李福琴
摘 要 概述了免疫球蛋白的分類,說明B細(xì)胞抗原受體(BCR)與“專一抗體檢驗(yàn)”所檢測(cè)抗體不能等同。
關(guān)鍵詞 免疫球蛋白 B細(xì)胞抗原受體(BCR) 專一抗體檢驗(yàn)
中圖分類號(hào) Q-49 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 E
1 問題的提出
人教版高中生物教科書《選修3·現(xiàn)代生物科技專題》(以下簡稱“教材”)的“動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體”一節(jié)中,以示意圖配合簡單文字解釋的形式,簡潔概括地?cái)⑹隽藛慰寺】贵w的制備過程。由于單克隆抗體的制備與檢測(cè)是比較前沿的科學(xué)技術(shù),為了降低難度,編著者將整個(gè)過程簡化,以便于學(xué)生的理解。但是由于過程圖的簡化,很多學(xué)生甚至教師錯(cuò)誤地理解了圖示含義。如很多學(xué)生將圖中“專一性抗體檢驗(yàn)陽性”部分的圈出部分理解為抗體,而且當(dāng)成“專一抗體檢驗(yàn)”時(shí)所檢測(cè)的抗體,很多課程資源,如一些單克隆抗體制備過程的視頻,也是如此展示。事實(shí)確實(shí)如此嗎?
2 問題的解釋
2.1 免疫球蛋白及其類型
免疫球蛋白(Ig)是指具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白,Ig有分泌型(sIg)和膜結(jié)合型(mIg)。
分泌型免疫球蛋白主要存在于哺乳動(dòng)物血清、淋巴液、組織液和外分泌液中,如通常所說的抗體。抗體是機(jī)體免疫細(xì)胞被抗原激活后,由分化成熟的終末B細(xì)胞——漿細(xì)胞合成分泌的,能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。必須注意,抗體是免疫球蛋白,但免疫球蛋白并不都具有抗體活性,例如,多發(fā)性骨髓瘤患者血清中的免疫球蛋白,通常不易查到抗體活性。抗體是生物學(xué)和功能上的名稱,免疫球蛋白是結(jié)構(gòu)和化學(xué)本質(zhì)上的概念。
膜結(jié)合型免疫球蛋白構(gòu)成B細(xì)胞的抗原受體(BCR)(圖2)。B細(xì)胞抗原受體就是存在于B細(xì)胞表面的免疫球蛋白,未成熟的B細(xì)胞僅表達(dá)mIgM,成熟的B細(xì)胞(初始B細(xì)胞)同時(shí)表達(dá)mIgM和mIgD?;罨腂細(xì)胞或記憶B細(xì)胞則關(guān)閉mIgD的表達(dá),只表達(dá)一種mIgM。BCR與抗體在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上基本相同,遠(yuǎn)膜端為分列的兩個(gè)抗原結(jié)合部位,不同之處是多了跨膜區(qū)和極短的胞內(nèi)部分。B細(xì)胞能通過BCR識(shí)別特異性抗原,進(jìn)而參與免疫應(yīng)答。B細(xì)胞還可以通過BCR實(shí)現(xiàn)對(duì)抗原的攝取、加工和遞呈作用。除此之外,B細(xì)胞的BCR還可以與另外的膜分子Igα和Igβ結(jié)合,形成BCR復(fù)合體,當(dāng)BCR與相應(yīng)抗原結(jié)合形成交聯(lián)時(shí),抗原刺激信號(hào)可通過Igα和Igβ的ITAM(免疫受體酪氨酸激活序列),轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞內(nèi),啟動(dòng)B細(xì)胞的活化過程。
由此可見,圖1中圈出部分為B細(xì)胞的抗原受體(BCR)。BCR是膜結(jié)合型免疫球蛋白,雖然與抗體在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上基本相同,但生理功能不同。B細(xì)胞能通過BCR識(shí)別特異性抗原,還可以通過BCR實(shí)現(xiàn)對(duì)抗原的攝取、加工和遞呈作用。除此之外,B細(xì)胞的BCR還可以形成BCR復(fù)合體,當(dāng)BCR與相應(yīng)抗原結(jié)合形成交聯(lián)時(shí),啟動(dòng)B細(xì)胞的活化過程。
2.2 “專一抗體檢驗(yàn)”方法及目的
“專一抗體檢驗(yàn)”通常用的方法是酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)法,其原理是:將已知抗原吸附于固相載體,加入可能含相應(yīng)抗體的待檢標(biāo)本,與之反應(yīng)。經(jīng)過孵育、洗滌以后,再依次加入酶標(biāo)抗免疫球蛋白抗體(酶標(biāo)抗抗體,即將酶與抗-抗體以化學(xué)方法連接,連接物既不改變抗體的免疫特性,也不影響酶的催化活性)和底物,通過酶催化底物,使底物水解或使供氫體由無色的還原型轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩难趸?。顯色反應(yīng)說明酶的存在,繼而說明抗-抗體的存在,進(jìn)而證明相應(yīng)抗體的存在。結(jié)合在固相上的酶標(biāo)抗抗體與被測(cè)抗體的數(shù)量成正比,通過底物顯色可以定量檢測(cè)被測(cè)抗體的量。
結(jié)合教材,融合后的動(dòng)物細(xì)胞用多孔細(xì)胞培養(yǎng)板培養(yǎng),用的培養(yǎng)液為HAT培養(yǎng)液,經(jīng)過一段時(shí)間培養(yǎng),能存活的細(xì)胞為雜交瘤細(xì)胞。但是,哪些培養(yǎng)孔含有目標(biāo)雜交瘤細(xì)胞呢?于是進(jìn)行第一次“專一抗體檢驗(yàn)”,即將小鼠注射的特定抗原蛋白吸附于固相載體,分別加入細(xì)胞培養(yǎng)板各個(gè)培養(yǎng)孔的上清液,與之反應(yīng);經(jīng)過孵育、洗滌以后,再依次加入酶標(biāo)抗免疫球蛋白抗體(酶標(biāo)抗抗體)和底物,顯色反應(yīng)說明酶的存在,進(jìn)而證明相應(yīng)抗體的存在,上清液中含有相應(yīng)抗體的培養(yǎng)孔稱為陽性孔。這樣孔里的細(xì)胞才有進(jìn)行下一步處理的價(jià)值。
陽性孔中含有目標(biāo)雜交瘤細(xì)胞,但并非都是能分泌所需抗體的細(xì)胞。所以不能直接把陽性孔的細(xì)胞用于生產(chǎn)單克隆抗體。因此要將陽性孔的細(xì)胞進(jìn)行稀釋,再把稀釋液接種到細(xì)胞培養(yǎng)板,通過培養(yǎng)讓其增殖。稀釋的結(jié)果是確保多孔培養(yǎng)板每孔細(xì)胞不超過一個(gè)。如此每個(gè)孔中培養(yǎng)出來的細(xì)胞都是單克隆細(xì)胞。再進(jìn)行第二次“專一抗體檢驗(yàn)”,檢測(cè)各個(gè)培養(yǎng)孔上清液中細(xì)胞分泌的抗體,結(jié)果為陽性的細(xì)胞就是能分泌目標(biāo)抗體的單克隆細(xì)胞,這些細(xì)胞就可以進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)。而實(shí)際操作中,為了確保陽性孔中的細(xì)胞來自單個(gè)細(xì)胞,還需要挑選陽性孔的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行稀釋培養(yǎng),一般需要進(jìn)行3~4次,直至確信每個(gè)孔中增殖的細(xì)胞為單克隆細(xì)胞。
由此可見,“專一抗體檢驗(yàn)”檢測(cè)的是培養(yǎng)孔上清液中細(xì)胞分泌的抗體,屬于分泌型免疫球蛋白。通過至少兩次“專一抗體檢驗(yàn)”才可以篩選出分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。
3 小結(jié)
綜上所述,圖1中圈出部分為B細(xì)胞的抗原受體(BCR),BCR是膜結(jié)合型免疫球蛋白,雖然與抗體在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上基本相同,但生理功能卻不相同?!皩R豢贵w檢驗(yàn)”檢測(cè)的是培養(yǎng)孔上清液中細(xì)胞分泌的抗體,屬于分泌型免疫球蛋白。雖然兩者的化學(xué)本質(zhì)都是免疫球蛋白,但絕不能等同。
參考文獻(xiàn):
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