抗体、基因重排及B细胞发育

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医学免疫学-B淋巴细胞

3. 体细胞高频突变（Ag刺激下）
成熟B细胞（基因已重排形成功能基因）抗原、Th、CK
活化、增殖、分化（生发中心）亲和力↑（成熟） V区发生高频率的突变改变特异性→新克隆产生→多样性↑ die
各种亲和力BCR的B细胞（升高和降低）选择
高亲和力BCR的B细胞
B LYMPHOCYTE
• 组合造成的多样性：如 BCR 的多样性
轻链
VH DH JH Cμ 编码完整μ/δ链 VL JH Cμ
编码完整轻链
sIgM/sIgD
B LYMPHOCYTE
B细胞发育过程中的阴性选择
前B细胞在发育为未成熟的B细胞后，只表达mIgM,与骨髓自身抗原结合后，发育停滞。此时通过受体编辑改变受体特性，形成对自身抗原无反应性的细胞克隆继续发育成熟。若受体编辑不成功，则被克隆清除，形成自身耐受。
BCR分子的结构
B LYMPHOCYTE
B LYMPHOCYTE
酸相 50 残应 40 基位的置 30 变上异氨 20 率基
10
0
抗体分子的多样性
CDR3
CDR1
CDR2
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 Igl 链的氨基酸序列
• 连接造成的多样性：在V、J或V、D、J片段的连接处可有一定的变化
范围，若丢失或插入几个氨基酸，即增加了其V区的多样性
• 体细胞高频突变引起的多样性：在已成熟的 B细胞发育过程中，V区
基因发生突变，即增加了其基因库的容量
V D J VDJ IgH 、、l链的组合不准确的连接核苷酸插入可能出现的组合 Ig基因重排及高频突变

B淋巴细胞

B细胞激活
2 Th细胞给予的协同刺激信号：由Th细胞和B细胞表面的协同刺激分子间的相互作用产生。
CD40
是B细胞表面最重要的共刺激分子,可与T细胞表
面CD40L结合，对激活T细胞依赖性B细胞及阻止B细胞凋亡有重要意义。 B7 表达于活化B细胞表面，通过与CD28结合而提供T 细胞活化的第二信号。
是一种膜表面免疫球蛋白
2 Igα/ Igβ(CD79a/CD79b)
Igα和 Igβ均是Ig基因超家族的成员，有胞外区、穿膜区
和相对较长的胞质区。它们在胞外区以二硫键相连，
构成异二聚体。Igα/ Igβ跨膜区有极性氨基酸，而后者以静电吸引mIg而组成BCR- Igα/ Igβ复合物。
参与Ig从胞内向胞膜的转运
产生特异性抗体
分化成浆细胞
1 抗原非依赖期/中枢发育（无需抗原刺激）祖B细胞重链基因重排
骨髓
前B细胞
轻链基因重排
未成熟B细胞
表达完整mIgM
初始B细胞
成熟B细胞
表达mIgM和mIgD
2 抗原依赖期
抗原
初始B细胞
外周免疫器官
增殖/广泛的Ig可变区体细胞突变
不再与FDC 表面抗原结合
非抗原依赖期
抗原依赖期 B细胞
作用分泌抗体呈递抗原免疫调节
表面分子
BCR
Igα/ Igβ
辅助分子 CD19/CD21
协同刺激分子
胞内区有ITAM基序，可传导抗原与BCR结合所产生的信号。
BCR- Igα/ Igβ复合体
功能：特异性识别抗原 BCR (mIg) 意义：B细胞的主要标志，成熟B 细胞同时表达mIgM和mIgD
组成

B细胞的发育

B细胞的发育鸟类的法氏囊是B细胞分化的场所。

哺乳类动物在胚胎早期，B细胞分化的最早部位是卵黄囊，此后在脾和骨髓，出生后则在骨髓内分化成熟。

B细胞分化过程可分为二个阶段，即抗原非依赖期和抗原依赖期。

在抗原非依赖期，B细胞分化与抗原刺激无关，主要在中枢免疫器官内进行。

而抗原依赖期是指成熟B细胞受抗原刺激后，可继续分化为合成和分泌抗体的浆细胞阶段，主要在周围免疫器官内进行。

（一）骨髓微环境早期B细胞的增殖与分化，其发生是与骨髓造血微环境（hemopoietic inducti ve microenviroment,HIM）密切相关。

