J,immunol：枯草杆菌胞外多糖调节宿主肠炎发生的分子机制

J,immunol：枯草杆菌胞外多糖调节宿主肠炎发生的分子机制

2017年2月16日 生物谷BIOON/ --人体肠道内存在着数以千亿计的细菌，它们对宿主有着许多重要的作用，例如消化食物，合成维生素，免疫系统的形成与维持等等。共生菌的紊乱会造成许多疾病，包括肠炎，过敏反应以及糖尿病等等。但共生菌是如何产生上述效应我们目前仍不得而知。

目前已经有一些研究发现特定的细菌成分能够保护肠炎的发生，例如脆弱拟杆菌中分离得到的多糖物质（PSA）等等，但大部分微生物来源的分子的作用机理目前仍不清楚。此前试验发现枯草杆菌能够保护小鼠免受由枸橼酸杆菌引发的肠炎。为了研究枯草杆菌保护宿主的作用机理，来自Loyola大学的Katherine L. Knight课题组进行了深入研究，相关结果发表在最近一期的《Journal of Immunology》杂志上。

首先，作者通过筛选不同的枯草杆菌突变体，发现其中胞外多糖（EPS）的缺失突变体与对照组细菌相比在保护宿主的能力方面具有明显的差异。为了研究EPS的作用机理，作者利用EPS处理小鼠，并收集其腹腔中的细胞导入未处理的小鼠体内。结果显示，这种处理能够有效保护小鼠免受枸橼酸杆菌引发的肠炎。经过进一步的细胞特征分析，作者发现其中的M2型巨噬细胞起了关键的保护作用。

M2巨噬细胞抑制T细胞反应的效果依赖于多种因子，包括Arg-1，PGE2，IL-10，PD-L1/2，TGF-beta等等。通过T细胞增殖抑制实验，作者发现其中TGF-beta具有主导性的作用，TGF-beta的抑制剂能够有效抑制EPS诱导产生的M2巨噬细胞对小鼠肠炎的保护效应。

另外，作者还发现EPS能够有效诱导调节性T细胞的分化。总之，这些研究结果共同表明EPS能够诱导M2巨噬细胞的产生，并通过进一步诱导Treg细胞的分化而保护宿主免受肠炎的发生。

关心你的皮肤｜揭开二裂酵母发酵产物溶胞物的神秘面纱

"微生态"护肤可提高皮肤的抵抗力。

DNA损伤修复是人体自带的功能，二裂酵母发酵产物溶胞物可 促进DNA的损伤修复，对缓解光老化有积极作用。

并且有很好的抗炎作用，还能缓解皮肤干燥和敏感性，缓解应激状态诸如面部发红、特应性皮炎等状态。并能增强皮肤屏障的抵抗力，特别是环境变化的抵抗能力。

但是，几乎所有的抗氧化剂都能促进DNA损伤修复，将它划到抗炎、抗氧化成分中即可。

所以，它很适合敏感性肌肤在季节转换、环境变化时使用。同时也是很好的抗光老化成分，对于受损肌肤的修复有很重大的积极作用。

"微生态"护肤的意义

近年来， 皮肤微生态 的概念被越来越多地提起。许多美妆品牌试图通过益生菌、益生元相关的概念推出宣称“微生态”护肤妆品。据Hexa Research的市场报告显示，在2017年全球益生菌化妆品市场的价值为2100万美元，并且以近8%的复合增长率发展，到2025年将超过2630万美元。

