抗独特型调节作用
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免疫学名词解释免疫(immunity):机体免疫系统识别“自己”和“非己”,对自身成分产生天然免疫耐受,对非己异物产生排除作用的一种生理反应。
免疫防御:防止外界病原体的入侵及清除已入侵病原体及其他有害物质。
免疫监视:随时发现和清除体内出现的“非己”成分,如肿瘤细胞、衰老凋亡细胞和病毒感染细胞。
免疫自身稳定:通过自身免疫耐受和免疫调节两种主要的机制来达到免疫系统内环境的稳定。
免疫应答:是指免疫系统识别和清除“非己”物质的整个过程固有免疫(innate immunity):固有免疫是生物在长期进化中逐渐形成的,是机体抵御病原体入侵的第一道防线适应性免疫(acquired immunity):适应性免疫应答是指体内T、B淋巴细胞接受“非己”的物质(主要指抗原)刺激后,自身活化、增殖、分化为效应细胞,产生一系列生物学效应(包括清除抗原等)的全过程。
黏膜相关淋巴组织(MALT,mucosal-associated lymphoid tissue):概念:亦称黏膜免疫系统,主要指呼吸道、胃肠道及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、小肠派尔集合淋巴结及阑尾等,是发生黏膜免疫应答的主要部位。
淋巴细胞再循环:指定居在外周免疫器官的淋巴细胞由输出淋巴管经淋巴干、胸导管或右淋巴导管进入血液循环,经血液循环到达外周免疫器官后,穿越HEV,重新分布于全身淋巴器官和组织的反复循环过程。
淋巴细胞归巢(lymphocyte homing):成熟淋巴细胞离开中枢免疫器官后,经血液循环趋向性迁移并定居在外周免疫器官或组织的特定区域,称为淋巴细胞归巢。
Ag(抗原,antigen):是指所有能激活和诱导免疫应答的物质,通常指能被T、B淋巴细胞表面特异性抗原受体(TCR或BCR)识别及结合,激活T、B细胞增殖、分化、产生免疫应答效应产物(特异性淋巴细胞或抗体),并与效应产物结合,进而发挥适应性免疫应答效应的物质。
抗体独特型的应用及原理1. 引言抗体是免疫系统中一类高度特异的蛋白质,能够识别和结合到体内外的抗原物质,从而发挥抗体介导的免疫反应。
随着抗体研究的不断深入,人们发现抗体具有多种不同的类型和结构,其中独特类型的抗体因其特殊的功能和应用而备受关注。
本文将介绍抗体独特型的应用及其原理。
2. 抗体独特型的定义和分类抗体独特型是指在特定抗原识别和结合过程中,与其他抗体类型不同的抗体亚型或变异型。
根据其结构和功能上的差异,抗体独特型可分为以下几类:2.1 IgA独特型IgA独特型抗体在黏膜免疫中起到重要作用,能够阻止病原体侵入黏膜表面,并促进炎症过程中的细胞浸润。
相比其他抗体类型,IgA独特型抗体在抗原结合上具有高度特异性。
2.2 IgE独特型IgE独特型抗体主要参与过敏反应,能够诱导机体释放组织胺等过敏反应介质。
因其特殊的生理功能,IgE抗体在过敏疾病的诊断和治疗中具有重要应用价值。
2.3 IgG独特型IgG独特型抗体是最常见的抗体类型,具有多种亚型,如IgG1、IgG2、IgG3和IgG4。
不同的IgG亚型在抗原结合、细胞免疫介导和免疫调节等方面呈现出独特的功能。
其应用范围包括免疫诊断、免疫治疗和抗体药物开发等领域。
3. 抗体独特型的应用抗体独特型在医学、生物学和科研领域具有广泛的应用。
