。
在特异性识别中，淋巴细胞通过其表面上的特异性受体识别特定的抗原。
B淋巴细胞通过表面上的B细胞受体（BCR）来识别抗原，而T淋巴细胞则通过表面上的T细胞受体（TCR）来识别抗原。
BCR和TCR是高度变异的蛋白质，可以识别病原体上的抗原决定簇（epitope），这些抗原决定簇是病原体上特定的结构。
当BCR或TCR与抗原结合时，它们会引发一系列的信号传导途径，促使淋巴细胞进行相应免疫反应。
淋巴细胞通过两种主要机制来识别特定抗原。
首先，它们通过基因重组产生一个广泛的受体多样性。
这种多样性允许它们识别多种不同的抗原。
其次，淋巴细胞都具有一定的选择性，只对特定抗原显示高度敏感性。
这种选择性是通过严格筛选淋巴细胞中的TCR和BCR的发育过程来实现的。
在这个过程中，杂凑细胞（pre-B细胞和pre-T细胞）会经过正选择和负选择，以确保只有成功表达出能够与自身抗原结合的BCR和TCR的淋巴细胞得以成熟。
淋巴细胞识别病原体的机制还包括几个重要的辅助分子，如核转录因子NF-κB和细胞因子。
这些辅助分子可以放大和调节免疫反应。
当淋巴细胞识别到抗原并与其结合时，这些分子会被激活并产生细胞因子，刺激其他免疫细胞进行相应反应。
需要注意的是，淋巴细胞的识别病原体的机制是一个复杂的过程，涉及许多交互作用和信号传导途径。
淋巴细胞识别病原体的机制
淋巴细胞识别病原体的机制淋巴细胞是人体免疫系统的重要组成部分，能够识别并攻击入侵体内的病原体，保护人体不受疾病侵害。
淋巴细胞的识别机制是如何实现的呢？淋巴细胞的类型淋巴细胞主要有三种类型：T细胞、B细胞和自然杀伤细胞。
T细胞是一类具有细胞免疫功能的免疫细胞，分为辅助T细胞和细胞毒性T细胞。
B细胞则是一种能够产生抗体的免疫细胞，能够识别到表面上存在的病原体，进而分泌相应的抗体。
自然杀伤细胞则可以直接杀死感染细胞和癌细胞。
淋巴细胞的识别机制淋巴细胞能够区分自身和外来物质，这种能力的实现需要依靠其表面上的受体、配体和信号转导系统。
受体和配体受体是存在于淋巴细胞表面上的分子，能够识别到病原体表面上存在的特定抗原。
每种抗原都有自己特定的受体，并且能够识别出该抗原的淋巴细胞也就限定于针对该病原体进行免疫反应。
配体则是存在于病原体表面上的分子，能够结合淋巴细胞表面相应受体的分子。
当一个抗原与淋巴细胞表面上的受体结合时，就会引起受体发生变化，进而向细胞内传递信号，启动免疫反应。
信号转导系统受体的激活会引起受体所在的细胞膜上多个酶的激活，从而触发信号转导系统。
这个过程主要涉及三种酶：蛋白酪氨酸激酶、丝氨酸/苏氨酸激酶和磷酸酰化酶。
它们的活化能够产生信号分子，进而引起一系列的物质变化。
在淋巴细胞的信号转导系统中，有一个关键元件叫做核转录因子，能够调节基因的表达。
当淋巴细胞表面受体被激活时，核转录因子就会活化，进而引起细胞内一系列基因的表达变化。
这些基因的产物、如细胞因子、细胞黏附分子等，最终会引起免疫应答。
总之，淋巴细胞识别病原体的机制是一个复杂的过程，它需要依靠受体和配体的紧密配合，以及信号转导系统的逐级激活才能实现。
对于预防和治疗一些免疫性疾病，我们需要深入了解淋巴细胞的识别机制，探索其规律，从而更好地对细胞免疫应答进行调控。
抗原识别受体的编码基因及其多样性
四 淋巴细胞的克隆选择
淋巴细胞在成熟过程中，通过BCR和TCR基因重排，获得了 具有识别特异性抗原功能的BCR和TCR 。由于多样性的产生， 赋予了免疫系统中B细胞库和T细胞库能识别周围环境中几乎 所有的抗原的潜能。B细胞克隆和T细胞克隆识别抗原的能力 是在机体免疫系统未遭遇抗原前预先形成的，而某一特定的 抗原进入机体只是选择出相应的淋巴细胞克隆，使之活化、 增殖，并分化为效应淋巴细胞，从而产生免疫应答。
第四章 淋巴细胞抗原识别受体 的编码基因及其多样性
免疫应答特异性的本质：
TCR、BCR特异性识别抗原多肽，从而导致特异性T、B细胞 克隆激活，即一种TCR或BCR仅能特异性识别一种抗原分子， 所有T细胞克隆和B细胞克隆的总和组成了T细胞库和B细胞库， 从而赋予了免疫系统可识别周围环境中几乎所有抗原的能力。
1 淋巴干细胞分化为众多的淋巴细胞克隆
2
未成熟淋巴细胞结合自身抗原后被 克隆删除，获得自身免疫耐受。
3
4
成熟淋巴细胞识别外来抗原发生活化和增殖 受抗原刺激的淋巴细胞分化为效应细胞并清除抗原。