到底是噱头，还是科学？我们作为消费者又该如何取舍？今天我们就来聊一聊。

作为人体最大的器官，皮肤本身就是一个复杂的生态系统。而在此表面生活着各类微生物、组织细胞及各类分泌物，并保持动态平衡。这就称之为 皮肤微生态（皮肤微生物群）。

我们从前总说，皮肤的第一道屏障是角质层外的皮脂膜。 事实上，微生物膜才是皮肤的第一道生物屏障。

而皮肤微生物群包含有细菌、古生菌、真菌、病毒（噬菌体为主）。

这些根据与其宿主的关系可分为： 正常微生物群、条件致病微生物和病原微生物 。

正常微生物群不仅无害，还具有抗拒外来病原微生物和提供某些营养物的作用。

而条件致病微生物以及病原微生物则是导致皮肤健康问题的主要原因。一旦其动态平衡被打破，就可能会导致健康问题。

比如说： 金葡萄球菌的过多和湿疹呈正相关、痤疮是公认的由痤疮丙酸杆菌引起的皮肤病、马拉色菌和脂溢性皮炎呈正相关……

据统计，皮肤中的常驻菌群主要以葡萄球菌、枯草芽孢、微球菌、棒状杆菌属为主。

由此可见，维持皮肤微生态平衡对皮肤健康意义重大。各大护肤品牌在此方向上的研究从未停止。通过调节皮肤微生物的组成，或提供促进皮肤有益共生菌生长的微环境等达到维持、改善、促进皮肤健康。

对于护肤品而言，目前已知通过以下3种方式发挥作用：

外用益生菌：双岐杆菌、乳酸杆菌、线状透明颤菌等，护肤品添加的多为其萃取物；外用益生元：益生元可以被共生菌吸收的特定营养物质（例如糖类，异麦芽低聚糖和低聚果糖等），可促进共生菌的生长，利于宿主皮肤健康；外用后生元：其是微生物产生的一种小分子代谢产物（例如短链脂肪酸），促进微生物之间，以及与皮肤之间的信息沟通，为共生菌营造健康的生存环境并促进皮肤的应答反应。

其中的双岐杆菌，就是我们常说的二裂酵母。

二裂酵母的 前世今生

慧眼识珠

二裂酵母：学名双岐杆菌，也称为比菲德氏菌（英文Bifidobacteria的音译），是一种厌氧的革兰氏阳性杆菌。（和酵母一点关系也没有）

最初是由法国儿科医生Henry Tissier 从食用母乳的婴儿粪便中提取出来的。广泛存在于人和动物的消化道、阴道和口腔等环境中。最初被运用在治疗肠道感染方面的疾病上。

目前已知的研究，双岐杆菌在调节肠道菌群治疗急性腹泻和便秘上有很好的治疗的作用，并能促进蛋白吸收以及良好的拮抗作用。

不仅如此，它还能明显增加血液中过氧化物歧化酶的含量和生物活性，有效促进机体内自由基的清除，抑制血浆脂质过氧化反应，延缓机体衰老。

但其作用的发挥都只能靠食用。

日常食物中如豆类、地下根茎类、谷类中富含各类食物纤维和低聚果糖（水果、蔬菜中均存在），这是双岐因子，能促进双岐杆菌增殖。倡导饮食均衡的意义就在这里。

有条件的话，每天适量食用些含双岐杆菌的酸奶，这比美白丸、抗糖口服液靠谱多了。

那么好的东西，如果能直接用在皮肤上就好了？不止我们这么想，上世纪80年代德国化妆品原料公司CLR，就在双岐杆菌上大大做了番功夫。

他们将双岐杆菌经培养、灭活及超声打碎分解得到代谢产物、细胞片段、细胞壁组分及多糖复合体用于乳化、水基及水醇体系的护肤产品。并取名为 Repair Complex CLR? PF。

在他们的研究资料中显示，Repair Complex CLR? PF能促进细胞修复，有效激活细胞的抗免疫抑制过程，降低紫外线对皮肤的损伤，支持皮肤的内源性保护机制。

千里马常有，伯乐不常有。在那个只有水、乳霜的年代，细胞修复显得过于前卫，一时之间竟无人问津。

雅诗兰黛恰好想做点新东西，准备利用 透明质酸（历史上的首次启用） 做一个肤感柔顺保湿完美的东西，但就只有透明质酸的话，还是很容易被超越的。

而CLR的这个成分，不仅能保湿，还能促进细胞修复。雅诗兰黛当机立断，买了下来，还与其签订一个价格固定的协议。从此之后，别人买的都比他贵。

利用 Repair Complex CLR? PF，雅诗兰黛在1982年推出了历史上第一瓶号称细胞修复的精华，也是历史上第一瓶精华——ANR(Advanced Night Repair Cellular Recovery Complex)。没错，就是现在大名鼎鼎的"小棕瓶"。