以下列举了一些典型的应用示例:3.1 免疫诊断根据抗体独特型的特异性和敏感性,可以将其应用于免疫诊断中。
通过检测患者体液中特定抗体类型的水平变化,可以对某些疾病进行早期诊断和监测,如通过检测IgE水平来判断过敏疾病的存在与程度。
3.2 免疫治疗抗体独特型在免疫治疗中起到关键作用。
通过研究和应用特定抗体亚型,可以设计开发针对特定疾病的抗体药物。
例如,抗CD20独特型抗体已成功用于治疗B细胞淋巴瘤。
3.3 病原体检测利用特异抗体独特型可以开发高效的病原体检测方法。
比如,通过检测特定IgA抗体可以快速诊断肠道感染病原体,提高疾病的早期诊断水平。
一、名词解释1.CD也叫白细胞分化抗原(cluster differentiation, CD,分化群),主要指白细胞在分化的不同阶段出现或消失的细胞表面的抗原性标志。
参与T细胞识别、粘附和活化CD1-CD2472.ADCC作用脱颗粒作用,与靶细胞结合的抗体Fc段与NK细胞表面的Fc受体结合后,通过抗体的连接,NK细胞发挥细胞毒作用,使抗原靶细胞溶解,即为抗体依赖细胞介导的细胞毒作用3.免疫耐受免疫耐受是机体对抗原刺激表现为“免疫不应答”的现象。
免疫耐受具有免疫特异性。
自身耐受可以避免自身免疫病的发生。
在某些情况下,抗原也可诱导相应克隆的淋巴细胞对该抗原表现为特异性的负免疫应答。
4.生物制品是用于人工免疫的疫苗,类毒素,免疫血清,免疫细胞, 细胞因子以及免疫诊断用品等统称。
5.酶联免疫吸附作用一种酶联免疫技术。
用于检测包被于固相板孔中的待测抗原(或抗体)。
即用酶标记抗体,并将已知的抗原或抗体吸附在固相载体表面,使抗原抗体反应在固相载体表面进行,用洗涤法将液相中的游离成分洗除,最后通过酶作用于底物后显色来判断结果.6.白细胞介素白细胞介素(interleukins)是免疫细胞和非免疫细胞产生的一类能够介导白细胞和其它细胞间相互作用的细胞因子。
7.HLA人类白细胞抗原(HLA,human leukocyte antigen),存在于白细胞,血小板和一切有核细胞的表面,尤以淋巴细胞密度最高,属同种异型抗原。
此类抗原参与免疫应答、免疫调节、且与移植排斥反应等有关。
静止T细胞:MHC-I , 活化T:MHC-I+MHC-Ⅱ8.免疫球蛋白Ig 具有抗体活性以及无抗体活性但化学结构与抗体相似的球蛋白。
9.TD抗原胸腺依赖性抗原TD-Ag:需在T细胞辅助及巨噬细胞参与下才能激活B细胞产生抗体的抗原。
天然抗原大多为TD抗原。
胸腺非依赖性抗原TI-Ag:无需在T细胞辅助就能激活B细胞产生抗体的抗原。
此类抗原结构简单,种类较少。
抗独特型抗体(简称抗Id抗体)疫苗是20世纪70年代后期发展起来的一种新型免疫生物制剂,如今正向实用领域方面发展,如用其制作疫苗及治疗肿瘤等,均获得一定的效果。
该疫苗是以抗病原微生物的抗体(Ab1)作为抗原来免疫动物,抗体的独特型决定簇可刺激机体产生抗独特型抗体(简称抗Id抗体,或Ab2),抗独特型抗体是始动抗原的内影像,可刺激机体产生对始动抗原的免疫应答,从而产生保护作用。
抗独特型抗体疫苗,它既不是天然抗原的本身,也不是人工合成的抗原自身,而是抗原本身的“摸拟物”,当用这种疫苗接种时,动物虽然没有直接接触病原微生物抗原,却能产生对相应病原微生物抗原的免疫力,故又将这种抗体疫苗称为内在抗原疫苗,尽管这种内在抗原疫苗的性质是抗体,但仍可以看成是自动免疫,因为这种抗体是摸拟抗原在起作用,从而打破了用抗原免疫称为自动免疫,用抗体免疫称为被动免疫的传统观念。