CDR3\FR4
C
多个
排列顺序恒定，每个外显子编码
一个结构域
轻链
轻链基因分为λ 和κ 基因，分别定位于第22号染色体长臂和 第2号染色体短臂，功能性Vλ 基因片段约30个，Vκ 基因片 段约40个。
2 TCR基因结构
TCR包括两类，分别由α、β、 Γ、δ链组成，因此与TCR相 关的基因群有4组，位于相同 或不同染色体上。
一 BCR和TCR基因结构 1 BCR基因结构
恒定区
C基因片段
轻链可变区 V/J基因片段
重链可变区
V/D/J基因片段
重链
医学免疫学考试精品题库：第十一章 淋巴细胞抗原识别受体的编码基因及多样性的产生
第十一章淋巴细胞抗原识别受体的编码基因及多样性的产生复习要点：1．了解BCR、TCR基因结构和发生重排的一般特点。
2．了解BCR、TCR多样性产生的机制。
一、单项选择题1．B淋巴细胞膜表面具有的抗原识别受体是A．TCR B．CR2 C．FcRD．CR1 E．BCR2．T淋巴细胞膜表面具有的抗原识别受体是A．FcR B．mIg C．BCRD．TCR E．CR13．受体基因重排的重组信号序列是★A．5核苷酸-间隔序列-9核苷酸B．7核苷酸-间隔序列-7核苷酸C．7核苷酸-间隔序列-9核苷酸D．7核苷酸-间隔序列-5核苷酸E．9核苷酸-间隔序列-9核苷酸4．受体基因重排时，重组信号间隔序列片段结合的规则是★A．13-23 B．12-23 C．13-25D．23-25 E．25-125．BCR的VH-DH-JH基因片段组合后编码的产物是★A．CDR1 B．CDR2 C．CDR3D．FR1 E．FR2二、多项选择题1．编码人BCR重链V区的胚系基因有★A．V基因片段 B．D基因片段 C．J基因片段D．C基因片段 E．L基因片段2．编码人BCR κ链的胚系基因有★A．V基因片段 B．D基因片段 C．J基因片段D．C基因片段 E．L基因片段3．编码人BCR λ链的胚系基因有★A．V基因片段 B．D基因片段 C．J基因片段D．C基因片段 E．L基因片段4．编码人TCR α链的胚系基因有★A．V基因片段 B．D基因片段 C．J基因片段D．C基因片段 E．L基因片段5．编码人TCR β链的胚系基因有★A．V基因片段 B．D基因片段 C．J基因片段D．C基因片段 E．L基因片段6．编码人TCR γδ链的胚系基因有★A．V基因片段 B．D基因片段 C．J基因片段D．C基因片段 E．L基因片段7．编码人TCR δ链的胚系基因有★A．V基因片段 B．D基因片段 C．J基因片段D．C基因片段 E．L基因片段8．抗体多样性形成的机制主要是★A．V区基因的多样性 B．V区基因片段的组合C．体细胞高频突变 D．V、D、J基因片段的连接E．重链基因和轻链基因的组合9．BCR重链V基因编码的产物是★A．CDR1 B．CDR2 C．CDR3D．FR1 E．FR2三、填空题1．BCR的VH-DH-JH基因片段组合后编码的产物是。
免疫球蛋白及其编码基因
Summary: structure of Ab
Basic structure:
u Consist of 4 polypeptide chains; u Each chain has domains: C and V; HVR;CDR u Hinge region: between CH1 and CH2
Rodney Porter 1917-1985 Nobel Prize in 1972
Ab structure
Production of McAb
Georeges Kohler 1946-
Cesar Milstein
Nobel Prize in 1984
Susumu Tonegama
Nobel Prize 1987
同种型：同一种属所有个体Ig分子共有的抗原特异性标志
同种异型：同一种属不同个体间Ig分子具有的不同抗原特异性标志
独特型：每个Ig分子所特有的抗原特异性标志
抗体功能
FUNCTIONS OF ANTIBODIES
u1.中和病毒或毒素 u2.激活补体 u3.调理作用：促吞噬 u4.ADCC：促杀伤 u5.通过胎盘：IgG u6.介导I型超敏反应
IgG
1.the most common, most important, most content antibodies in our bodies.
