抗体的特征是什么,hla抗体是什么

首页 > 经验 > 作者:YD1662023-06-27 09:09:07

MHC-Ⅱ 图片来源:Microbiology Notes

这一阶段,病原体的每块蛋白质碎片,都可能成为抗原肽候选物,之后要经历战火的洗礼,才能知道谁才是真正的抗原肽。这就好比电影里警察抓住罪犯后,为了防止罪犯逃跑,经常用手铐把罪犯和自己拷在一起。

押解战俘,指挥官制定战略战术

为了把战俘押解给“上级军官”,它们让MHC-II带着战俘悬挂到自己的细胞膜外表面。然后,这些特工在血液和组织液中“游荡”,期待“撞到”自己的“情报下线”辅助T细胞(helper T cell)。

辅助性T细胞表面有种特殊的蛋白质叫做T细胞受体,它专门用于识别特工细胞外表面抗原肽MHC-Ⅱ类分子复合物。必须是“撞到”级别的“亲密身体接触”,T细胞受体和抗原肽-MHCⅡ类分子复合物紧紧地嵌合在一起。这时,入侵病原体的身份特征就传递到了辅助性T细胞这里

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辅助T细胞可以分化出多种不同功能的细胞 来源:ansel.ucsf.edu

然后,辅助性T细胞分泌各种细胞因子作为自己的传令兵,号召更多的免疫细胞参与到战斗中来。

实际上,这套敌情逐级上报的过程叫做抗原呈递(antigen presenting),参与抗原呈递的细胞叫做抗原呈递细胞(antigen presenting cell,APC)。

抗体:量身定制的专用武器

除了身怀绝技的特工,免疫系统里还有一群盖世无双的*敌高手。

辅助T细胞把细胞因子释放到血液和体液中后,犹如战斗动员令,现在该主力部队上战场了。

此时“抗体兵工厂”和人体的“火箭军部队”效应B细胞进入战场,开始准备“分子导弹级”的精准防御武器。为不同种病原体量身定做专用抗体,是免疫系统最神奇的地方。

在外周免疫器官,如脾脏、淋巴结中的B淋巴细胞受到了抗原的刺激后,在辅助性T细胞的帮助下,开始分化成效应B细胞(effector B cell),也叫浆细胞(plasma cell)。

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效应B细胞活化 图片来源:astro.org

效应B细胞本尊不亲自参与作战,它负责生产、储存和投放“弹药”到血液和体液中。弹药就是抗体,一种特定的免疫球蛋白。抗体独具慧眼,可在身体的亿万细胞中,准确地识别出入侵病原体,而且特异性强,针对不同的病原体,身体产生不同的抗体。

这种免疫叫做体液免疫,是特异性免疫,可以精准地清除侵入机体内的微生物、寄生虫等异物,不累及无辜。这种高度的特异性,首先要感谢免疫系统前期出色的“反间谍”工作,其次要归因于灵活的抗体设计生产策略。

抓敌,手不能滑

抗体的成分是蛋白质,由2条较长的肽链和两条较轻的肽链组成对称结构。重的肽链叫做H链,轻的肽链叫做L链。它们组成一个大大“Y”形。

抗体的一个重要特征是,整个分子分为恒定区和可变区两部分。恒定区是所有抗体的基本框架,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,打造了每种抗体的“身份证”。

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抗体,蓝色代表重链,白色代表轻链 图片来源:nih.gov

可变区里还有一处高变区,由17个氨基酸组成,这17个氨基酸在每种抗体中都不一样,又称为互补决定区(complement-determiningregions,CDRs)。重链及轻链各含有三个CDR,在三维空间结构中呈现为环状,它们是抓捕入侵病原体的“臂膀”。改变17个氨基酸的组成,犹如改变臂膀拥抱的松紧度,让抗体更牢靠地抓捕抗原。

抗体的一大本事,就是基因重排它给我们出了一道排列组合数学题。抗体重链有4个基因簇,可以产生多则几十种,少则几种的基因片段。这些片段内部进行随机的排列组合,会产生5万多种不同结构的基因组合。轻链的3个基因簇,每种也有多则几十种,少则几种的基因片段。总共会产生近20万种的基因组合。

重链和轻链再进行排列组合,可以产生100亿左右的基因组合,即人体可以产生100亿种的抗体。自然界有多少种抗原物质,人体就能产生多少种抗体。

谁打赢,谁就是专用抗体

效应B细胞并不知道病原体碎片中谁是真正的抗原肽,但勤能补拙,架不住数以万次亿次地去尝试。不同的效应B细胞通过随机的基因重排随机地表达不同的抗体,然后去试探和入侵病原体表面上的抗原蛋白质。有的能和结合紧密,有的则结合不上。

最后,免疫系统根据作战报告,那些生产的抗体能和病原体上的抗原结合紧密的效应B细胞,成为赢家。它们生产的抗体确立为专用抗体。这个过程叫做抗体的亲和力成熟(affinity maturation)。成为赢家的效应B细胞,被授权分裂增殖,扩充队伍。

整个过程犹如有个司令部在指挥,但实际上却都是有机大分子的自发行动。抗原抗体的免疫应答反馈是个非常复杂的过程,目前只是窥一斑,尚未见全豹。

之后抗体在血液、体液中四处巡逻,发现入侵病原体就贴身锁定,与病原体表面上的抗原物质紧密结合后,呼唤巨噬细胞,中性粒细胞、单核细胞等各类免疫系统的战斗成员,前来干掉入侵病原体,围剿入侵病原体的战斗效率大幅度提高。

还有一些效应B细胞转化为记忆B细胞,成为免疫系统“军史馆”的一员,负责记住本次入侵者的特征,防止病原体的再次入侵。

清除钻入人体细胞内的病原体

效应B细胞产生的抗体针对的是尚在体液中,还未能钻入人体细胞内为非作歹的入侵病原体,如果入侵病原体已经钻到人体细胞里怎么办?作战司令部仍有办法。

T淋巴细胞接到作战动员令后,开始积极应战。它们先是招兵买马,壮大队伍。办法很简单,一分为二,分裂性增长,不断增殖分化,大部分分化成效应T细胞。效应T细胞(effector T cell),它的作战任务:

1.找出被病原体感染的人体细胞。需要有双慧眼。

2.*死被病原体感染的人体细胞。需要有双辣手。这堪比人类战争中的“焦土战略”,为了不让敌人活,我连自己人都用于灭掉,这策略好不好呢?难说。

3.为了让亲友团们加入战团,要分泌白细胞介素、干扰素等淋巴因子。

由于效应T细胞本尊亲自作战,这种免疫叫做细胞免疫,是非特性免疫。在战斗中,一些效应T细胞从战士变身为免疫系统“军史馆”的一员,分化成记忆T细胞,负责记住本次入侵者的特征。

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