HIM是由造血细胞以外的基质细胞（stroma cell）及其分泌的细胞因子和细胞外基质（extracellular matrix,ECM）组成。

基质细胞可包括巨噬细胞、血管内皮细胞、纤维母细胞、前脂肪细胞、脂肪细胞等。

由间质细胞分泌的纤粘连蛋白、胶原蛋白及层粘连蛋白等形成细胞外基质，此外还可合成和分泌众多的细胞因子。

HIM的作用主要是通过细胞因子可调节造血细胞的增殖与分化，通过粘附分子可使造血细胞与间质细胞相互直接接触，有利于造血细胞的定位和成熟细胞的迁出（表8-12，图8-5）。

表8-12 骨髓微环境与造血干细胞的相互作用基质细胞相互作用的媒介分子细胞外基质细胞因子纤维母细胞纤粘连蛋白SCF巨噬细胞层粘连蛋白G-CSF内皮细胞胶原蛋白等M-CSF前脂肪细胞GM-CSF脂肪细胞IL-4IL-6IL-7TGF-β图8-5 骨髓基质细胞与造血干细胞相互作用示意图（二）B细胞在骨髓内的发育B细胞与其它血细胞一样，也是由骨髓内多能干细胞分化而来。

过去曾认为T和B细胞可能来自共同的淋巴样干细胞，但迄今对基分化途径、分化部位以及其特异的表面标志尚未明确，有待进一步研究。

已证明，B细胞在骨髓内的发育，可经过祖B细胞（pro-B）、前B细胞（pre-B）、不成熟B细胞（immatureB）及成熟B细胞（mature）几个阶段。

抗体产生的原理

抗体产生的原理
抗体产生的原理是通过机体的免疫系统来应对外来入侵的病原体。

当病原体进入机体后，机体的免疫系统会识别它们并进行相应的应激反应。

其中，B细胞是主要的抗体产生细胞。

抗体产生的过程可以分成两个阶段：抗原刺激和抗体合成。

首先，当病原体进入机体后，它们的特异抗原会被识别并结合到B细胞上，即抗原刺激。

这个过程受到细胞介导免疫应答
和体液介导免疫应答两种机制的调控。

在接收到抗原刺激后，B细胞会进一步分化为两种形式：浆细
胞和记忆B细胞。

浆细胞是一种专门合成和分泌抗体的细胞，而记忆B细胞则会长期保存在体内，以便在再次遇到相同病
原体时迅速产生抗体。

接下来是抗体合成的过程。

在细胞内，B细胞会通过基因重组
产生特异性的抗体基因，进而合成相应的抗体蛋白。

这些抗体蛋白通过分泌出B细胞表面的免疫球蛋白M（IgM）进入体液循环，并与抗原结合形成抗原-抗体复合物，从而中和或清除
病原体。

值得一提的是，抗体的产生不仅能够应对外来病原体，在疫苗接种后也能够提供免疫保护。

疫苗中的抗原刺激可激活B细
胞并诱导抗体产生，从而让机体在未来遇到相同病原体时能够更快产生抗体，有效预防疾病。

总而言之，抗体产生的原理是通过机体免疫系统的反应，识别并结合到病原体抗原，进而分化为合成抗体的浆细胞和保存在体内的记忆B细胞，最终产生特异性的抗体来应对外来入侵的病原体。