鉴于由Ab1诱生的Ab2与始动抗原相似,Bona称Ab2为抗原的内影像(internal image),指同一个体不同B细胞克隆所产生的免疫球蛋白分子可变区有不同的抗原特异性,由此而区分的型别称为独特型。
独特型抗原决定簇主要是由于超变区的氨基酸的差异决定的。
本世纪中叶,人们发现将Ig注入同种或异种动物体内可诱导产生抗Ig的抗血清。
随后发现了在Ig分子上有两类抗原决定簇,即同种型和同种异型。
1955年Slater等在研究兔抗人骨髓瘤蛋白抗血清的特异性时,发现抗某一些骨髓瘤蛋白抗血清用无Slater等在研究兔抗人骨髓瘤蛋白抗血清的特异性时,发现抗某一些骨髓瘤蛋白抗血清用无关的其它骨髓瘤蛋白或正常人Ig充分吸收后,仍然与最初用作免疫原的那种骨髓瘤蛋白起反应,他们把存在于Ig上这种新的抗原特异性称为“个体”抗原特异性(individual'antigenic specitficities)。
【免疫】机体对“自己”和“非己”识别、应答过程中所产生的生物效应的总和,正常情况下是维持内环境稳定的一种生理功能。
【免疫防御】对外来(异体)抗原物质的识别,排除。
免疫防御功能异常时可导致免疫缺陷或超敏反应。
【免疫稳定】即人体处理老化,损伤细胞的功能。
该功能异常时,可导致自身免疫病,如SLE,类风湿等。
【免疫监视】对突变细胞具监视功能。
免疫功能低下可导致肿瘤发生率增高,增殖速度及转移加快。
【抗原】能够刺激机体产生特异性免疫应答物质,并能与免疫应答产物(即抗体和致敏淋巴细胞),在体内外发生特异性结合的物质。
【半抗原】仅具备抗原性而不具备免疫原性的物质,称为不完全抗原,又称半抗原。
半抗原与载体结合后,可成为完全抗原。
【交叉反应】某些抗原不仅可以与其所诱导产生的抗体(或致敏淋巴细胞)结合并相互作用,还可以与其它抗原所诱生的抗体(和致敏淋巴细胞)发生反应。
【共同表位】不同抗原物质可能含有的相同或相似的抗原表位。
【交叉抗原】含共同表位的不同抗原。
【中枢免疫器官】免疫细胞发生、分化、发育和成熟的场所,包括骨髓和胸腺。
【外周免疫器官】成熟的免疫细胞定居、产生免疫应答的场所,包括淋巴结、脾脏和粘膜免疫系统。
【黏膜免疫系统】指呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜固有层和上皮细胞下散在的淋巴组织。
参与局部免疫应答、口服耐受和分泌SIgA。
【淋巴细胞再循环】外周免疫器官、输出淋巴管、胸导管、上腔静脉、血液循环、在毛细血管后微静脉处穿越HEV、返回外周免疫器官。
【免疫球蛋白】具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
【补体】存在于血清、组织液和细胞膜表面的一组不耐热经活化后具有酶活性的蛋白质。
【细胞因子】是由机体多种细胞分泌的小分子蛋白质,通过结合细胞表面的相应受体发挥生物学作用。
【MHC】即主要组织相容性复合体。
是动物(尤其是哺乳动物)染色体上存在的一组紧密连锁的基因群,其编码产物能够提呈抗原启动免疫应答,也可引起移植排斥反应。
抗独特型抗体的调节及其应用
摘要:抗独特型抗体是针对抗体可变区的抗原决定簇(独特型)产生的特异性抗体,其中Ab2是初始抗原在体内的“内影像”由于可模拟初始抗原并竞争性抑制Ab1与抗原的结合而广泛应用于疫苗研究、肿瘤免疫、移植耐受、自身免疫病、食品安全等方面,因此对近年采抗独特型抗体的应用进行综述。