核心成分就是Repair Complex CLR?，备案名为Bifida Ferment Lysate（以下统称BFL），二裂酵母发酵产物溶胞物。

凭借这个产品，雅诗兰黛护肤帝国的正式建立。小棕瓶经久不衰，畅销20多年。经过多次升级，核心成分依然是这个 二裂酵母发酵产物溶胞物。

隔壁欧莱雅眼红，2009年也用这个当成核心成分，并加入了羟乙基哌嗪乙烷磺酸（ 去角质成分，但关键在其是一种氢离子缓冲剂，能较长时间控制恒定的pH范围。帮助皮肤维持在一个健康的弱酸性的环境，促进其新陈代谢和抵抗力。 ）推出了"小黑瓶"，提出肌底液基因修复的概念。

二裂酵母的作用机理

要聊BFL的作用机理，先要普及一个概念：紫外线的DNA损伤。

紫外线照射可引起DNA的单链断裂、双链断裂及环丁烷嘧啶二聚体的形成， 影响DNA的双螺旋结构，使复制和转录功能受阻 。

简单理解就是紫外线像抹上毒药的狼牙棒一样，不仅能将你的手打断，还会留下大大小小的撕裂性伤口，毒药进入伤口，阻止伤口愈合。

但不慌，我们自带修复系统。

尽管人皮肤因受紫外线照射而形成二聚体的频率可达每小时5× 104/细胞。但这也只局限在皮肤中， 如果DNA修复系统出现问题 ，过量的紫外线照射可能会诱导皮肤癌。

人体的DNA修复主要是靠切除修复和复制重组。 通俗来讲，就是多种复杂的酶识别损伤部位，再进行切除修补。

复制重组就是这条路有缺口和石头（环丁烷嘧啶二聚体），但也还没到缺口前可以正常往前走（复制）。走到缺口时，移开些石头，搭上自带木板，继续往前走。至此完成重组。但需要往复几次，才能将石头彻底清干净。

人体的DNA损伤修复是很强的，只是会随着年龄的增加逐渐减弱。

BFL的原理，就是减少因紫外线照射进入凋亡的细胞，并促进人体DNA修复的活性。就想打架一样，少受点伤，爬起来的动作快一点，赢面就大一些。

在体外实验中，涂抹了2%的BFL经过紫外线照射后，受的伤明显减少。

与此同时，根据剂量不同，炎症与免疫抑制因子IL-10白介素10（身体产生炎症的信号）的释放减少30%以上。这意味着它能很好地改善皮肤炎症，并防止紫外线引起的免疫抑制。

而在体内实验中，他们对7名志愿者完整的背侧皮肤，以下列方式在5个测试区域进行处理：

经过10%的BFL处理的皮肤DNA修复效能明显提高，但若未受到紫外线照射，则不会诱导修复过程。说明BFL是在人体原有的DNA损伤修复的机制上提高其效能。

除了提高DNA修复效能，BFL作为维持皮肤微生态动态平衡的外用益生菌。同样有不可低估的作用。

刚刚也提到过它的抗炎作用。除了这个，BFL能很好地帮助屏障受损的敏感性肌肤 抵御外界刺激，减少应激状态的发生。

体外实验上，当BFL应用在皮肤时，能明显缓解SP（P物质，导致皮肤炎症的神经肽）引起的血管舒张。血管舒张是引起脸红和红血丝的重要因素。

而且在BL菌提取物培养6小时后，在辣椒素刺激神经元后，CGRP（调节心血管活动的重要肽能神经纤维，会促进血管舒张）释放显著减少。处于3%和1%浓度时表现最佳且无显著差异。

从临床双盲实验上看，能显著降低皮肤敏感性评分。

并提高皮肤保水能力。角质层尿素含量的多少能提示皮肤的保湿能力。尿素含量越高，代表皮肤保水能力越好，对环境变化的抵御能力越强。

但BFL对皮肤屏障功能的恢复速度并没有很大的帮助。

也就是说，BFL对敏感性肌肤主要的意义在于 增加皮肤屏障的抵抗力，降低其敏感性，缓解炎症反应和应激状态，并能很好地缓解皮肤的干燥问题。

但它对皮肤屏障恢复率无积极意义，也就是说，如果你未处于应激状态，想用它来促进皮肤屏障修复可能会感到失望。

但它仍然可以维持皮肤动态平衡，限制外源性物质对皮肤的渗透，大大降低 环境因素 对皮肤的影响。比如说：紫外线辐射、污染、冷热温度、空调、低温影响。

二裂酵母的适用人群

总结一下， BFL促进DNA的损伤修复，对缓解光老化有积极作用。

并且有很好的抗炎作用，还能缓解皮肤干燥和敏感性，缓解应激状态诸如面部发红、特应性皮炎等状态。并能增强皮肤屏障的抵抗力，特别是环境变化的抵抗能力。

所以，它很适合敏感性肌肤在季节转换、环境变化时使用。同时也是很好的抗光老化成分，对于受损肌肤的修复有很重大的积极作用。

有人要问，"细胞修复"，那么在对抗光老化上，它和A醇、维C等成分比是否更有优势呢？

并不是，当年雅诗兰黛提出"细胞修复"可以说是石破天惊。但在今天，DNA损伤修复早已不是新鲜词。 几乎所有的抗氧化剂，都会促进人体的DNA损伤修复。

而雅诗兰黛第六代小棕瓶宣传的昼夜节律修复肌肤，则是它家的另一个专利。和BFL并无多大关系。（这个也很值得聊一聊）

至于产品选择，雅诗兰黛的BFL是因为多年前签订的价格合同，应该是市面上大牌中最为便宜的，性价比最高。但昼夜节律专利成分国内版中并没有（吃相不好），有靠谱代购的话，建议选择美版。

配方上加入硅油和透明质酸，肤感上相对更柔滑滋润，讨好干皮多一点。

兰蔻第二代小黑瓶倡导的"微生态"护肤，则在BFL的基础上加入了羟乙基哌嗪乙烷磺酸（ 去角质成分，但关键在其是一种氢离子缓冲剂，能较长时间控制恒定的pH范围。帮助皮肤维持在一个健康的弱酸性的环境，促进其新陈代谢和抵抗力） 和酵母精华以及多种益生元，在促进皮肤代谢角质和增强皮肤屏障的抵抗力上效果更为突出。

还有AA2G等美白成分，有酒精助渗透，肤感相对更轻薄，更讨好油皮。

而欧莱雅黑精华，除了没有最新的多种益生元，的确称得上是兰蔻的平价替代。只想要轻薄的BFL，选它错不了。

结语

二裂酵母发酵产物溶胞物今天就聊到这里，当我查遍文献，分析皮肤护理的内部机理时，意识到一个最最重要的观点。

维持皮肤甚至机体的健康，延缓老化，最重要的恰恰是以往我们认为女明星骗人的秘诀：

保持乐观心态，心情愉悦。早睡早起，多多运动，营养均衡，多吃水果和蔬菜。

甚至最新研究都能证明，心情愉悦对皮肤的积极作用相当之高。

因此，这就回到了我们的老生常谈。不要害怕时光，请从容地面对每根皱纹。因为智慧的增加才是最最重要的。

最后，将这句话送给你们：

“过去”便是我们每个人身上都存在的某种永恒的东西。我们在生命中某些有利时刻重新把握“过去”，便会“油然感到自己本是绝对存在的”。

——安德烈·莫罗亚

参考文献：

张健,?曹恩华.?抗氧化剂对DNA损伤的保护作用机制的研究[J].?生物物理学报,?1997,?013(001):123-127.陈旭, 甄雅贤. 长波紫外线诱导人组织工程皮肤的表皮基底层突变[J]. 中华皮肤科杂志, 2011(2):148-150.任建廷, 桑建利. 紫外线诱导的DNA损伤与皮肤癌的发生(2)[J]. 生物学通报, 2004, 39(2):4-6.郭明权, 郭晓奎. 人体皮肤微生态及其与皮肤病的关系[J]. 皮肤科学通报, 2019(4).BretonL,GuenicheA,CastielI.UseofaBifidobacteriumspecieslysatefortreatingsensitiveskin[J]. 2009.RepairComplexCLR?PF（CLR）Audrey,Guéniche,Philippe,etal.Bifidobacteriumlongumlysate,anewingredientforreactiveskin[J].ExperimentalDermatology, 2010.

抗体基因的来源？

　　抗原是没有特定结构的第三节抗原的类型

　　第三节 抗原的类型

　　自然界中各种生物、各种组织都有其各自特异性的抗原，所以其数目多得无可胜计。根据任一性状都可对抗原进行分类，因此分类方法也十分复杂。现按其主要性状分类，叙述几种医学上有重要意义的抗原。

　　一、诱导免疫应答的性能

　　根据抗原被淋巴细胞识别的特性和诱导免疫应答的性能，可将抗原分成以下三类：

　　（一）胸腺依赖性抗原

　　含有T细胞表位、需要T细胞参与才能诱导免疫应答的抗原称为胸腺依赖性抗原(thymus-dependentantigen，TD-Ag)。TD-Ag可诱导细胞介导免疫和（或）抗免疫应答，但无一例外地需要T细胞的参与。天然抗原的绝大多数都是TD-Ag。

　　（二）胸腺非依赖抗原

　　只含B细胞表位、可直接激活B细胞的抗原称为胸腺非依赖性抗原(thymus-independentantigen，TI-Ag)。TI-Ag的分子结构比较简单，往往是单一表位规律而密集地重复排列。这样的结构可使B细胞表面受体发生广泛的交联，从而象丝裂原一样直接使B细胞活化。但是这种抗原的免疫能力有限，只能诱导IgM类抗体，而且不能产生再次应答效应。

　　近年的研究发现，所谓TI-Ag也并非完全不要T细胞的帮助，只是对胸腺的依赖性较弱；因此称它们为胸腺增效性（thymusefficient）抗原也许更恰当些。

　　（三）超抗原

　　少量分子可使大量T细胞活化的高效能抗原称为超抗原（superantigen，SAg）。这类抗原可使宿主20％的T细胞活化，而通常的多肽抗原在初次免疫应答中只能使0.001％～0.1％的T细胞激活。超抗原被T细胞识别时虽然要与MHCⅡ类分子结合，但不受Ⅱ类分子的限制，可以直接活化T细胞而且效率特别高（详见第七章）。

　　近年来对超抗原的研究比较多，已经发现的超抗原有小鼠乳腺瘤病毒编码的次要淋巴细胞刺激（MLS）抗原，狂犬病病毒衣壳蛋白，葡萄球菌肠毒素A～E（SEA～E），中毒性休克综合征毒素1（TSST1），表皮剥脱毒素（EXT），链球菌M蛋白和致热性外毒素A、B、C，关节炎支原体丝裂原（MAM），小肠结肠炎耶尔森菌膜蛋白，假单胞菌，HIV及小鼠Moloney白血病病毒编码的某些蛋白质。

　　超抗原的发现具有许多实际的免疫学意义，为许多疾病的发生机制研究提示了新的线索。超抗原对宿主多有直接的毒性作用，而且还与宿主多方面的免疫机制相关，例如自身免疫病、免疫抑制作用、T细胞在胸腺发育中的选择作用、某些抗感染和抗肿瘤作用等等。但是迄今为止对超抗原本身的结构及其与MHCⅡ类分子和T细胞受体之间的关系目前还不清楚。对超抗原的研究将有助于解开许多免疫学之谜。

　　二、与宿主亲缘相关性

　　（一）异种抗原

　　与宿主不是同一种属的抗原物质称为异种抗原(xenoantigen)。通常情况下，异种抗原的免疫原性比较强，容易引起较强的免疫应答。与医学有关的异种抗原主要有以下几类：

　　1．病原微生物如细菌、病毒和其他微生物都是良好的抗原。这些微生物的个体结构虽然简单，但抗原结构却很复杂，是多种抗原的复合体。它们在引起宿主感染的同时，也会诱导宿主产生特异性免疫应答和抗感染能力。因此可用免疫学方法对传染病进行诊断和防治。

　　2．细菌外毒素和类毒素它们都是很好的抗原，在自然感染和免疫接种后都可产生较强的免疫力。常用于免疫预防的类毒素有白喉类毒素和破伤风类毒素。

　　3．抗毒素是用类毒素免疫动物（常用马）制备的免疫血清或精制抗体。抗毒素具有免疫二重性：既可中和相应外毒素、具有防治作用，又可引起变态反应。所以在应用前必须做皮肤过敏试验。

　　4．异嗜性抗原有些微生物与人体某些组织有交叉反应性抗原，可引起宿主发生自身免疫性疾病。例如溶血性链球菌与肾小球基底膜和心肌组织、大肠杆菌某些O抗原与结肠粘膜等可存在交叉抗原。在临床上也常借助异嗜性抗原对某些疾病作辅助诊断。例如诊断某些立克次体病的外－斐反应等。

　　（二）同种异型抗原

　　同种间不同个体的特异性抗原(alloantigen)。例如人类的ABO和Rh血型抗原及主要组织相容性抗原等。这种个体间的抗原性差异虽不象异种抗原的免疫原性那么强，但也可在同种间引起一定程度的免疫应答。例如ABO和Rh血型不符可引起输血反应，而HLA除了可引起移植排斥反应之外，还可调节机体的免疫应答（详见第六章）。

　　（三）自身抗原

　　能诱导宿主发生自身应答的物质称为自身抗原(autoantigen)。正常情况下免疫系统对自身物质不作为抗原来对待，但当机体受到外伤或感染等刺激时，就会使隐蔽的自身抗原暴露或改变自身的抗原结构，或者免疫系统本身发生异常，这些情况均可使免疫系统将自身物质当作抗原性异物来识别，诱发自身免疫应答，引起自身免疫病（详见第二十五章）。

　　三、其他分类方法

　　（一）根据化学性质分类

　　按照抗原分子的化学性质，可将抗原分成蛋白抗原、多糖抗原和核酸抗原等许多类型。

　　天然蛋白质的分子组成都比较复杂，且具有二级和三级结构，因此多是良好的抗原。多糖的免疫原性一般较弱，但某些结构复杂的多糖，例如人类ABO血型抗原等，也具有较强的免疫原性。核酸和脂类多无免疫原性，与蛋白质结合后形成核蛋白或脂蛋白时可成为良好的抗原；在系统性红斑狼疮等自身免疫病患者体内可发现抗DNA或抗RNA的抗体，所以核酸也许是一种天然的半抗原。

　　（二）根据制备方法分类

　　按照应用抗原的制备方法，可将抗原分成天然抗原、人工抗原和合成抗原三种类型。

　　天然抗原是不加修饰的天然物质，例如微生物、BSA和绵羊红细胞等。人工抗原是经人工修饰的天然抗原，例如碘化蛋白、偶氮蛋白等。合成抗原是经化学合成的高分子氨基酸聚合物，例如多聚赖氨酸等。由一种氨基酸组成的聚合物称为同聚物，由两种或两种以上氨基酸合成的聚合物称为共聚物。

　　（三）根据生物来源和体内定位分类

　　按照抗原的生物来源和在生物体内存在的位置进行命名是一种自然的方法，可以将抗原分成无数不同的类型；这虽不是一种规范的分类方法，却是一种十分实用的命名方式。例如小鼠MHC抗原、病毒表面抗原和细菌鞭毛抗原等。

　　另外，根据抗原的免疫效果还可以分成完全抗原和半抗原，或免疫原、变应原和耐受原等；根据抗原与宿主的位置关系还可分成内源性抗原和外源性抗原等。

　　抗体的结构是

　　第五节免疫球蛋白的基因及抗体形成

　　作者： 文章来源：本站原创 点击数：11 更新时间：2005-4-17

　　第五节 免疫球蛋白的基因及抗体形成

　　免疫球蛋白反应的特异性和分子的多样性是受基因支配；一条肽链的C区和V区分别由C基因和V基因编码。任何一个B细胞都有3个独立的Ig基因簇：1个H链基因簇和2个L链基因簇（κ和λ），构成Ig的结构基因；在B细胞分化成熟过程中进行基因重排，进而转录与翻译，形成抗体。