2.the only class of immunoglobulin that can cross the placenta in humans
IgA
免疫球蛋白及其编码基因
吴敏昊 中山 医学院免疫学教研室
Contents
u免疫球蛋白的结构 u免疫球蛋白的功能 u免疫球蛋白的特性 u免疫球蛋白的制备 u免疫球蛋白编码基因
淋巴细胞对抗原的识别及应答
CD4+ T
增殖
Th1 Th2 调节性T Tm
59
CD8+T
增殖
CTL , Tc Ts
60
T cell activation
Antige n
Antigen processing, presenting
help
Th cell Th2
Th1
B cell
help
T cell APC
plasma
macrophage
not by cells that have no immunoregulatory nerves, hepatocytes, epithelial cells etc.
functions
suc6h2as
Receptor-ligand interactions
APC
Ag T-Cell
MHC
TCR
1
29
2、蛋白酪氨酸激酶（protein tyrosine kinase, PTK）
专一地催化酪氨酸残基磷酸化的一类激酶 。主要 作用的区域为信号转导的起始和上游 阶段，分受体 型（跨膜型）和非受体型（胞内型）两大类。
参与T 细胞活化的PTK主要有4个家族：
Src家族： Lck蛋白（ p56lck ）和Fyn(p59 Fyn )等； Syk家族：主要为ZAP-70（zate chain-associated protein） Csk家族：主要为Csk； Jak家族：主要为Jak
20
21
22
23
LFA-1/ICAM-1 CD-2/LFA-3
TCR
Adhesion
Agrecognition
LFA-1/ICAM-1 LFA-3
免疫细胞-免疫应答必考
第九章淋巴细胞第一部分：学习习题一、填空题1．NK细胞杀伤作用不依赖__________的存在,也不需__________的致敏,它是机体__________免疫的第一道防线.2．对靶细胞具有杀伤作用的淋巴细胞有________,________和________.3． B细胞表面的主要受体有__________, __________, __________.4．T细胞表面分子中, ________的配体是MHC-肽复合物, _______的配体是MHC-I 类分子, _______的配体是MHC-II类分子, ________的配体是B7-1/B7-2分子, _______的配体是IFA-3(CD58)分子.5． T细胞在胸腺分化发育可分为三个阶段,早期的表面标记为__________,称为双阴性细胞;第二阶段的表面标记为____________; 第三阶段的表面标记为___________或____________.6． T细胞在胸腺的选择过程中,通过阳性选择获得____________, 通过阴性选择排除____________.CD4+T、 CD8+T细胞都不是均一的细胞群,根据其分泌细胞因子谱的差异，分别分为_______和_______、 _______和_______.二、多选题[A型题]1．NK细胞杀伤病毒感染细胞的特点是A.杀伤作用受MHC-I类分子限制B.杀伤作用依赖抗体C.杀伤作用依赖补体D.杀伤作用不受MHC限制E.与Tc的细胞毒作用一样有特异性2. 能特异性直接杀伤靶细胞的细胞是A.Th细胞B.Tc细胞C.NK细胞D.巨噬细胞E.中性粒细胞3. 机体内最先发挥非特异性抗肿瘤作用的细胞是A.Tc细胞B.NK细胞K细胞D.单核/巨噬细胞E.中性粒细胞4. 有关γδT细胞的阐述哪项是错误的A.占外周血淋巴细胞的少数B.主要为CD8+细胞C.表面标记为CD3+的细胞D.杀伤作用的特异性不高E.具有杀伤肿瘤细胞作用5. T细胞特有的分化抗原是A.CD3B.CD4C.CD5D.CD8E.CD196. B细胞抗原识别受体是A.TCRB.CD3C.FcRD.CR2E.smIg7. 正常人外周血液T细胞占淋巴细胞总数的A. 10-15%B. 30 -35%C. 40 -55%D. 60 -80%E. 85 -95%8. 