第一篇:細胞免疫學論文
【摘要】 作為一種具有靶向性的生物大分子,單克隆抗體始終是人們關注的熱點之一,被廣泛用于治療腫瘤、病毒感染和抗移植排斥等。但鼠源單克隆抗體的臨床應用受限于誘導產生人抗鼠抗體、腫瘤滲入量低、親和力低和半衰期短等。隨著分子生物學技術的發展及其向各學科的滲透,通過基因操作技術對抗體進行改造,可使其適用于多種疾病的治療。抗體人源化已經成為治療性抗體的發展趨勢,同時各種抗體衍生物也不斷涌現,它們從不同角度克服了抗體本身的應用局限,也為治療人類疾病提供了利器。本文簡要介紹上述技術的基本原理、特點和治療性抗體的研究進展。
【關鍵詞】人--鼠嵌合抗體 生物導彈 人源化抗體 雙特異性抗體 【正文】
一、治療性抗體技術的研究背景 2000年前,人們將自白喉桿菌培養上清液中分離到的可溶性毒素注入馬體內,發現得到的抗血清可以治療白喉,這是第一個用抗體治療疾病的例子。隨著免疫學和分子生物學技術的發展,以及抗體基因結構的闡明,DNA 重組技術開始被用于抗體的改造,人們可以根據需要對以往的鼠抗體進行相應的改造,以消除抗體應用的不利性狀或增加新的生物學功能,還可用新的技術重新制備各種形式的重組抗體,標志著基因工程抗體時代的來臨。自第一個基因工程抗體———人--鼠嵌合抗體于1984 年誕生以來,新型基因工程抗體不斷出現,包括人源化抗體、單價小分子抗體(Fab、單鏈抗體、單域抗體等)、多價小分子抗體(雙鏈抗體、三鏈抗體、微型抗體等)、某些特殊類型的抗體(雙特異抗體、抗原化抗體、細胞內抗體等)及抗體融合蛋白(免疫毒素、免疫黏連素等)等。用于制備新型抗體的噬菌體抗體庫技術成為繼雜交瘤技術之后生命科學研究中又一突破性進展。在噬菌體抗體庫的基礎上,近年來又發展了核糖體展示抗體庫技術,利用核糖體展示技術篩選抗體的整個過程均在體外進行,不經過大腸桿菌轉化步驟,因此可以構建高容量、高質量的抗體庫,更易于篩選高親和力抗體和利用體外進行的方法對抗體性狀進行改造,核糖體展示抗體庫技術代表了抗體工程的未來發展趨勢。
二、各種抗體治療作用的機理與應用 2.1 抗體的基本組成
抗體的基本單位是由4 條肽鏈組成的對稱結構,包括2 條相同的重鏈和2 條相同的輕鏈。重鏈和輕鏈分別由可變區和恒定區組成。可變區中的互補決定區與抗體和抗原結合的多樣性直接有關,而恒定區的結構與抗體的生物學活性相關。在少數情況下,抗體與抗原結合后可以對機體直接起保護作用,如用抗體中和毒素的毒性,但在多數情況下需要通過效應功能滅活或清除外來抗原。抗體的效應功能有2 類,一類是通過激活補體,產生多種生物學效應,如細胞裂解、免疫黏附及調理作用,促進炎癥反應;另一類是通過抗體分子中的Fc 段與細胞表面Fc 受體的相互作用,通過其Fc段分別介導調理作用或抗體依賴性細胞毒作用。此外,治療性抗體的效應和作用機理直接取決于它所識別的抗原決定簇,例如治療非何杰金氏B細胞淋巴瘤的抗CD20 抗體能影響細胞膜上離子通道的功能,從而調節細胞的分化、增殖和凋亡。
由于多克隆抗體本身的局限性,所以直到單克隆抗體出現,抗體用于抗腫瘤治療才真正得以實現。自從1978 年成功制備出第一株抗黑色素瘤單抗以來,相繼出現了抗胃腸癌、肺癌、乳腺癌、白血病、淋巴瘤、胰腺癌、神經膠質瘤等的單克隆抗體。單克隆抗體殺傷腫瘤細胞的機制可能是抗體依賴性細胞介導的細胞效應(ADCC)及補體依賴性細胞溶解作用(CDC)。單克隆抗體與藥物、毒素或放射性物質偶聯,成為一種全新的“生物導彈”,可用于導向治療,已越來越受到重視。另外,用單抗給予T 細胞所必需的重要表面信號分子交聯的刺激信號和生長信號,體外誘導腫瘤特異性細胞毒T 淋巴細胞,可用于特異性、被動性的免疫治療。
