第七章 淋巴细胞群及其亚群

与其他造血细胞相似，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（islanksof haemopoietic cells）中，此后B淋巴细胞的产生和分化场所逐渐被骨髓所代替。B淋巴细胞（b lymphocytes）简称B细胞，是淋巴干细胞在鸟类法氏囊和哺乳类动物的骨髓中分化成熟而来，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，合成和分泌免疫球蛋白，主要执行机体的体液免疫（humoralimmunity）。

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细胞的分化是抗原非信赖的，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。
1.前B细胞（pre-B cell）　前B细胞是从骨髓中淋厂干细胞分化而来，只存在于骨髓和胎肝等造血组织。前B细胞胞浆中可检测到IgM的重链μ链，但无轻链，也无膜表面Ig的表达，因此缺乏对抗原的反应能力。末端脱氧核甘酸转移酶（terminal deoxynucleotidyl transferase,TdT）以及共同型急性淋巴母细胞白血病抗原（common acute lymphoblastic leukaemia antigen,CALLA）即CD10可表达在前B细胞，进入非成熟B细胞后这两种标志即消失，因此TdT和CD10对于区分前B细胞与B细胞其它发育阶段非常有用。CD19、CD20和MHCⅡ类抗原在此阶段开始表达。前B细胞对抗原沅应答能力。
2.不成熟B细胞（immature B cell）　开始表达mIgM，但如与抗原结合，则产生负应答，使B细胞转变为受抑制状态，不能继续分化为成熟的B细胞，这是形成自身免疫耐受的机制之一。不成熟B细胞CD19、CD20和MHCⅡ类抗原表达量增加，并可开始表达CD21抗原。
3.成熟B细胞（matrue B cell）　骨髓中发育成熟B细胞经血液迁移至外周淋巴器官，此时膜表面同时表达mIgM和mIgD,mIgD的表达防止了B细胞与抗原结合后所引起的免疫耐受。成熟B细胞表达补体受体1（CR1）、致有丝分裂原受体以及多种细胞因子受体。
4.活化B细胞（activated B cell）　成熟B细胞被相应抗原或多克隆刺激剂刺激后成为活化B细胞，断而发生增殖和分化，在此过程中，膜结合Ig水平逐渐降低，而分泌型Ig逐渐增加，并可发生免疫球蛋白基因重链类别的转换。活化B细胞中的一部分可分化为小淋巴细胞，停止增殖和分化，并可存活数月至数年，当再次与同一抗原接触时，很快发生活化和分化，产生抗体的潜伏期短，抗体水平高，维持时间长，这种B细胞称为记忆B细胞（memory Bcell）。
5.浆细胞（plasma cell,PC）　又称抗体分泌细胞（antibodysecreting cell）。成熟B细胞接受抗原刺激后，在抗原提呈细胞和Th细胞的辅助下成为活化B细胞，进而分化为浆细胞，合成和分泌各类免疫球蛋白，同时获得了PC-1（plasma cell antigen-1）等浆细胞特异性标志，而mIg,MHCⅡ类抗原、CD19、CD20、CD21等标记消失。

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（图7-2）。 （一）CD抗原 在B细胞表面重要的CD抗原参见第一章表1-1，与B细胞识别、粘附、活化有关的CD分子结构和功能参见第一章第二节。应用某些B细胞CD抗原相应的单克隆抗体可鉴定和检测B细胞的数量、比例、不同的分化阶段和功能状态。 （二）主要组织兼容性复合体抗原（MHC） B细胞不仅表达MHC I类抗原，而且表达较高比便和密度的MHCⅡ类抗原。除了浆细胞外，从前B细胞至活化B细胞均表达MHCⅡ类抗原。B细胞表面的MHCⅡ类抗原在B细胞与T细胞相互协作时起重要作用，此外，还参与B细胞作为辅佐细胞的抗原提呈作用。有关内容参见第六章“主要组织相容性复合体”。 （三）膜表面受体 B细胞膜表面具有多种类型的受体。 1.膜表面免疫球蛋白（surface membrane immunoglobulin,mIg） 这是B细胞特异性识别抗原的受体，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μ链，但无mIgM；当发育为不成熟B细胞时，胞浆中μ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。最近研究发现，作为B细胞受体（bcell receptor,BCR）的mIgM外，还有Igα和Igβ两种多肽链，分别命名为CD79a和CD79b，共同与mIg形成BCR复合物。