抗体重排rearrangement

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1987 “For his discovery of the genetic principle for generation of antibody diversity"
Massachusetts Institute of Technology (MIT) Cambridge, MA, USA
因为微生物生长速度比脊椎动物快许多倍因此微生物产生突变体的速度可以很快如果免疫球蛋白仅是由胚系基因编码的那么脊椎动物就无法对付抗原飞速的变化体细胞多样性使得机体不受限制地产生抗体
淋巴细胞抗原识别受体的编码基因及
受体多样性的产生
淋巴细胞抗原识别特点：
1. TB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)
问题：为什么人产生的抗体比他自身携带
的总的基因数还要多？
内容：一、BCR重排的发现及BCR胚系基因结构二、产生BCR多样性的机制三、BCR基因表达的一些特点四、TCR的基因结构和多样性的产生
一、 BCR重排的发现及其胚系基因结构
BCR或抗体由可变区和恒定区组成，其多样性是由可变区决定的。
可变区多样性是怎样产生的?
抗体多样性的两种假说：
体细胞突变假说
B细胞发育过程中发生了突变，导致生成的BCR或者抗体变成许多种
基因片段重排假说？
Dreyer和Bennett于1965年提出，即两个基因一条多肽链理论。他们认为BCR由两类基因片段组成，一类编码BCR的V区，一类编码BCR的C区。V区基因含有多个基因片段，只有其中一个片段与C区形成抗体。

医学免疫学笔记汇总(1~15章)

第一章免疫学概论医学免疫学（medical immunology ）：是研究人体免疫系统的结构和功能的科学免疫系统包括：免疫器官、免疫细胞、免疫分子机体的免疫功能可以概括为：①免疫防御（immune defense ）：能力过弱可发生免疫缺陷；过强可导致超敏反应 ②免疫监视（immune surveillance ）：监视功能低下可导致肿瘤和持续性病毒感染 ③免疫自身稳定（immune homeostasis ）：通过免疫耐受和免疫调节实现免疫应答（immune response ）：是指免疫系统识别和清除“非己”物质的整个过程。

分为固有免疫和适应性免疫两大类。

适应性免疫具有三大特点：特异性、耐受性、记忆性。

免疫学发展时期可分为：经验免疫学时期、科学免疫学时期、现代免疫学时期。

第二章免疫器官和组织2.1 中枢免疫器官一、骨髓（bone marrow ）{ 血窦造血组织{ 造血细胞基质细胞：提供造血诱导微环境（HIM ）造血诱导微环境（HIM ）：由基质细胞产生的造血生长因子（GM-CSF, SCF, IL-3、4、6、7）与细胞外基质共同构成了造血细胞赖以生长发育和成熟的环境，称为造血诱导微环境。

HSC {髓样SC →RBC 、PLT 、粒细胞、单核细胞淋巴样SC →B 细胞、T 细胞、NK 细胞人HSC 表面标志：CD34、CD117【骨髓的功能：】①产生各类免疫细胞和血细胞②B 细胞、NK 细胞分化成熟的场所③再次体液免疫应答和抗体产生的主要部位二、胸腺（thymus ）{ 胸腺细胞：处于不同分化阶段的T 细胞胸腺基质细胞(TSC )：TEC 、DC 、M∅皮质内多为胸腺细胞（85~90%）；髓质内多为上皮细胞，常见胸腺小体。

胸腺微环境——决定T 细胞增殖、分化和选择性发育的重要条件【胸腺的功能：】①T 细胞分化成熟的场所②自身免疫耐受的建立和维持③免疫调节作用（胸腺基质细胞产生的细胞因子等可调节外周免疫器官）2.2 外周免疫器官和组织一、淋巴结（lymph node ）{ 浅皮质区（B 细胞区）副皮质区（T 细胞区）髓质：髓索+髓窦：有DC 、HEV淋巴结的功能：①T 、B 细胞的定居场所（T ：75% B ：25%）②免疫应答发生的场所：接受抗原刺激、发生适应性免疫应答主要部位之一③参与淋巴细胞再循环④过滤作用（滤淋巴液）二、脾（spleen ）{ 白髓：中央动脉+（PALS 、脾小结、边缘区）红髓：脾索+脾血窦脾的功能：①T 、B 细胞的定居场所（T ：40% B ：60%）②免疫应答发生的场所：主要对血源性抗原产生应答③合成生物活性物质（如补体成分和细胞因子等）④过滤作用（滤血）三、黏膜相关淋巴组织（MALT ）黏膜相关淋巴组织（MALT ）：主要指呼吸道、消化道、泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在的淋巴组织，以及含有生发中心的淋巴组织，如扁桃体、阑尾等，是发生黏膜免疫的主要部位。