自身免疫病多與單或寡克隆抗體的異常增多有關。利用基因工程技術可制備針對這些異常抗體獨特型的抗抗體或與自身抗體結合并抑制其作用,或制備能模擬抗原的內影像抗體用于中和體內的自身抗體。目前針對不同的發病機制,治療方法趨于多樣化。許多變態反應與IgE 有關。Fc 片段可與變應原特異性IgE競爭結合嗜堿性粒細胞,封閉變應原介導的組胺釋放。此外,還可生產出與患者IgE 競爭結合變應原的Fab 樣分子。
2.2 免疫毒素
免疫毒素是一種毒素肽和細胞選擇性靶向配體連接的融合蛋白,它能通過靶向結構域的特異結合功能使毒素傳遞到靶細胞并與之作用進而殺死腫瘤細胞。早期的免疫毒素是由無修飾生物毒素和鼠源抗體連接而成的,連接的方式常為化學偶聯法。由于非人源的毒素和鼠源抗體導致的免疫排斥反應,以及低親和力和無靶向特異性,使免疫毒素無法在臨床中得到運用。
新型免疫毒素是將毒素肽和細胞選擇性靶向配體都進行改造后,再用工程菌或工程細胞實現高效表達。細胞選擇性靶向配體使用了工程抗體、轉鐵蛋白、表皮生長因子以及IL-2等。抗體的改造主要集中在降低免疫原性、提高親和力和增強實體腫瘤滲入率等方面,包括改用小分子工程抗體、人源化抗體、人源抗體和突變的高親和力抗體等。
2.3 抗體-細胞因子融合蛋白
細胞因子能激活某些免疫細胞,包括單核細胞、巨噬細胞、NK細胞、T細胞和B細胞等。應用細胞因子治療癌癥能夠引起免疫應答,但這種免疫反應是非特異的,常產生全身毒性。有人嘗試使用抗體工程技術將細胞因子與抗體連接形成融合蛋白,通過靶向作用,細胞因子在腫瘤組織的靶細胞上聚集,在局部殺傷腫瘤細胞,而非特異性毒性將減少或消失。常用的細胞因子包括IL-
2、IL-12和GM-CSF 等,融合的部位可以是全長型抗體或ScFv的N端或C端。抗體-細胞因子融合蛋白作為一種新型的腫瘤免疫治療藥物,其抗體功能域可引導細胞因子濃集在腫瘤組織的微環境中,之后抗體部分直接抑制腫瘤細胞活性,并誘導二次免疫應答,多重作用的相加使抗體-細胞因子融合蛋白對腫瘤的抑制作用明顯強于單獨使用抗體或細胞因子。由于全長型抗體Fc上存在兩個效應細胞結合位點,功能更為強大,其中一個位點與細胞因子結合,激活效應細胞,另一個與FcγR結合,引發抗體依賴細胞的細胞毒作用(ADCC)。
三、治療性抗體的制備技術與研究意義
由識別一種抗原決定簇的細胞克隆所產生的均一性抗體稱為單克隆抗體,可視為第二代抗體。由于其具有特異性高、親和力強、效價高、血清交叉反應少等優點,已經在基礎研究、臨床診斷及治療、免疫預防等領域發揮了重要作用。在治療上,單克隆抗體主要用于抗腫瘤、抗器官移植排斥反應、抗感染、解毒等。近年來將單抗與核素、各種毒素(如白喉外毒素或蓖麻毒素)或藥物通過化學偶聯或基因重組制備成導向藥物,用于腫瘤的治療成為研究的重點。制備單克隆抗體的常規方法是免疫小鼠,雜交瘤可在實驗動物中產生無限量單克隆抗體。對大多數雜交瘤來說,現已可用體外方法生產單克隆抗體而無需應用動物。體外單克隆抗體生產系統已有多種,但大規模生產治療性單克隆抗體需用中空纖維系統,其成功與否取決于雜交瘤的固有特性,如細胞生長和單克隆抗體生產能力等。因此,大量生產以供臨床研究應用還有困難,但有幾種方法可以解決這些問題,如嵌合單克隆抗體、人源化單克隆抗體和全人單克隆抗體的產生。其中,人源化抗體是一個重要的里程碑,并伴隨著一系列重大的技術革新,如PCR技術、抗體庫技術、轉基因動物等。人源化抗體的形式也從最初的嵌合抗體、改型抗體等逐步發展為今天的人抗體。抗體人源化已經成為治療性抗體的發展趨勢,同時各種抗體衍生物也不斷涌現,它們從不同角度克服了抗體本身的應用局限,也為治療人類疾病提供了更多利器。