关键词:抗体,抗独特型
前言:Jerne,N.K于1974年提出的免疫调节网络学说认为:外来抗原在机体内应答产生的抗体Ab1,同时可刺激产生抗Ab1的第二抗体(Ab2),并称之为抗独特型抗体。
机体免疫系统内的各个细胞克隆,通过自我识别,相互刺激,或相互制约,构成一个动态的网络结构,来调节体内的正常免疫反应。
如果该网络结构发生紊乱,则因侵害机体自身而将导致自身免疫性疾病如风湿性关节炎,系统性红斑狼疮和重症肌无力以及免疫抑制等疾病。
机体内存在许多不同基因型并能产生抗体的B淋巴细胞克隆,由于遗传性的差异导致产生的抗体的多样性与不均一性,这种多样性固然与不同的外来抗原本身结构有关,但根据免疫网络学说,机体免疫系统是一个建立在识别自身抗原的基础上来识别外来的抗原的系统。
如果外来抗原进入体内,首先能被具有细胞表面受体的免疫细胞克隆所识别,结合抗原后,被活化,分化和增殖,产生抗体以及产生效应细胞和记忆细胞,与此同时,机体内同时存在具有识别这种抗体的免疫细胞克隆,通过免疫细胞之间相互识别V区上的独特型决定簇引发调节机体的免疫反应。
“免疫网络学说”在承认细胞系选择学说的基础上,认为免疫应答并非仅由某个单一克隆细胞的激活而实现。
独特型决定簇具有自身免疫原性,体内存在能识别自身独特型决定簇的淋巴细胞。
机体接受外来抗原刺激时,能识别外来抗原的淋巴细胞克隆首先被激活,产生针对外来抗原的抗体Ab1,随后能识别某一个克隆独特型决定簇的第2个克隆被激活,产生抗独特型抗体Ab2,依次类推还可以有第3个Ab3,第4个Ab4……。
这些克隆相互制约,相互连锁,形成一个闭合型、多层次级联网络。
网络的主要作用是抑制抗体的产生,因为只有抑制才能保持机体的免疫自稳状态,使抗体维持在一定水平上。
否则,抗体无休止地产生,反而会使机体患免疫病。
免疫系统网络学说已经被实验所证明,有力地促进和指导了基础免疫学的研究和发展。
独特型(Id)即位于抗体分子可变区的抗原决定簇,是位于抗体可变区内高变区的遗传标志。
本质上,Id的差异是由抗体轻链可变区(V l)和抗体重链可变区(V b)内高变区氨基酸序列不同所致。
这种氨基酸序列的差异也是抗体特异性的分子基础,不同特异性的抗体分子其独特型也不同。
独特型由若干表位组成,称为独特位,它可刺激机体产生相应的抗体,即抗独特型抗体AId。
许多实验表明,用抗Id抗体代替抗原免疫动物所产生的免疫应答,能够增强动物对原虫、病毒和细菌感染的抵抗力,作为免疫制剂或免疫调节剂来弥补现有疫苗的不足,或者作为免疫治疗剂治疗肿瘤、自身免疫性疾病,有的用于免疫诊断试剂来建立新的血清学方法。
在疫苗研究中的应用抗独特型抗体Ab2作为抗原的模拟物,可代替病原体,刺激机体产生与抗原特异性抗体具有同等免疫效应的抗体,诱导抗病原体的特异性免疫应答,由此制成的疫苗称为抗独特型疫苗,又称内影像疫苗。
迄今为止,抗独特型疫苗主要应用于肿瘤免疫方面。
如应用于结肠癌病人,可减缓病情发展、肿瘤的转移并延长病人存活。
但与传统疫苗相比,Ab2的免疫原性较弱,因此抗独特型疫苗可与佐剂联用以提高免疫原性,根据不同肿瘤的特性可选择恰当的佐剂。