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。

重排的概念

重排的概念重排的概念是指对某种事物、系统或结构进行重新安排、重新组合，以达到更有效、更合理的目的。

这个概念在不同领域都有着不同的应用，比如在生物学中，重排涉及到基因重组；在工程学中，重排可能涉及到流程重组；在管理学中，重排可能涉及到组织结构重组等等。

总的来说，重排的概念涉及到对事物进行重新规划、重新安排，以达到更好的效果。

重排的概念是由对事物的理解、分析以及需求的思考而来。

每一个系统都有其独特的组成部分和结构，而这些部分和结构之间的关系也是复杂多样的。

有时候，这些关系可能并不是最合理的，或者无法适应当前需求。

这时就需要对系统进行重排，重新组织、重新安排，以使系统更好地满足需求，更高效地运行。

在实际生活中，重排的概念有着广泛的应用。

比如在家庭生活中，有时候家庭成员的角色分工可能需要进行重排；在工作生活中，有时候工作流程、团队结构可能需要进行重排；在社会生活中，有时候社会制度、法律体系可能需要进行重排。

无论是个人层面还是组织层面，都可能需要进行重排，以适应变化的需求，提高生产效率。

重排的概念也在科学研究中有着重要的应用。

在生物学中，基因重排是指染色体间或染色体内基因的重新组合。

在免疫学中，重排是指B细胞发育过程中，其重组的V(D)J基因片段，产生具有不同抗原特异性的抗体。

在化学研究中，重排是指对分子结构进行重新组合，以得到更有用的化合物。

在物理研究中，重排是指对实验条件进行重新调整，以得到更精确的结果。

总的来说，科学研究中的重排是指对研究对象、条件以及方法进行重新组合和调整，以更好地满足研究需求，得到更准确的结论。

在经济学中，重排是指对经济资源和产业结构进行重新分配和调整。

比如，在城市发展中，可能需要对城市规划进行重排，以优化城市布局和交通系统；在产业发展中，可能需要对产业结构进行重排，以适应市场需求和技术进步。

重排的经济学意义在于通过重新组织经济资源和产业结构，使经济更好地满足社会需求，提高生产效率，促进经济发展。

多克隆抗体基因重排

多克隆抗体是由B淋巴细胞分泌的一种抗体分子，它们能够识别并结合多种抗原。

多克隆抗体的制备通常需要使用小鼠等动物进行免疫，然后从免疫动物的脾脏等组织中提取出B淋巴细胞，再通过一系列的细胞培养和筛选步骤来获得多克隆抗体。

基因重排是指在B淋巴细胞中发生的一种基因重组过程。

在B淋巴细胞的发育过程中，它们会经历一系列的基因重排，从而产生出具有不同抗原识别能力的抗体分子。

基因重排是通过重排基因的染色体位置来实现的，这一过程需要一系列的基因重组酶的参与。

在多克隆抗体的生产过程中，基因重排是非常重要的一个步骤，因为它能够产生出具有不同可变区的抗体分子，从而增加多克隆抗体的抗原识别能力和多样性。

b细胞发育

➢ B细胞：依赖于骨髓（bone marrow）或是法氏囊（bursa of Fabricius）发育的淋巴细胞。
➢ 主要功能: 产生抗体，介导体液免疫；
提呈抗原；
参与免疫调节。
B细胞膜表面分子
➢ B细胞受体复合物（BCR）：识别抗原
➢ 辅助受体
➢ 协同刺激受体
参与B细胞活化
➢ 其他膜表面辅助分子
Late pro-B
Pre-B
SSttrroommaal cl eclel ll
2、B细胞发育分期
➢ B细胞发育四阶段祖B细胞（pro B cells）前B细胞（pre B cells）未成熟B细胞（immature B cells）成熟B细胞（mature B cells）
3、B细胞发育过程中抗原受体基因重排
B细胞膜表面相关分子
B细胞亚群
➢ 按对抗原的刺激状态初始B细胞活化B细胞记忆B细胞
➢ 根据CD5分子的表达 B1细胞（CD5 B细胞）——CD5+ B2细胞——表达CD5-
起源：胎儿期—胎肝和骨髓出生后—骨髓两阶段: ➢ 骨髓内发育(抗原非依赖期) ➢ 骨髓外发育(抗原依赖期)
一、骨髓内发育过程
1、骨髓微环境和B细胞发育 2、B细胞发育的分期 3、B细胞发育过程中抗原受体基因重排 4、未成熟自身反应性B细胞的阴性选择
1、骨髓微环境和B细胞发育
➢ 骨髓基质细胞提供微环境
基质细胞 VCAM-1
SCF IL-7
祖B细胞 VLA4 C-kit IL-7R
Cytokines and cell-cell contacts at each stage of differentiation are different

B淋巴细胞发育与BCR基因重排

大理学院学报
ＪＯＵＲＮＦＤＡＬＡＬＯＩＵＮＩＲＳＴＶＥＩＹ
第９第６２１年６卷期００月
Ｖｏ．Ｎ．ｕ．２０１ｏ６Ｊｎ０ｌ９
Ｂ淋巴细胞发育与ＢＲ基因重排Ｃ
白丽
（大理学院基
已经被发现。结论：细胞发育及ＢＲ基因重排是一个密切相关的十分有序的过程，仍有许多问题未弄清楚。ＢＣ但
［关键词］Ｂ淋巴细胞；ＣＢＲ基因；重排；免疫球蛋白［中图分类号］３２１［Ｒ９．２文献标志码］［Ａ文章编号］６２２４（０００ — ０８０１７— ３５２１）６０２ — ４
ＢＬｙｍｐｈｏｙｔｅｅｏｃｅＤｖｌｐｍｅｎｄＢＣＲｅａｒａｎｇｍｅｎｔａＧｎｅＲｅｒｅｎｔＢＡＩＬｉ
（ｏｅｅｏＢｓｄｉｅａｉｎｖｒｔ，ａ，ｕｎｎ６０，ＣｉａＣｌｇｆａｉＭｅｉｎ，ＤｌＵｉｓｙＤｉＹｎａ７００ｈｎ）ｌｃｃｅｉｌ１【ｂｔａｔＯｊｃｉｅＴｎｅｓｎｅＢｌｍｈｃｔｄｖｌｍｎａｄＢＲｇｎｅｒｎｅｎ．ｔｏｓＴｅｄｔｅｒａｄＡｓｒｃｊｂｅｔ：ｏｕｄｒａｄｔｐｏｙｅｅｐｅｔｎＣｅｅｒａｒｇｍｅｔＭｅｈｄ：ｏｒａｌｔｖｔｈｙｅｏａｈｅｅ
（ｉｔｈｉ，）成，细胞膜外部分可分为可变区１ｈａＬ组ｇｃｎ其

抗体及基因重排PPT课件

Figure 3-3
• 木瓜蛋白酶（papain）的水解部位位于Ig铰链区重链间二硫键近N端处，水解后可得到 2个相同的抗原结合片段（fragment of antigen binding，Fab）和1个可结晶的片段（fragment crystallizable，Fc）。
• Fab段具有抗体活性的部分，可单价与抗原结合；
• 白喉或破伤风抗毒素经胃蛋白酶消化后精制的制剂，由于去除了重链的Fc段可减少超敏反应的发生。
Figure 3-3 part 2 of 2
四、 Ig的其他结构
• 1、J链 • 连接链（joining chain，J链）是由浆细胞合
成的一条富含半胱氨酸的多肽链，可将单体Ig连接为多聚体并使之稳定。如连接分泌型IgA（secretory IgA，SIgA）成双体，连接IgM成为五聚体。
四、IgE
• IgE是血清中含量最少的Ig，仅0.3μ g/ml 左右，主要由呼吸道和消化道粘膜固有层的浆细胞产生，分布于这些部位的粘膜组织、外分泌液中。与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的I型IgE Fc受体（Fcε RI）结合，与I型超敏反应的发生有关。
• IgE在抗寄生虫感染免疫中有重要功能，在单核巨噬细胞和嗜酸性粒细胞表面有II型 IgE Fc受体（Fcε RII，CD23），可介导依赖于IgE的抗寄生虫细胞毒效应。
• Fc段不能与抗原结合，保留了Ig重链的免疫原性及其相应功能区的生物学活性。
Figure 3-3 part 1 of 2
胃蛋白酶水解片段
• 用胃蛋白酶（pepsin）可使Ig在重链间二硫键近C端处断开，获得1个仍由二硫键连接的F（ab′）2片段和若干小分子多肽碎片 pFc′。F（ab′）2是由两个Fab及铰链区组成，可同时结合两个抗原表位。pFc′无生物活性。