分化阶段→定向干细胞→前B细胞→不成熟B细胞→成熟B细胞→活化B细胞→浆细胞
抗原在增殖←-----------抗原非依赖----------→│←---------抗原诱导的-→
中的作用
存在部位←----------------------骨　髓--------------------→
←---------------------外　周---------------→
功能状态	B细胞前体	抗原无反应性	抗原刺激引起免疫耐受	抗原刺激正应答	抗体应答早期	初次和再次抗体应答
IgRNA	?	μ重链基因重排，μmRNA	μ重链、κ、λ轻链基因重排，μmRNA、κmRNA、λmRNA	初级RNA转录本不同剪接，形成μmRNA和δmRNA	RNA不同剪接，形成膜结合或分泌型mRNA，重链类别转换γ、ε或α链	主要形成分泌型重链mRNA
表面标记		～
胞浆Ig	－	＋　（μ）	－	－	－	－
膜结合Ig	－	－	mIgM	mIgM+mIgD	mIgD↓或－重链类别转换	±
分泌Ig	-	-	-	-	+	+++
MHCⅡ类分子	+	+	+	+	+	-
CD10（CALLA）	+	+	-	-	-	-
C19	+	+	++	+	+	-
C20	-	+	++	+	+	-
CD21（CD2）	-	-	±	+	-	-
CD23	-	-	-	-	+（部分）	-
CD80（B7/BB1）					+
PC	-	-	-	-	-	+++
TdT	+	+	-	-	-	-

2.补体受体（complement receptor,CR）　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。详性请参见第五章第三节。 3.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。 4.致有丝分裂原受体　美洲商陆丝分裂原（pokeweed 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 aureus strain Cowan I,SAC）因含有金黄色葡萄球菌A蛋白（staphylococcal protein A,SPA）,可通过与mIg结合刺激人B细胞的增殖。此外，大豆凝集素（soybean a gglutinin,SBA）可凝集B细胞。 5.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-1R、IL-2R、IL-4R、IL-5R、IL-6R、IL-7R、IL-11R、IL-12R、IL-13R、IL-14R、IL-γR、IL-αR和TGF-βR等。有关细胞因子及其受体对B细胞的调节作用参见第四章“细胞因子及其受体”。

应用抗T淋巴细胞分化抗原背地里克隆抗体、流式细胞仪（folw cytometry）和免疫组织化学技术以及功能性实验，已对T淋巴细胞群和亚群进行了较为详尽的研究。

淋巴干细胞早其即在胸腺内开始分化，应用小鼠胸腺细胞实验模型研究表明，在胚胎11-12天淋巴干细胞已进入胸腺，在胸腺微环境的影响下胸腺细胞迅速发生增殖和分化。 目前已知，诱导T淋巴细胞在胸腺内分化、成熟的主要因素包括：（1）胸腺基质细胞（thymus stromal cell,TSC）通过细胞表面的粘附分子直接与胸腺细胞相互作用，其中胸腺中的“抚育细胞”（nurse cell）对于T细胞的成熟和分化可能超着重要的调节作用；（2）胸腺基质细胞分泌多种细胞因子（如IL-1、IL-6和IL-7）和胸腺激素（如胸腺素、胸腺生成素）诱导胸腺细胞分化；（3）胸腺细胞自身分泌多种细胞因子（如IL-2、IL-4）对胸腺细胞本身的分化和成熟也起重要的调节作用。此外，胸腺内上皮细胞、巨噬细胞和树突状细胞对于胸腺细胞分化过程中的自身耐受、MHC限制以及T细胞功能性亚群的形成起着决定性作用。最近研究表明，胸腺中的T细胞对于胸腺基质细胞的发育和功能同样是必不可少的。 1.功能性TCR的表达 应用胚胎小鼠实验系统研究发现，胚胎发育后期的胸腺细胞才有完整的TCRα链和β甸宾基因重排，并转录为功能性的α链和β链。功能性和TCDR表达使T细胞具有识别抗原多肽片段/MHC复合物的功能，并形成克隆分布T细胞抗原识别受体库。 2.TCR/CD3复合体的表达　胸腺内的前胸腺细胞（prethymocytes,pre-T）多数表现为CD3阴隆，在胸腺皮质中只有部分T细胞为CD3阳性，而胸腺髓质细胞均为CD3阳性。随着胸腺细胞的逐渐分化和成熟，TCRα和β链（或γ和δ链）以及CD3分别得到表达，并组成TCR/CD3复合体，其中TCR能特异性识别抗原，CD3分子与信号转导（signal transduction）有关。 3.功能性T细胞亚群的　胸腺中不同功能性T细胞亚群是经过一定的发育顺序而形成的。目前认为人T细胞在胸腺中的发育顺序见表7-1。 表7-1 人T细胞在胸腺内的化化和T细胞亚群的形成

部位	表　型			占胸腺细胞%
胸腺皮质	CD2+CD3-CD4-CD8-TCR-		双阴性细胞	2～4
	↓
	CD2+CD3+CD4-CD8-TCR+		双阴性细胞
	↓
	CD1+CD2+CD3+CD4+CD8+TCR+		双阴性细胞	81
	↓
胸腺髓质	CD2+CD3+CD4+	CD2+CD3+CD4-	单阳性细胞	15
	CD8-TCR+	CD8+TCR+
	↓	↓
迁移到外周血和外周淋巴器官