在对结肠癌的研究中发现,抗独特型抗体疫苗与聚核苷酸CPG联用比与完全福氏佐剂CFA联用更能提高抗肿瘤的免疫应答;白细胞介素_6(IL_6)与抗独特型抗体的融合蛋白质可有效地提高体内抗恶性卵巢癌的体液免疫应答,因为IL_6是促进B细胞成熟,增强B细胞功能的细胞因子,也是浆细胞的必需生长因子。
近年来,随着对单链可变
区抗体研究的不断深入,以单链可变区抗体形式的抗独特型疫苗的研究成果已应用于预防和治疗多种疾病。
在器官移植中,为了减少移植受体对移植物的免疫排斥作用.常常要使用大量的免疫抑制剂,但是使用免疫抑制刻会产生一些毒副反应(如升高血压,肝肾毒性,严重感染,恶性肿瘤等)。
若能造成移植宿主对移植抗原的特异性免疫耐受或低反应状态,是目前解决排斥反应的根本途径。
在移植术后移植物主要组织相容性复合物所诱生的Ab2,可以对排斥反应起明显的抑制作用。
如果能够在移植前在移植受体体内诱导产生与移植物MHC具有相同抗原性的Ab2,则可变“被动”为“主动”,使受体在移植前建立一种免疫耐受状态或降低移植后受体体内免疫系统对移植物抗原的反应性可以明显延长移植物的存活时间。
抗独特型抗体Ab2能够在结构或功能上模拟肿瘤抗原,调节机体的免疫应答反应,打破机体的免疫耐受,生产的抗独特型抗体疫苗对恶性黑色素瘤、结肠癌、卵巢癌等具有一定疗效,特别是在治疗复发性、难治性卵巢癌方面显示出了一定优势。
由于Ab2主要来自鼠杂交瘤细胞,为异种蛋白质,能激发人免疫系统产生人抗鼠抗体,中和并产生毒性免疫复合物,降低疗效,严重时引起类似血清病的反应,因此无法反复使用。
目前抗独特型抗体的研究,已从最初的鼠源性Ab2,经过基因工程改造的短肽疫苗,发展到现在的人源化Ab2,、ScFv、DNA疫苗,进展很快。
如在对多发性骨髓瘤的研究中,人们也发现抗独特型抗体ScFv的基因疫苗能够打破免疫耐受,同时能模拟初始抗原的生物活性,诱导很强的体液免疫和细胞免疫应答,诱导肿瘤细胞的凋亡和防止肿瘤的转移。
在食品安全领域中常常要检测各种食品中含有的有害物质,对于一些有害物质如花生中污染的黄曲霉毒素,河奎屯鱼中带有的河豚毒素的检测,需要毒素标准品,但目前检测所需的毒素标准品主要来源于国外,不仅价格昂贵而且受到国外生产商的限制,一些毒素还属于生物战剂,遭到国际禁运。
此外检测时使用毒素标准品对实验操作人员存在安全隐患,而制备出各种毒素的抗独特型抗体则可以替代毒素标准品,既能检测食品中有害物质保障实验操作人员安全,又能解决毒素标准品来源困难的问题。
同时由于抗独特型抗体可以诱导机体产生特异性免疫应答,因此可用于预防一些食物中毒,尤其是一些无特效解毒药的食物中毒。
例如河鲍鱼中毒,6~8h就可死亡,而且到目前为止并无任何特效解毒药,运用抗独特型抗体作为一种主动免疫的方案可尝试用于预防这类食物中毒。
因此要加快对抗独特型抗体的研究,使之更多的运用于生活中。
虽然AId具有抗原内影像的特点并能调节免疫应答,且其在寄生虫病免疫诊断、疫苗以及免疫治疗等方面具有广泛的应用前景。
对抗独特型抗体的研究与使用要慎重,实验表明AId 具有对机体免疫系统进行调节的作用,这是独特型网络维护机体免疫系统自身稳定的一个重要功能,但如果调节失常,就可能导致自身免疫病的发生,AId产生量过多或过少都有可能导致自身免疫病。
总之,抗独特型抗体的提出,给一些疾病的预防和治疗提供了新的思路,并取得了一定的进展,相信随着研究的深入,抗独特型抗体将在更多疾病的预防和治疗上得到广泛应用。
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