background image

 

Lecture 2

 

T- cell and 

B- cells Maturation

 

Dr. Nazik M. Hussein

 

 
 
 


background image

   T- cell Maturation : 

   Progenitor T cells from the early sites of 

hematopoiesis begin to migrate to the thymus in 
the eighth or ninth week of gestation in humans. 
In the thymus, developing T cells known as 
thymocytes. When arrive at the thymus, 
progenitor T cells do not express surface 
molecules characteristic of T cells, such as 
CD4, CD8, or the T-cell receptor (TCR) 
complex.  


background image

    

During , approximately three weeks of development in 

the thymus, the T cells progress through a series of 
stages :  

Stage I ( early) thymocytes: The thymocytes are 
CD4 

̄ , CD8 ̄  and referred to as double negative cells. 

They express cytoplasmic but not surface TCR- 
associated CD3.  

Stage II ( intermediate) thymocytes: The thymocytes 
become CD4+, CD8+ and referred to as double 
positive cells. Both 

 chains of  TCR receptor are 

expressed at low density on the cell surface in 
association with polypeptides of the CD3 receptor.  

Stage III (mature) thymocytes: These show major 
phenotypic changes, cell surface CD3 associated with 
the high density 

 TCR and the distinction of two 

subsets of cells expressing either CD4+ or CD8+ 
(single positive).  


background image

Thymocytes are undergo two selection 
processes in the thymus: 

1.

Positive selection 

2.

Negative selection 

Thymic stromal cells including epithelial cells, 
macrophages, and dendritic cells, play essential  
roles in positive and negative selection. These 
thymic stromal cells express class I MHC 
molecules and can display high levels of class II 
MHC also. The interaction of immature 
thymocytes that express the TCR-CD3 complex 
with thymic stromal cells results in positive and 
negative selection.  


background image

Positive selection( also called thymic education):

  

takes place in the cortical region of the thymus and 
involves the interaction of immature thymocytes with 
cortical epithelial cells. 
 

Positive selection permits the survival of only those T 
cells whose TCR recognize self MHC molecules. 
 

Thymocytes whose receptors are not MHC- restricted 
and not able to bind MHC molecules would not 
interact with the thymic epithelial cells and 
consequently undergo apoptosis (programmed cell 
death)

 

 and die in the cortex.  


background image

  Negative selection:  

Some of the positively selected thymocytes 
may have receptors that recognize self 

antigen presented by self- MHC molecules. 
These cells are deleted by a negative selection 
process which occurs in the corticomedullary 
junction and in the medulla. These cells are 
undergo death by apoptosis.  

Only thymocytes specific for foreign antigen in 
association with self- MHC molecules are 
allowed to mature to functional T cells.  


background image

Less than 5% of thymocytes leave the thymus. 
The rest die as the result of selection processes 
or failure to undergo productive rearrangements 
of TCR-gene.  

CD4+  and CD8+ cells possess specialized 
receptors (CD44) thought to be involved in 
migration and homing to peripheral lymphoid 
tissues. CD4+  and CD8+ cells exist to the T- 
cell areas of the peripheral lymphoid tissues to 
function as mature helper and cytotoxic T cells 
respectively.  


background image

   B- 

cells Maturation:

  

Before birth, the yolk sac, fetal liver and fetal bone marrow 
are the major site of B cell maturation; after birth, 
generation of mature B cells occurs in the bone marrow.  

B cell development begins as lymphoid stem cells 
differentiated into the progenitor B cell (pro-B cell). 

Proliferation and differentiation of pro-B cells into 
precursor B cells (pre-B cells) requires the 
microenvironment provided by the bone marrow stromal 
cells.  

The stromal cells play two important roles: they interact 
directly with pro-B and pre-B cells, and they secrete various 
cytokines, notably, IL-7, that support the developmental 
process.

  


background image

Pre-B cells can be divided into large mitotically 
active pre-B cells and small non-dividing pre-B 
cells. 

Both large and small pre-B cells express 

immunoglobulin (Ig) μ heavy chains in the 
cytoplasm. As the large Pre-B cell pass into the 
small pre-B cell group, they begin to rearrange their 
Ig light chain genes.  

The final stage of B cell development is the 
immature B cells stage. Immature B cells express 
IgM. As immature B cells develop further into 
mature B cells, they express both IgM and IgD on 
their surface.  


background image

It is estimated that the bone marrow produces about 
5

×10

7

 B cells/day but only about 10% are recruited 

into the recirculating B cell pool. This means that 
90% of the B cells produced each day die without 
ever leaving the bone marrow. Some of this loss is 
attributable to negative selection.  

In bone marrow, there is negative selection against 
any immature B cells expressing auto-antibodies on 
their membranes because these antibodies react with 
self antigen present on stromal cells leading to 
crosslinking of the antibodies and subsequent death 
of the immature B cells. 




رفعت المحاضرة من قبل: Ismail AL Jarrah
المشاهدات: لقد قام 5 أعضاء و 137 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل