免疫學(xué)基本常識

1、免疫學(xué)基本常識：抗原、抗體及單克隆抗體眾所周知，人或動物可以依靠自身的能力抵御某些疾病的侵襲，也有 一些疾病可以通過機體自身調(diào)控而自愈，這是因為機體內(nèi)部存在一個 免疫系統(tǒng)。免疫系統(tǒng)是由中樞免疫組織（骨髓、胸腺、消化系統(tǒng)免疫 組織）和外周淋巴組織（淋巴結(jié)和脾臟）的免疫活性細胞（B淋巴細 胞、漿細胞），以及由它們產(chǎn)生的多種淋巴因子和抗體所組成。免疫 系統(tǒng)對外來物質(zhì)產(chǎn)生一系列反應(yīng)的過程稱為免疫，而這種反應(yīng)本身則 稱為免疫應(yīng)答。能夠在機體中引起特異性免疫應(yīng)答的物質(zhì)稱為抗原， 免疫應(yīng)答的結(jié)果則是刺激機體產(chǎn)生與抗原相對應(yīng)的特異性抗體和引 起細胞免疫。由于免疫應(yīng)答同時取決于機體，而不僅是進入機體的物質(zhì)，所以

2、抗原 的定義是相對的。由此，按照免疫應(yīng)答的效果可以將抗原分為完全抗 原和半抗原：完全抗原是指能夠直接誘導(dǎo)機體產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答的 一類物質(zhì)。完全抗原的分子量都大于5000，其化學(xué)成分多為蛋白質(zhì) 或脂多糖，其它如脂蛋白，糖蛋白，多糖體，多肽，核酸等也都是完 全抗原。半抗原能與抗體特異性結(jié)合，但不能激發(fā)機體產(chǎn)生抗體，必 須與蛋白質(zhì)（載體）結(jié)合后進入機體，才能產(chǎn)生有效的免疫應(yīng)答。大 分子的半抗原在體外能與對應(yīng)的抗體結(jié)合發(fā)生可見反應(yīng)（凝集、沉 淀），小分子的半抗原能與對應(yīng)抗體結(jié)合而不出現(xiàn)可見反應(yīng)。此外， 抗原還可以按照自身的物質(zhì)屬性分為可溶性（毒素、異種蛋白）或顆 粒性（細菌、細胞）抗原，或按臨床意義

3、分為外源性和內(nèi)源性抗原。抗體是在抗原刺激下機體免疫應(yīng)答的產(chǎn)物。所有抗體都具有與抗原特 異性結(jié)合的能力?？贵w的化學(xué)本質(zhì)是免疫球蛋白即丫-球蛋白。不過 只有當(dāng)免疫球蛋白針對已知抗原時，才能夠稱這種免疫球蛋白為抗 體。免疫球蛋白屬于結(jié)構(gòu)牢固的分子物質(zhì)，可以經(jīng)受較大變化的環(huán)境 作用，諸如56C加溫，在室溫下較長時期的貯藏，短期高或低pH處 理，甚至與去污劑或尿素接觸后仍保持其抗體活性。抗體活性是指與抗原特異性結(jié)合的能力，即二者之間的特殊親合力。 兩者非共價鍵結(jié)合，結(jié)合的力包括氫鍵，靜電力，范德華力和疏水結(jié) 合力。抗體抗原之間的反應(yīng)是可逆的，在適宜的條件下仍可解離而性 質(zhì)不變。機體內(nèi)約有1億種不同的B淋

4、巴細胞，每個獨立的B淋巴細胞只能接 受一種抗原的刺激從而形成分泌一種抗體的能力，因此特異性是免疫 應(yīng)答的特有標志。如常識所見，麻疹患者愈后即獲得對麻疹的終生免 疫，而這并不形成對天花的免疫?？贵w抗原特異性結(jié)合的本質(zhì)是抗原 決定簇與抗體結(jié)合簇的專一適配性，抗原決定簇是指抗原分子上專有 的化學(xué)基因，可以決定其刺激機體所產(chǎn)生抗體的特異性。抗原決定簇 與其相對應(yīng)的抗體結(jié)合簇立體構(gòu)型完全相適應(yīng)。一個抗原分子可帶有 多個不同的決定簇?？乖肿恿坑螅瑳Q定簇數(shù)量愈多。決定簇數(shù)目 代表抗原分子的價?？贵w結(jié)合簇是在抗體分子上與對應(yīng)的抗原決定簇 發(fā)生特異性結(jié)合的部位，位于Ig分子的抗原結(jié)合分段（V段）上， 由重鏈