人源化抗體是從鼠源單抗到全人抗體的過渡形式,在鼠單抗的基礎上,用人抗體恒定區置換鼠抗體的相應部位,形成人鼠嵌合抗體。利用DNA重組技術將鼠單抗的輕、重鏈可變區基因插入含有人抗體恒定區的表達載體中,轉化哺乳動物細胞表達人鼠嵌合抗體,其人源化程度可達到70%左右。嵌合抗體完整地保留了異源單抗的可變區,最大限度地保持了其親和性,降低了免疫原性。美國食品藥品管理局(FDA)批準的抗體藥物中有4個是嵌合抗體。但由于其整個可變區都是異源的,所以嵌合抗體的異源性還很明顯,解決HAMA的效果并不理想。
由于天然抗體主要是通過調理作用、ADCC 或依賴補體的細胞毒效應起到殺傷靶細胞的作用,因此天然抗體的細胞毒效應有限。下列幾種途徑可以增加抗體對靶細胞的殺傷,如免疫結合物、抗體細胞因子融合蛋白、雙特異性抗體、細胞內抗體等。
雙特異性抗體亦稱雙功能抗體,是同一抗體的3 個抗原結合部位分別針對3 個不同的抗原,在結構上是雙價的,而與抗原結合的功能是單價的。雙特異性抗體可以用化學交聯、細胞融合和基因工程等方法獲得。由于它可以同時與3 種抗原發生反應,并使之交聯,因而可介導標記物與靶抗原的結合,或使某種效應分子定位于靶細胞;此外,又由于它與抗原結合的單價性,不易引起靶抗原的調變,從而可提高抗體的某些生物學效應。雙特異性抗體重鏈的異質性使其FC 片段與FC受體結合的能力明顯減弱,減少了該抗體在體內的非特異性分布。雙特異性抗體的這些特性使它在診斷和治療上有廣泛的應用前景。目前,作為治療腫瘤用的雙功能抗體常采用抗腫瘤相關抗原(TAA)及CD3 或抗TAA 及CD16,這類雙特異性抗體在
荷瘤動物模型中無論是抑瘤試驗還是殺傷試驗均獲得了良好結果。無論采用何種免疫活性細胞的效應分子,其殺傷均無MHC限制,這為臨床應用提供了許多方便,目前已有一些雙功能抗體正在進行臨床試驗。
一般的抗體在細胞內合成后分泌到胞外,如果在抗體的N端或C端加入引導序列,就能使抗體表達定位在亞細胞部位,如胞漿、線粒體、內質網或細胞核部位。這種在細胞內合成并作用于細胞內組分的抗體稱為細胞內抗體或內抗體。細胞內抗體可以提供一種獨有的研究分子功能的新方法,它可以在細胞內抑制病毒復制、抑制生長因子受體或癌蛋白表達,因此有用于基因治療的前景,研究較多的是用細胞內抗體抑制I型人類免疫缺損病毒I型(HIV-I)和抗腫瘤。
雙特異抗體是指具有兩種抗原結合特性的抗體,可同時結合兩個不同的抗原或抗原決定簇。與mAb相比,雙特異抗體具有以下優點:(1)較低濃度即可殺傷或溶解腫瘤細胞;(2)對低表達或不表達腫瘤相關抗原的腫瘤細胞有殺傷或抑制作用;(3)激活結合的細胞毒性T淋巴細胞,發揮多種生物學效應,協助殺傷腫瘤細胞。早期研制雙特異抗體的方法是采用細胞工程,即將兩株各自分泌不同特異性單克隆抗體的雜交瘤細胞再融合得到四源雜交瘤,或將一株雜交瘤細胞與免疫的脾細胞融合得到三源雜交瘤,這兩種雜交瘤被稱為二次雜交瘤)。多倍雜交瘤細胞的穩定性差,BsAb的產量少且活性低,費時費力,臨床應用時存在人抗鼠抗體免疫反應(HAMA),因此不適用于臨床。20世紀90年代起,基因工程和蛋白質工程在抗體生產和改造中得到了成功應用,由此產生了抗體工程。應用抗體工程生產BsAb,具有分子量小、方法穩定、可大量生產、成本顯著降低和操作簡便等優點。