正常人外周血液B细胞占淋巴细胞总数的A. 10 -15%B. 20 -30%C. 40 -50%D. 70 -80%E.80 -90% 9．未成熟B淋巴细胞表达的膜免疫球蛋白是A．SmIgA B．SmIgM C．SmIgE D．SmIgD E．SmIgE10．在外周血中，成熟B淋巴细胞表型一般为A．SmIgM+SmIgD+ CD5- B．SmIgM+SmIgD+ CD5+C．SmIgM-SmIgD- CD5+ D．SmIgM+SmIgD- CD5-E．SmIgM-SmIgD- CD5+12．按T淋巴细胞识别抗原受体在结构上的差异可将T淋巴细胞分为A．Th1和Th2细胞 B．TCRδγ+和TCRδγ-T细胞C．TCRβα+和TCRβα-T细胞 D．T和Tc细胞DTHE．TCRβα和TCRδγT细胞13．所有B淋巴细胞具有的分化抗原是A. CD3B. CD4C. CD8D. CD5E. CD1914．可分泌穿孔素的细胞、颗粒酶的细胞A. Tc淋巴细胞和B淋巴细胞B. Tc淋巴细胞和NK细胞C. B淋巴细胞和 NK细胞D. Tc细胞和巨噬细胞E. B淋巴细胞和巨噬细胞15．细胞之间相互作用不受MHC限制的是A. CTL杀伤肿瘤细胞B. CTL杀伤病毒感染细胞C. DC向Th细胞提呈抗原D. 活化的巨噬细胞杀伤肿瘤细胞E. 巨噬细胞向Th细胞提呈抗原16．CD4+T细胞的表型是A．TCRβα+CD2-CD3+CD4+CD8- B.TCRβα+CD2-CD3-CD4+CD8-C．TCRβα+CD2+CD3+CD4+CD8- D.TCRδγ+CD2+CD3+CD4+CD8-E．TCRδγ+CD2+CD3+CD4+CD8-[B型题]A. Th2B. NKC. TcD. Th1E.巨噬细胞1. 辅助B细胞产生抗体的细胞2. 以细胞毒性作用特异性杀伤靶细胞的细胞3. 介导迟发型超敏反应的细胞A. Th1细胞B. Th2细胞C. Tc细胞D. B细胞E. NK细胞4. 抑制B细胞产生抗体的细胞是5. 非特异性杀伤肿瘤细胞或病毒感染细胞的细胞是6. 表面既无TCR也无BCR的细胞A. 细菌内毒素B. PHAC. 干扰素D. 抗生素E. 淋巴毒素7. T细胞有丝分裂原8. B细胞有丝分裂原A. 单核巨噬细胞B. B细胞C. 浆细胞D. Tc细胞E. 红细胞9. 合成和分泌抗体的细胞10. 既无MHC-I类抗原,又无MHC-II类抗原表达的细胞11. 具有ADCC作用的细胞12. 能够特异性杀伤病毒感染靶细胞的细胞A. CD2B. CD3C. CD4D. CD8E. CD1113. 与TCR形成复合物并参与识别抗原信号传递是14. Tc细胞表面相对特异性的分化抗原是15. Th1和Th2细胞表面相对特异性的分化抗原是[C型题]A. 胸腺B. 脾脏C. 二者都是D. 二者都不是1. B细胞分布的部位2. T细胞分布的部位A. T细胞有丝分裂原B. B细胞有丝分裂原C. 二者都是D. 二者都不是3. PHA是4. LPS是5. ConA是[X型题]1. Th1和Th2细胞共有的表面标志是A. CD4+B.CD8+C. CD3+D. CD5+E.CD162. 人B细胞的表面可表达A.SmIgB. FcRC. C3dRD. HLA-I类抗原E.HLA-II类抗原3. 鉴定T细胞重要的表面标记是A.CD3抗原B. 有丝分裂原受体C. CD2D. C3bRE. SmIg4. B1细胞可表达A. IgMB. CD44C.CD5D.CD11E.CD235. 下列哪些细胞具有特异性杀伤靶细胞作用A.TcB.NKC.B细胞D.树突状细胞E. 肿瘤组织浸润的T细胞6. 能杀伤靶细胞的细胞有A.CTLB.NKC.浆细胞D.单核细胞 E树突状细胞7. 能特异性识别抗原的免疫细胞有A.T细胞B.NK细胞C. B细胞D.巨噬细胞 E中性粒细胞8. NK细胞的特点为A.来源于骨髓B. 杀伤肿瘤细胞无MHC限制性C. 需抗原致敏D. 具有ADCC作用E. 不表达CD3分子9. B细胞具有的表面标记是A.SmIgB.CD2C.MHC-I类抗原D.MHC-II类抗原E.CR210. 促进NK细胞活性的免疫分子是A.IL-2B.补体C.IFN-γD.IL-4E.IL-511. 