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抗体种类为什么多到成千上万?
点击次数:130 发布时间:2018-08-30

    人类生活在复杂多变的环境中,每时每刻都会接触到各种各样的微生物,受到一些类似抗原物质的侵扰,从而使机体致病。为了抵御这些外来侵扰,使自身得以继续生存,人体必须形成几十万、几百万甚至更多种相应的特异性抗体以抵抗外界的抗原物质,才能免遭其害,保护自己。恒远小编收集了相关资料,为大家解释抗体的产生及多样性的原因。

一、抗原的呈递
    抗原呈递细胞(antigen presenting cell, APC)的抗原呈递作用是一个涉及抗原摄取、处理与呈递的复杂过程。zui主要的抗原呈递分子是主要组织相容性复合物(majorhistocompatibility complex, MHC)。MHC分为两个大类:MHC-I和MHC-II,它们呈递的抗原蛋白来源不同,降解抗原的方式不同,结合肽段长度也不同,可以分别将抗原呈递给细胞毒性T细胞 (CD8 T cell) 和辅助型T细胞 (CD4 T cell)[3,4] 。结合现以MHC-II呈递外源性蛋白为例简述抗原提成过程。

    外源性抗原经APC吞噬或吞饮作用,被摄入胞内形成吞噬体,后者与溶酶体融合形成吞噬溶酶体。抗原在吞噬溶酶体内酸性环境中被蛋白水解酶降解为小分子多肽,其中具有免疫原性的称为抗原肽[3,5]。内质网中合成的MHC-II类分子进入高尔基体后,由分泌小泡携带,通过与吞噬溶酶体融合,使抗原肽与小泡内MHC-Ⅱ类分子结合形成抗原肽-MHCⅡ类分子复合物。所形成的复合物可能在高尔基复合体参与下被转运到细胞膜表面,被T细胞受体(TCR)识别并呈递给TH细胞[6]。供TCR识别的先决条件是两种细胞的直接接触并相互作用。这种细胞间的相互作用涉及APC与TH表面多种分子。除了TCR特异性地同时识别多肽-MHC-Ⅱ分子的复合物外,某些粘附分子也参与抗原呈递过程。活化的TH细胞可分泌各种细胞因子,用于B细胞、Tc细胞等的激活过程,产生可清除抗原的特异性抗体。

     

二、B细胞分化及抗体的产生
    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依赖的,其分化过程在骨髓中进行,不成熟B细胞开始表达膜结合型IgM(mIgM)。抗原依赖阶段是指成熟B细胞(膜表面同时表达mIgM和mIgD)在抗原刺激后,在APC和TH细胞的辅助下成为活化B细胞(mIg,水平逐渐降低,分泌型Ig逐渐增加,并可发生Ig基因重链的类别转换),并继续分化为合成和分泌抗体的浆细胞,发挥体液免疫的功能,这个阶段的分化主要是在外周免疫器官中进行的。

    因此,抗体存在于脊椎动物的血液等体液中,及其B细胞的细胞膜表面,其主要功能是与抗原结合后,有效地清除侵入机体内的微生物、寄生虫等异物。

    抗体是具有4条多肽链的对称结构,其中2条较长、相对分子量较大的相同的重链(H链);2条较短、相对分子量较小的相同的轻链(L链)。链间由二硫键和非共价键联结形成一个由4条多肽链构成的单体分子。轻链有κ和λ两种,重链有γ、μ、α、ε和δ五种[7],依据重链分型不同Ig分为IgM、IgG、IgA、IgD和IgE 五类。

    整个抗体分子可分为恒定区和可变区两部分。在给定的物种中,不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列。可变区位于"Y"的两臂末端,也称抗原结合片段(antigen-binding fragment, Fab),一个抗体分子上的两个抗原结合部位是相同的;"Y"的柄部称结晶片段(crystalline fragment, FC)。

三、免疫球蛋白多样性

    抗体的组成极为复杂,是由成千上万、多种多样的Ig分子所组成。这些Ig分子在形状、大小、结构以及氨基酸的组成和排列上,既相似,又有差别。

    人类控制免疫球蛋白H链的基因位点在第14号染色体长臂上,由编码可变区的V基因片段(VH)、D基因片段(DH)、J基因片段(JH)、C基因片段(CH)4类基因片段组成,其中VH有45种、DH有23种、JH有6种、CH有9种[18]。H链上的恒定区由C基因片段控制,一般是恒定不变的;H链上的可变区由VH、DH、JH 3种基因片段控制。在浆细胞成熟过程中重链基因的VH、JH、DH 3种基因片段间可以发生随机重组,不同的组合导至产生不同结构的重链基因。

    根据体细胞基因重排学说,B细胞在完成重链可变区基因的重排后,开始轻链(Lλ链和Lκ链)可变区基因的重排。人类控制Lλ链的基因位点在第22号染色体长臂上,有Vλ、Jλ和Cλ 3类基因片段,其中Vλ有30种、Jλ有4种、Cλ有4种。Lλ链上的恒定区由Cλ基因片段控制,一般是恒定不变;Lλ链上的可变区由Vλ和Jλ 2种基因片段控制。在浆细胞成熟过程中,Lλ链基因的Vλ和Jλ 2种基因片段间可以发生随机重组,不同的组合产生不同结构的Lλ链基因。人类控制Lκ链的基因位点在第2号染色体短臂上,有Vκ、Jκ、Cκ 3类基因片段,其中Vκ有40种、Jκ有5种、Cκ仅1种。

    这些外显子在重组酶(RE)的作用下,通过多种多样的重排,所合成出的肽链,还要再进一步进行L和H链组合,这样zui后生成的抗体种类就非常多了。另外,恒远也主营免疫组化抗体,一抗,二抗,单克隆和多克隆抗体等抗体,本公司专业代理国内外知名品牌生命科学试剂产品,产品范围涉及细胞生物学,分子生物学,免疫学及生物化学等实验室科学研究试剂,想了解更多精彩内容,欢迎您来电或进入公司了解本公司更多产品!

     

 
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