小鼠胸腺细胞还具有Thy-1抗原和胸腺白血病抗原,与胸腺细胞的分化有关。 Thy-1抗原是1964年用血清学方法鉴定的小鼠T淋巴细胞的同种异体抗原，是小鼠全T细胞标志，但与CD2和CD3的结构不同，为GPI连接分子，25-35kDa，已命名为CDw90。不同T细胞亚群Thy-1抗原密度不同。外周神经组织、脑组织、成纤维细胞、上皮细胞和胎鼠骨骼肌表面也有Thy-1抗原，但膜表面Ig阳性的B细胞缺乏之种抗原。用抗Thy-1加补体除去Thy-1阳性细胞可使T细胞应答完全丧失。在T细胞分化过程中，调节Thy-1分子的表达可能与细胞与细胞之间相互作用有关。Thy-1与神经细胞粘附有关，并可能在免疫系统与神经系统的联系中起作用。在T细胞分化过程中，Thy-1首先表达在小鼠胸腺皮质区迅速分裂的考地松敏感细胞，皮质胸腺细胞Thy-1密度高，在髓质区具有免疫潜能T细胞的Thy-1密度降低，外周血T细胞表面此抗原密度相对较低。裸鼠少部分脾细胞也有低密度Thy-1，提示T细胞前体具有Thy-1抗原，可能相当于成鼠骨髓中低密度Thy-1阳性细胞。小鼠Thy-1有112个氨基酸残基。Thy-1有2个等位基因，所编码的抗原分别命名为Thy-1，1和Thy-1，2，两者仅在第89位氨基酸有差别：Thy-1.1是精氨Thy-1.2是谷氨酰胺。Thy-1氨基酸组成与免疫球蛋白恒定区和β微球蛋白有高度的同源性同属于免疫球蛋白超家族。 胸腺白血病抗原（thymus-leukemiaantigen,TL或TLa）是一类同种异体抗原，仅表达于某些白血病和不成熟的Thy-1阳性胸腺细胞，为早期分化抗原。TL抗原与小鼠H-2K、H-2D和H-2L抗原的结构相似。正常不成熟的胸腺细胞表面只出现TL1、TL2、TL3、TL5和TL6等5个表型，TL4仅出现在白血病胸腺细胞上。TL与人的T6/Leu6是类同物，属CD1。

成熟的、有功能的T细胞必须经过在胸腺中阳性选择和阴性选择。主要组织兼容性复合体（MHC）抗原在这两种选择中起着关键的作用。
1.假如一个双阳性细胞表面能与胸腺皮质上皮细胞表面MHc I类或Ⅱ类分子发生有效结合，就可能被选择而继续发育，否则会发生程序性的细胞死亡（programmed cell death）。MHC I类分子选择CD8复合受体（coreceptor），而使同一个双阳性细胞表面CD4复合受体减少；MHc Ⅱ类分子选择CD4复合受体，而使CD8受体减少。这种选择过程赋于成熟CD8+CD4-T细胞具有识别抗原多肽片段与自身MHc I类分子复合物的能力，CD4+CD8-T细胞具有识别抗原多肽片段与自身MHc Ⅱ类分子复合物的能力，成为T细胞MHC限制现象的基础。
2.阴性选择过程（negative selection）　经过阳性选择后的T细胞还必须经过一个阴性选择过程，才能成为成熟的、具有识别外来抗原的T细胞。位于皮质与髓质交界处的树突状细胞（dendritic cell,DC）和巨噬细胞表达高水平的MHc I类抗原和Ⅱ类抗原，自身抗原成分与DC或巨噬细胞表面MHC I类或Ⅱ类抗原形成复合物。经过阳性选择后的胸腺细胞如能识别DC或巨噬细胞表面自身抗原与MHC抗原复合物，即发生自身耐受（self tolerance）而停止发育，而不发生结合的胸腺细胞才能继续发育为CD4+CD8-或CD4-CD8+单阳性细胞，离开胸腺迁移到外周血液中去。
机体的某些自身抗原可通过以下几种方式来躲避免疫系统的识别，从而在胚胎期和出生后避免应答：（1）以一种免疫学上特免位置隐蔽起来，包括免疫屏障（immunologicalbarrier）和隐蔽抗原（inaccessible antigens）；(2)自身抗原暴露在不表达MHC分子的细胞表面；（3）自身抗原浓度过低，不足于被T细胞所识别；（4）自身抗原与TCR、分子结合的亲合力（avidity）还达不到T细胞有效刺激的水平。