　　（一）Ig基因的结构

　　1．重链基因人类重链基因位于第14号染色体上，基因结构非常复杂，分为4个不连续的基因节段，从着丝点5’末端起依次为：可变区（VH）基因、多样性区（diversityregion，DH）基因、接合区（JH）基因和稳定区（CH）基因（图2-5）。

　　V区基因分成6个亚群，在2500kD的区域内排列有100～200个基因。某些大亚群如VHⅢ含有约25～30个基因，而某些小亚群如VHⅤ或VHⅥ仅含一个或几个基因。每个V基因由一个大的外显子和一个位于前导顺序后的内含子（约100～150bp）组成，前导顺序编码一种疏水肽，指引Ig肽链的转膜作用，V基因3末端是重组酶信号。在VH座内还有一些不具表达功能的假基因。

　　C基因结构约200kb，含有11个基因。第一个CH为Cμ，以后依次为：Cδ、Cγ3、Cγ1、φε1、Cα1、φγ、Cγ2、Cγ4、Cε、Cα2。其中φε1（φε2不在第14号染色体上）和φγ是两个假基因。除Cδ基因外，其他CH基因上游都有一个转换（S）顺序，负责H链的类转换。临床正常个体的CH座位内可有大片缺失，这种无免疫缺陷症状的个体可能是通过细胞选择在免疫应答中补偿这种基因缺失。

　　图2-5Ig重链基因及重组示意图

　　每个CH基因的外显子分别编码相应H链的功能区，由内含子将其隔开。如Cμ基因有4个外显子各自编码链C区上的Cμ1、Cμ2、Cμ3和Cμ4四个功能区。除上述主要的CH基因外，还有其他编码不同形式Ig分子的基因，例如分别编码分泌IgM和膜IgM的μs和μm基因；前者是Cμ45’端的外加部分，编码μs链C端20个氨基酸；后者位于Cμ基因下游，含2个外显子，共同编码μm链C端41个氨基酸。

　　V和C基因被中间的另两个基因节段分开，即D基因和J基因。J区有6个功能基因和3个假基因；D区的基因数目尚未确定，但至少不下20个。D和J基因参与重链V区的编码，负责其羧基端的一段氨基酸顺序。

　　2．轻链基因轻链的基因比重链的基因结构简单，仅有V区和J区而无D基因节段。κ链和λ链的基因互不相同（图2-6）。

　　人类κ链基因位于第2号染色体上。Cκ基因只有一个，邻近上游的J区座位内有5个Jκ基因，Vκ基因节段大约有80个Vκ基因，约一半以上可能是假基因。

　　λ链基因位于第22号染色体上。Cλ基因簇比Cκ基因复杂得多，至少有6个非等位基因，其中2个为假基因；每个功能Cλ基因前均有一个（或更多）相关的Jκ基因；对Vλ基因库目前所知甚少，其基因数目尚不清楚。

　　轻链的J基因参与V区肽链的编码，大约负责十几个氨基酸的顺序。

　　（二）Ig基因的重排

　　胚系状态的Ig基因，无论是重链基因还是轻链基因，都不能作为一个独立的单位进行表达，只有经过重排以后才能成为具有表达功能的基因。在成熟Ig基因的产生过程中，Ig基因的重排需遵循一定的顺序，先由V-J连接或V-D-J连接，然后由VJ或VDJ与C区基因连接（图2-5）。在重链，还可以发生类转换。

　　图2-6Ig轻链基因及其重组

　　A：λ基因；B：κ基因

　　1．V-J或V-D-J连接轻链的V-J连接和重链的V-J-D连接都是在DNA水平发生，均由重组酶介导。V-J或V-D-J的组合都是随机的；重组后的V-J编码轻链的V区，V-D-J编码重链的V区。

　　V-J基因重排是通过V区3’端和J区5’端旁的特殊顺序使V-J靠扰并提供酶切信息，实现V基因和J基因结合成为V-J基因单位。这种V-J重排是随机性的。V基因节段中任何一个V基因可与任何一个J基因重排结合。被结合的J基因上游的J基因丢失，下游的J基因保留。