四、治療性抗體的研究方向與存在問題
抗體應用于人類疾病的治療已有很長的歷史,但其發展歷程是曲折的,自單克隆抗體;雜交瘤技術宣告誕生以來,歷經多年反復。目前,FDA 已經批準21 個治療性單抗上市。近年來,科學界和醫藥產業界都對治療性抗體的研究表現出越來越多的關注。人源化抗體和人抗體的出現為治療性抗體的廣泛應用帶來了新的希望。但人抗體是否可以解決鼠抗體臨床應用中出現的所有問題,還有待大量臨床試驗的檢驗。影響抗體免疫原性的因素很多,如抗原呈遞方式、次級信號系統以及患者的個體差異性等,而抗體的人源化只能解決一個方面的問題。同樣,抗體衍生物也會面臨諸如免疫原性、毒副作用等自身固有的問題,所以可行的發展方向是在完善人抗體技術的同時,推進治療性小分子抗體衍生物的研究。根據臨床實際設計靈活的治療方案,使人源化抗體和抗體衍生物互為補充,達到最佳治療效果。從已上市的抗體藥物不難看出,未來的治療性抗體將朝著人源化和小型化發展,兩條途徑的結合將最大程度地克服鼠單抗的缺陷使抗體藥物得到更為深入和廣泛的應用。
五、治療性抗體的發展前景
單克隆抗體技術的問世,使研究和生產治療性單抗藥物成為現實。隨著基因工程技術的發展,新型的重組抗體技術也隨之而生。
人們可以利用DNA重組技術對鼠源抗體進行人源化改造、構建合成或半合成抗體庫及噬菌體抗體庫,從中篩選獲得人源抗體,甚至利用轉基因小鼠直接獲得人源抗體。抗體藥物發展的趨勢也從鼠源、人-鼠嵌合、人源化到全人源。近年獲得批準的抗體藥物以全人源為主。1996年至2008年間進入臨床研究的人源化單克隆抗體中45%用于治療腫瘤,28%個用于治療免疫紊亂。抗體藥物的發展進入研發、回報的良性循環,成了國際制藥業爭奪的焦點。文章就治療性抗體發展的歷史、現狀、市場及未來展望作了簡要綜述。利用抗體工程研制更有效的治療性抗體的前景非常光明盡管還存在很多問題。實踐已經證明,許多新型工程抗體可以在原核或真核細胞中實現高效表達,它們具有較長的半衰期和生物學效應,大多為ScFv、Fab或它們的多聚體,能夠有效進入腫瘤細胞,具有比較理想的治療效果。新型抗體工程技術的不斷出現,將為抗體改造提供了強有力的技術平臺。相信不久的將來,治療性抗體會在人類疾病的治療中扮演重要的角色。
【參考文獻】
[1] JM沃克,R.拉普勒, 編;譚天偉, 黃留云, 蘇國富, 等譯.分子生物學與生物技術[M] 北京: 化學工業出版社,2003.1 [2] 吳乃虎.基因工程原理(上冊)[M] 北京I 科學出版社,1998.3 [3] 盧圣棟,現代分子生物學實驗技術[M] 北京I 中國協和醫科大學出版社,1999.9
第二篇:細胞研究論文