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

抗体的结构与功能

抗体的产生：由B细胞在抗原刺激下产生抗体的种类：IgG、IgM、Ig、IgE、IgD等抗体的调节：由T细胞和B细胞相互作用调节抗体的寿命：短寿命抗体和长寿命抗体抗体的效应：中和作用、调理作用、补体结合作用等
自身免疫性疾病：如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎等
过敏性疾病：如哮喘、过敏性鼻炎等
抗体在生物技术中的应用：用于基因工程、细胞工程、酶工程等生物技术的研究与开发
抗体药物的研发：通过基因工程技术将抗体基因导入到细菌、酵母或哺乳动物细胞中进行大规模生产
抗体药物的前景：随着基因工程技术的不断发展抗体药物的研发和应用将更加广泛和深入
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抗体药物的应用：用于治疗癌症、自身免疫性疾病、感染性疾病等
抗体与自身免疫疾病相关可能导致自身免疫性疾病
参与免疫调节：抗体可以调节免疫反应防止免疫系统过度反应
参与细胞分化和增殖：抗体可以影响细胞的分化和增殖影响细胞的生长和发育
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参与细胞信号传导：抗体可以与细胞表面的受体结合传递信号影响细胞功能
参与细胞凋亡：抗体可以诱导细胞凋亡清除受损或异常细胞维持机体健康
抗体的产生和调节
抗原刺激：抗原进入机体刺激免疫系统产生抗体 B细胞活化：抗原刺激B细胞使其活化并开始产生抗体抗体生成：B细胞通过基因重排和表达生成特异性抗体抗体分泌：抗体通过B细胞的分泌途径释放到血液中抗体调节：免疫系统通过反馈机制调节抗体的产生和分泌
亲和力成熟：抗体与抗原结合的能力逐渐增强的过程类别转换：抗体从一种类别转变为另一种类别的过程免疫球蛋白重链和轻链的基因重排：抗体产生的基础抗体的亲和力成熟和类别转换的机制：免疫系统对病原体的识别和反应

