美国绘制出人体抗体产生详细图谱(人体免疫球蛋白是谁在何时发现的？)

当病毒和细菌侵入人体时，免疫系统发起反击。b细胞涌入受影响的区域，释放寻求摧毁这些入侵者的抗体分子。这种抗体库的特色是存在许多种特定类型的抗体：一些抗体包裹入侵的病原体，或者阻断它们侵入健康的细胞，而其他的抗体产生能够加快愈合过程的炎症。

如今，在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学的研究人员首先绘制出人体如何产生每种抗体类型的图谱，从中揭示出多种多样的产生抗体的b细胞起源自相同的祖先。相关研究结果于2016年8月2日发表在elife期刊上，论文标题为“lineage tracing of human b cells reveals the in vivo landscape of human antibody class switching”。

论文第一作者、斯坦福大学生物物理学研究生felix horns问道，“我们如何制造所有保护我们的抗体？我们所做的是就是对它们进行测定。”

论文通信作者、斯坦福大学生物工程教授stephen quake认为对人体的自然防御系统进行全面概述将能够让人们开发出新的疗法来治疗一系列免疫疾病。

quake说，“这种图谱将有助我们理解在免疫疾病中是什么发生差错。因此，我们可能能够破解过敏症等问题。”

构建b细胞家族树

为了绘制它们的图谱，研究人员提取出来自22名年轻的健康成年人的血液样品中的b细胞。利用一台能够读出组成细胞遗传密码的单个核苷酸的高通量基因测序仪器，他们构建出血液样品中所有b细胞的抗体产生基因文库。

他们通过计算b细胞中抗体产生基因产生的突变数量追踪了这些细胞的谱系，发现较晚世代的b细胞具有更多的基因突变。他们也寻找b细胞转换它们产生的抗体类型的证据。这种抗体类型转换过程允许免疫系统定制它对到来的威胁作出的反应。

horns说，“每个b细胞开始作为单个细胞制造某种类型的抗体。如果它保护你，那么它增殖和产生后代细胞。”

利用多种分析技术，研究人员能够鉴定出多种类型的抗体。在研究人员分析的b细胞中，大约四分之三的b细胞产生igm抗体类型。horns说，igm是“产生的所有抗体的缺省类型。当因遭受免疫挑战而被激活时，它们经历类型转换。”

一大部分产生igm的b细胞转换为产生igg抗体类型的b细胞，其中igg是人体内最为重要的病毒对抗者。这些b细胞能够产生4种igg亚型，每种亚型具有特定的抗病毒性质。

较小部分产生igm的b细胞接着产生iga抗体，这种抗体抵抗入侵的细菌，也有助消化道中“有益的”细菌保持健康的平衡。

最小数量产生igm的b细胞切换产生ige抗体类型，这种抗体触发体内炎症产生，而且如果它变得太活跃时，能够产生过敏反应。

b细胞转换它们产生的抗体类型抵抗疾病

horns对抗体类型转换过程的认知可能导致人们针对免疫疾病开发出众多新的治疗方法。在高免疫球蛋白m综合症等罕见疾病中，病人的b细胞不能够切换产生的抗体类型，因而这些人容易遭受一系列感染。再比如，过敏症病人产生过敏原特异性的ige抗体，从而导致过度活跃的免疫反应。

一些医生已尝试过“蠕虫疗法（helminthic therapy）”等方法，其中蠕虫疗法涉及让寄生性蠕虫感染病人，从而调整人体的抗体产生。horns预想一个更加精确的治疗方法：设计模拟控制抗体类型转换过程的信号分子的药物。

他说，“你能够将这种蠕虫比喻为一种非常钝的工具，但是你也能够将一种设计的药物比喻为一把手术刀。”

作为下一步，horns计划对患上免疫疾病的病人的抗体产生基因进行测序。发现这些病人的抗体产生与健康人的抗体产生存在哪些差异将是开发恢复体内最佳抗体平衡的药物疗法的关键一步。

horns说，“想象一下我们发现有人不能够制造某种类型的抗体，或者低速率地制造它。我们能够诱导这些人的b细胞转换产生特定的抗体类型从而修复这种抗体缺乏症。”