5、和輕鏈的一部分可變區(qū)構(gòu)成。其特異性由氨基酸排列順序決 定，約包括515個氨基酸。每個單體免疫球蛋白分子如IgG有2個 結(jié)合簇，IgA是二聚體，有4個結(jié)合簇，IgM是五聚體所以有10個結(jié) 合簇。（但是，事情并不是絕對的。一種抗體除與相對應(yīng)的抗原發(fā)生 特異性反應(yīng)外，也有可能與化學(xué)結(jié)構(gòu)部分相似的其它抗原發(fā)生反應(yīng)， 這就是通常所說的交叉反應(yīng)。交叉反應(yīng)可能由于兩種抗原有共同的決 定簇，或由于兩者的抗原決定簇雖然不完全相同，但在立體化學(xué)結(jié)構(gòu) 上密切相關(guān)，導(dǎo)致一種抗原能與另一種抗原的對應(yīng)抗體結(jié)合。）正常情況下，抗體與抗原在機體內(nèi)結(jié)合后，可以被吞噬、排泄而將抗 原清除。如果這種抗原屬于外源性致病抗原（細菌、病

6、毒、毒素）， 可以由此達到殺滅或削弱抗原危害的目的。對于內(nèi)源性抗原，如已經(jīng) 衰退、損傷或突變的異常細胞，也能被及時排除，實現(xiàn)機體自身的免 疫調(diào)控。當(dāng)然，在異常情況下，抗體抗原結(jié)合后形成的免疫復(fù)合物將 損傷組織、細胞，引起花粉過敏一類的變態(tài)反應(yīng)或免疫性疾病等不良 后果。不過長期以來所謂特異性免疫血清抗體，不論是從人還是從動物獲得 的，也不論是主動獲得還是被動獲得的，實際上都是有許多種具有不 同特性的抗體所組成的混合抗體。這是因為，進入機體的抗原往往帶 有若干個抗原決定簇。此外，不同個體對同一抗原決定簇的反應(yīng)并不 相同，即使同一個體不同時間接受抗原刺激后產(chǎn)生的反應(yīng)也不完全一 致。由于人們無法將體內(nèi)

7、已受抗原刺激的各種不同的B淋巴細胞克隆 區(qū)分開，即使在體外能將它們分成單細胞，也無法讓其繼續(xù)生長，增 殖并分泌抗體。因此，用常規(guī)免疫方法制備的免疫血清抗體只能是數(shù) 目眾多的單克隆抗體的混合物，現(xiàn)在，一般稱其為多克隆抗體(PcAb)。 這種多克隆抗體存在特異性差、效價低、數(shù)量有限、動物間個體差異 大，難以重復(fù)制備等固有缺陷，許多場合下使用時難盡人意。1975年，英國劍橋大學(xué)分子生物學(xué)研究室的Kohler和Milstein合 作發(fā)表了題為“分泌預(yù)定特異性抗體的融合細胞的持續(xù)培養(yǎng)”的著名 論文(Nature,256:495,1975)。他們將已適應(yīng)于體外培養(yǎng)的小鼠骨 髓瘤細胞與綿羊紅細胞免疫小鼠脾細

8、胞(B淋巴細胞)進行融合，發(fā) 現(xiàn)融合形成的雜交瘤細胞具有雙親細胞的特征：即像骨髓瘤細胞一樣 在體外培養(yǎng)中能夠無限地快速增殖，又能持續(xù)地分泌特異性抗體，通 過克隆化可使雜交細胞成為單純的細胞系，由此單克隆系就可以獲得 結(jié)構(gòu)與各種特性完全相同的高純度抗體，即單克隆抗體(McAb)。上 述方法創(chuàng)立了 一項具有劃時代意義的新技術(shù)-利用B淋巴細胞雜交 瘤產(chǎn)生單克隆抗體。這一技術(shù)的創(chuàng)立和迅速推廣，為所有需要制備和 使用抗體的研究領(lǐng)域提供了全新的手段和制劑，促進了生命科學(xué)諸學(xué) 科的發(fā)展。兩位科學(xué)家也由于這一杰出貢獻榮獲1984年諾貝爾醫(yī)學(xué) 和生理學(xué)獎。黃曲霉毒素B是一種二氫呋喃氧雜萘鄰?fù)难苌?，分子量?12, 屬于半抗原，不能直接誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。因此我們的工作首先 是將黃曲霉毒素B1與載體蛋白連接，合成為完全抗原，以后的研究則 基本上采用