人类T细胞的有丝分裂原是A.LPSB.PHAC.BSAD.Con AE.SPA12.T细胞激活后表达A.IL-2RB.CD20C.CD40LD.CD3E.CTLA-413 能活化人B细胞的有丝分裂原是A. ConAB. PWMC. PHAD. SPAE. LPS14.关于NK细胞的作用，下列哪些是正确的A.具有细胞毒作用B.是免疫监视功能的重要执行者C.是机体抗肿瘤功能的第一道防线D.在非特异性免疫中发挥重要作用E.ADCC是发挥杀伤作用的机制之一15.T淋巴细胞的生物学活性包括A.介导细胞免疫B.辅助体液免疫C.参与免疫自稳D.ADCCE.CDC16．T淋巴细胞效应阶段的生物学意义有A.抗胞内微生物B.抗肿瘤C. IV 型超敏反应D.某些自身免疫病E.移植排斥反应三、名词解释：1．Th细胞2．CTL3．T细胞DTH4．TCR5．BCR6. CD4+CD25+Tr细胞:四、问答题1.简述NK细胞的生物学作用?2.具有杀伤作用的淋巴细胞有哪些?试述它们的杀伤机制有何不同?3.试述T细胞的主要表面标记及其意义?4.试述B细胞的主要表面标记及其意义?5.简述T细胞的分类及其功能。
淋巴细胞发育及基因重排
阳性选择（获得MHC限制性）
阴性选择（获得自身耐受） 成熟的单阳性细胞(CD4T和CD8T细胞）
三个重要事件及其意义
1. 功能性TCR形成（基因重排）
在双阴性晚期β链完成重排并开始表达，与替代α链 (pre T cell α)形成替代TCR (pTα:β)； 在双阳性期α链完成重排并开始表达，与β链形成 TCRαβ
2. 基因重排（rearrangement）
V/D/J/C基因群中各选择一个片段，组成单个Ig或 TCR的编码基因，再转录翻译成功能性Ig或TCR 。
BCR基因重排：胚系B细胞
VH基因(D-J V-DJ)重排 轻链基因(V/J)重排 转录为初始RNA RNA剪接 VDJ或VJ基因与C基因连接，形成mRNA 翻译为重链和轻链 以二硫键组合成Ig
一、BCR和TCR基因结构及其重排
1. 基因结构 TCR： β链：V-D-J-C
52 2 13
α 链：V-J-C
70 61
TCR： β链和δ链与BCR重链相似 α链和γ链与BCR轻链相似
• TCR胚系基因分别由定位于不同染色体的 多个不连续基因片段组成。 • 每一个TCR分别由V，D，J，C（或V，J， C）基因片段群中各选择一个基因片段组合 而成。由于基因片段数量众多，选择的随 机性和排列组合的多样性，形成TCR的多 样性。
阳性选择（获得MHC限制性）
阴性选择（获得自身耐受） 成熟的单阳性细胞(CD4T和CD8T细胞）
2. 阳性选择
在胸腺皮质中， DP细胞TCR与胸腺皮质上皮细胞表 面的MHCI/II类分子以适当亲和力结合，分化为 CD8/CD4的SP细胞；不能结合或高亲和力结合的DP 细胞发生凋亡。
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在BCR和TCR V区的胚系基因结构中V、D、 J片段各有多个，在一个淋巴细胞细胞中 只有一个片段参与组成抗原受体V区的编 码基因。
抗原受体的胚系基因结构
BCR胚系基因结构 TCR的胚系基因结构
淋巴细胞分化成熟过程中抗原 受体基因的重排
第二节 多样性产生的机制
组合造成的多样性 连接造成的多样性 CDR3区位于V、J和V、 D、J片段连接处，两片段之间的连接可 以丢失或加入数个核苷酸，从而显著增 加了CDR3的多样性，增加了抗原识别受 体多样性的数目 体细胞高频突变成的多样性
第三节 BCR 基因表达的一些特 点
等位排斥和同种型排斥 类别转换 BCR和分泌型Ig
淋巴细胞抗原识别受体的编码 及多样性的产生
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 T、B淋巴细胞发生过程中通过重排 的过程组合、拼接而成，从而产生 巨大数量特异的抗原受体以识别不 同的抗原
第一节 BCR、TCR基因结构和 发生重排的一般特点
每种肽链的编码基因可分为编码V区的和 编码C区的两大部分。 重链V区基因 是由三种胚系基因片段：V、 D、J拼接而成 轻链V区基因 是由V、J两个基因片段拼接 成的 V区基因的下游是编码C区的基因