抗体的重链

抗体的重链是抗体分子的重要组成部分，其在抗体的特异性识别和生物学活性中发挥着关键作用。

重链的种类和结构对于抗体的功能和特异性具有重要影响。

重链的种类繁多，根据其结构和功能的不同，可以分为五类，包括IgG、IgA、IgM、IgD 和IgE。

这些重链在免疫应答中发挥着不同的作用，其中IgG是最主要的抗体类型，具有广泛的生物学功能，包括中和毒素、调理吞噬等。

重链的结构由恒定区和可变区组成。

恒定区在所有抗体分子中都是高度保守的，而可变区则具有高度的多态性，是决定抗体特异性的关键区域。

可变区的氨基酸序列决定了抗体的特异性，使其能够与相应的抗原结合。

重链的合成和表达受到基因重排和选择性剪接的影响。

B细胞在发育过程中，其基因组中的重链基因通过随机重排，产生不同的重链类型。

此外，重链基因还可以通过选择性剪接，产生不同的重链亚型，进一步增加了抗体的多样性。

重链的糖基化对于其生物学活性也具有重要影响。

糖基化是一种重要的翻译后修饰，可以影响重链的稳定性、溶解度和生物学活性。

不同类型的抗体糖基化程度不同，其中IgG 的糖基化程度最高，这与其在免疫应答中的功能密切相关。

在抗体的生物学活性中，重链的作用不仅仅局限于特异性识别。

例如，IgA可以通过与黏膜表面的结合，阻止病原体侵入；IgM可以介导补体激活，增强免疫应答的效果。

这些生物学活性都与重链的结构和功能密切相关。

综上所述，抗体的重链是抗体分子的重要组成部分，其种类、结构和糖基化程度对于抗体的特异性识别和生物学活性具有重要影响。

深入了解重链的结构和功能有助于更好地理解抗体的作用机制，为免疫学研究和疾病治疗提供新的思路和方法。

同时，随着免疫学和生物技术的不断发展，对于重链的研究和应用也将不断深入和拓展。

抗体及基因重排

• IgG的CH2可通过胎盘。
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补体结合点
4.CH3或CH4：可与多种细胞表面的相应的Fc受体结合，产生不同的免疫效应。
溶细胞、细菌，调理作用，ADCC作用，中和毒素，致超敏反应
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11.2 五类Ig的特性和功能一、IgG
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• IgG的功能和结构在五类Ig中研究得最为充分。人类Ig共有4个亚类，即IgG1、IgG2、 IgG3和IgG4。
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五、IgD
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• IgD在循环中的量很低（在成人血清中为0.3mg/ml）；
• 易被蛋白酶水解，在血清中半衰期很短，约为3天。
• 目前对IgD的生物学功能尚不明确，可能与超敏反应或自身免疫病有关系。
•
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11.3 抗体分子的 Fc受体
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11.4 Ig分子超家族
• 由于超变区的氨基酸组成和排列随所结合的抗原特异性不同而不同，故其氨基酸的种类和排列顺序千变万化，可形成很多能与不同特异性抗原表位结合的抗体。
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• 2.CL和CH1：某些同种异型的遗传标记存在于该区。
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• 3.IgG的CH2和 IgM的CH3：有补体C1q的结合位点(CR1)，与补体经典途径的激活有关。
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重链和轻链的恒定区分别称为CH 和CL。 Ig的C区铰链区
• 铰链区 • 在CH1和CH2之间
，即重链的链间二硫键连接处附近，有一个可转动的铰链区（hinge region）。
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• 含较多的脯氨酸残基，富于柔性，可赋予较大的自由活动度。该区由于是一段较伸展的肽链，对蛋白酶敏感，易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解。

抗体重排

抗体多样性的产生—基因重排基因重排的分子机制早在50年代，人们就认识到抗体分子的每一条链都是由高度多变的V区和相对不变的C区组成的，V区赋予抗体分子对抗原的特异性。

抗体分子V区的多样性和C区的稳定性显然是矛盾的。

Dreyer 和Bennett 于1965年首次提出假设，认为每条抗体链实际上至少由两个基因所编码，其中一个是恒定的，一个是可变的。

1983年，Tonegawa (Nature, 302:575-581)在对产生抗体的骨髓瘤及浆细胞瘤进行研究时发现，产生抗体的细胞中Ig基因结构与其它不合成抗体分子的细胞中的结构不一样。

在所有物种中，胚系Ig基因的构成基本上相同。

Ig重链和轻链(λ和κ链)基因座都由多个编码V区和C区蛋白质的基因组成，并被非编码的DNA所分隔。

抗体分子由4条（两对）多肽链组成，包括两条相同的轻链（L-chain）和两条相同的重链（H-chain）。

轻链和重链在相对分子质量上有较大差别，前者约2.3x104，后者则介于5.3x104-7.0x104之间。

所有Ig 分子都含有两类轻链中的一类，即κ型或λ型。

Κ型和λ型轻链的恒定区和可变区的氨基酸序列是不同的。

在小鼠中，95%的抗体轻链是κ型，而人类抗体轻链中，κ型和λ型各占50%左右。

免疫球蛋白重链基因DNA重排以后，大量间隔序列被切除，使位于J-Cμ之间的增强子序列得以发挥作用，增强基因转录。

IgH基因重排基因重排与抗体多样性1、正常淋巴细胞在发育中是多克隆性质, 但恶性肿瘤表现为单克隆性基因重排。

如：t (14 18) (q32 q21) 是滤泡性淋巴瘤( FL) 中的一个常见的染色体易位,该易位导致bcl22 与IgH重排。

所以, 通过基因重排检测不仅可以鉴别淋巴组织是肿瘤性增生还是反应性增生,而且使准确判断细胞起源, 完善淋巴瘤的分型成为可能。

另外，多发性骨髓瘤(multiple myeloma, MM) 是一种以产生单克隆免疫球蛋白为特点的异常浆细胞恶性增殖性疾病。