　　V-D-J重排中，除V3’端和J5’端旁侧外，D两侧亦有上述特殊识别顺序在起作用。V-D-J连接中往往是DJ结合先于VD结合。与V-J连接一样，V-D-J重排也具有不精确性。还有严重排为功能性连接的VH被其中游胚系状态（未重排）的VH所替换。这可能是扩大基因容量和保证胚系状态的VH基因能全部利用的一种机制。

　　在B细胞成熟过程中，Ig基因存在重排的等级（hierarchy）现象。在多能造血干细胞分化发育成为幼稚B细胞（又称前B细胞）时，就发生V-D-J重排，开始表达H链，邻近J基因的Cμ自然随之表达，这是顺序优先的结果。由于Cμ基因和Cδ基因间的距离很短，两者可以同时得以转录；V-D-J在RNA水平既可与C结合，也可与Cδ结合，使IgM和IgD在单个B细胞上协同表达，而并非缺失性类转换。以后κ基因开始Vκ和Jκ重排，产生κ链。

　　2．重链类转换类转换是在DNA水平上V-D-J与CH基因连接由Cμ和Cδ转换成其他CH基因的过程，是其他CH基因上游的S顺序间发生重组的结果。S-S重组导致重组S顺序间的所有DNA基因丢失，例如Sμ与Sγ1间发生转换，则Cμ、Cδ和Cγ3基因及其侧面的顺序均一起丢失，使V-D-J连接由一个CH重新定位于另一个CH。类转换只变换Ig的类别，不改变抗体的特异性。

　　（三）Ig基因的表达及Ig分子的分泌

　　Ig的合成过程与一般蛋白质合成相似。在细胞内有表达功能的V-J或V-D-J基因单位重组完成后，与C基因簇一起被转录成初级RNA，经过加工剪接，去除内含子，生成mRNA，最后分别翻译成各种肽链，装配成Ig分子，分泌出体外。

　　Ig基因在表达时存在等位排斥（allelicexclusion）和同型排斥（isotypicexclusion）现象，可能是V-D-J连接或V-J连接的不精确性所造成的结果，以致许多重排无转录产物。一个B细胞不会同时表达κ链和λ链，称同型排斥。κ基因重排总发生在λ基因重排之前，当Vκ-Jκ重排形成有表达功能的基因后，λ基因重排即被抑制；在λ链产生细胞内，常有κ基因缺失。象其他的基因一样，Ig基因的表达过程中也有启动子与增强子来启动和调节基因的转录。

　　B细胞在接受抗原刺激后迅速分化增殖，除一部分分化记忆细胞外，其余分化为浆细胞。浆细胞在内质网和多聚糖体均显著增加，大量合成Ig分子。合成L与H链的粗面内质网多聚核糖体是不同的。L链在190～200S的多聚核糖体（含4～5个核糖体）上合成，H链在270～300S的多聚核糖体（含11～18个核糖体）上合成。作为一条完整的多肽链，它们从一个起始点（N端）开始（向C端）依次合成。游离的L和H链少数在多聚核糖体上就有非共价结合或共价结合，大部分转移至内质网的贮池中，并装配成完整的Ig分子，然后依赖N端疏水性前导顺序进入高尔基复合体，再分泌至细胞外。在此移动过程中糖残基通过结合在膜上的糖转化酶按一定顺序逐步加到Ig分子上。

　　（四）抗体分子的多样性

　　一个机体何以能产生多达106～108种具有不同抗体特异性的Ig分子，其机制至今虽未完全清楚，但从基因的结构组成及重排中可找到一些答案。众多V区基因和一个或少数几个C区基因不连续地排列在染色体上，它们在DNA水平随机地结合是Ig分子多样性的基础，而体细胞突变又可增大V区的库容。

　　多样性程度可以通过Ig基因在染色体内重组时V-J与V-D-J的乘积来计算：当100个Vκ和5个Jκ重组时所产生的多样性至少是100×5＝5×102个；V-D-J重排时100个VH与10个DH和6个JH连接所的生的多样性至少有100×10×6＝6×103。同时连接这些基因时还会发生不精确性而使多样性增加，因而由κ链和H链组成的抗体分子的多样性最少有5×102×6×103＝3×106之多。另外，在V-J、V-D-J连接过程中发生的碱基缺失和插入又扩大了多样性的程度。

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