人体免疫球蛋白是谁在何时发现的？

整个过程需要提到几个重要的人物供你参考。
1891年德国学者Behring（埃米尔·冯·贝林）应用白喉抗毒素治疗白喉获得成功，开创免疫血清疗法，提到“抗毒素”的血清治疗，使得抗原，抗体概念逐步形成，于1901年获得诺贝尔生理学奖。
19世纪末的德国学者欧根·埃利希，他所提出的体液免疫理论和抗体生成侧链学说使其在1908年获得诺贝尔生理学奖，为了支持其学说，创造了主动免疫，被动免疫、抗体、补体、受体、类毒素、侧链等术语。
抗体是免疫球蛋白20世纪30年代，通过电泳证明，抗体是γ-球蛋白。
1972年，Gerald Maurice Edelman（美国人）和Rodney Robert Porter（英国人）因为阐明了抗体的本质和化学结构而获得诺贝尔生理学奖，Edelman和Porter 各自发表了对抗体分子构造基本研究成果，他们皆将抗体分解成小片段来观察。Porter主要致力于将抗体中负责与外来抗原结合的部分从抗体中分开，他发现可利用酵素--木瓜蛋白(papain)，将抗体分成三部分，其中包含了两个较小且相似的片段，可与抗原特异地结合，其它方面也有几乎相同的性质；另外一片段欠缺活性，但保持原来的抗体分子具有生物学上的性质。Edelman将抗体分子假定与其它各种蛋白质一样，由一些 polypeptide链所构成，而他认为polypeptide链间最可能以硫键结合在一起，故他试图将这些键结打断来观察其中的各条polypeptide链，结果他发现这些胺基酸链单独存在时都不具有任何抗体的功用。后来他们两人终于证实：抗体是由四条 polypeptide 链，就是两条同样的light chains和两条同样的heavy chains所构成，并全部集合成一个Y 字型(参考fig.1.)，其Y字上半部之 V 字型的两边，分别由一条light chain及一条heavy chain的上半部所组成，负责与外来的抗原结合，Y字的下半部则包含了两条heavy chains的下半部；其实抗体有多种不同的种类，每一种都具有其不同的功能与特性，但是它们全部都具有上述所说的分子型态。Porter综合这些结果提出抗体分子的标本，后来被证实具有非常的正确性。
1968年和1972年世界卫生和国际免疫学会联合会的专门委员会决定，将具有抗体活性或抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白。

如图1是B淋巴细胞产生抗体的过程．图2中的曲线显示了两种使人体获得免疫力的方法，两种方法均在第0天将某

（1）由以上分析可知，图1中①为抗原；②为抗原受体．
（2）制造抗体的细胞是浆细胞，即图1中④；抗体属于分泌蛋白，其在核糖体上合成后，需要内质网的加工和转运，因此浆细胞中含有丰富的（粗面）内质网．
（3）B淋巴细胞所产生的免疫是体液免疫，属于特异性免疫免疫．
（4）当一个人被狗咬伤时，狂犬病病毒可能通过狗的唾液进入人体，这时为防止该病毒使人体致病，采用方法①较好，因为直接注射抗体，能快速消灭病原体，以达到免疫效果．为防患于未然，应对所有健康的狗注射相应抗原（或疫苗），这可刺激狗体内产生相应的抗体和记忆细胞，达到预防的作用．抗体是由浆细胞合成和分泌的，因此在注射抗原后，体内浆细胞（效应B细胞）的数量变化与抗体的浓度变化相似，即与曲线②相似．
故答案为：
（1）①抗原?? ②抗原受体?
（2）④浆细胞 （粗面）内质网
（3）特异性免疫
（4）①抗体数量多，快速消灭病原体，以达到免疫效果?? 注射抗原（疫苗），可刺激狗体内产生相应的抗体和记忆细胞，达到预防的作用?? ②

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