骨缺損(尤其是大型骨缺損)的治療,由局部傷情復雜和缺乏理想的修復材料,一直是困擾臨床醫生和基礎醫學工作者的一大難題,而尋找一種盡可能達到或接近自體骨移植效果的理想的骨替代材料更是無數學者熱切探索、孜孜以求的目標。近年來日趨活躍的骨組織工程(bone tissue engineering)技術為這一課題的研究帶來了新的亮點和希望。目前動物實驗已能從骨膜、骨髓等定向性骨祖細胞(determined osteogenic precursor cells, DOpC)密集處分離培養出成骨細胞,經體外擴增并與載體結合,回植體內骨缺損處取得骨缺損修復的成功[1]。與此同時,基于對患者易接受性、可操作性和更簡單易行性等方面的考慮,研究者又開始把目光投向誘導性骨祖細胞(inducible osteogenic precursor cells, IOpC)。其中,在體內分布廣泛、數量巨大、部位表淺、取材方便、培養傳代易行、分裂增殖迅速的成纖維細胞首先成為了研究的焦點。由于目前許多相關研究尚處于實驗階段,為此,本文著重就成纖維細胞的生物學特性及其成骨作用等作一綜述。
1 成纖維細胞的來源及其生物學特性
成纖維細胞(fibroblast)是結締組織中最常見的細胞,由胚胎時期的間充質細胞(mesenchymal cell)分化而來。在結締組織中,成纖維細胞還以其成熟狀態—纖維細胞(fibrocyte)的形式存在,二者在一定條件下可以互相轉變。
不同類型的結締組織含成纖維細胞的數量不同。通常,疏松結締組織中成纖維細胞的數量比同樣體積的致密結締組織中所含成纖維細胞的數量要少,故分離培養成纖維細胞多以真皮等致密結締組織為取材部位[2,3]。
成纖維細胞形態多樣,常見的有梭形、大多角形和扁平星形等,其形態尚可依細胞的功能變化及其附著處的物理性狀不同而發生改變。成纖維細胞胞體較大,胞質弱嗜堿性,胞核較大呈橢圓形,染色質疏松著色淺,核仁明顯。電鏡下,其胞質可見豐富的粗面內質網、游離核糖體和發達的高爾基復合體,表明它具有合成和分泌蛋白質的功能。成纖維細胞尚可合成和分泌膠原纖維、彈性纖維、網狀纖維及有機基質。它合成的前膠原蛋白分子經內切酶作用,聚合和重排,可形成與成骨細胞合成分泌的膠原原纖維一樣具有64nm(640?)周期橫紋的膠原原纖維,膠原原纖維經互相粘合形成膠原纖維。經檢測,這兩種細胞合成分泌的膠原纖維均是Ⅰ型膠原纖維,在形態和生化結構上完全相同[4,5]。
處于成熟期或稱靜止狀態的成纖維細胞,胞體變小,呈長梭形,粗面內質網和高爾基復合體均不發達,被稱為纖維細胞。在外傷等因素刺激下,部分纖維細胞可重新轉變為幼稚的成纖維細胞,其功能活動也得以恢復,參與組織損傷后的修復。另外,在結締組織中,仍保留著少量具有分化潛能的間充質細胞,它們在創傷修復等情況下可增殖分化為成纖維細胞。
2 成纖維細胞在一般創傷修復中的表現
各種創傷均會造成不同程度的細胞變性、壞死和組織缺損,必須通過細胞增生和細胞間基質的形成來進行組織修復。在此修復過程中,成纖維細胞起著十分重要的作用。以傷口愈合過程為例,成纖維細胞通過有絲分裂大量增殖,并從4~5天或6天開始合成和分泌大量的膠原纖維和基質成分,與新生毛細血管等共同形成肉芽組織,填補傷口組織缺損,為表皮細胞的覆蓋創造條件。在傷口愈合中,成纖維細胞主要來源于真皮乳頭層的局部成纖維細胞和未分化的間充質細胞,以及血管周圍的成纖維細胞和周細胞。內臟損傷時,參與修復過程的成纖維細胞多來自間質和包膜,以及粘膜下或漿膜下層的結締組織。有人認為創傷愈合過程中傷處聚集的大量成纖維細胞,一方面是由成纖維細胞通過分裂增殖而來,另一方面,更多地是由鄰近的間充質細胞、纖維細胞和毛細血管周細胞等演變或游走到傷處。在創傷修復的后期,成纖維細胞通過分泌膠原酶參與修復后組織的改建。在某些病理條件下,以成纖維細胞為主要細胞成分的肉芽組織或增生組織塊還可以在非骨組織內發生鈣化,引起異位骨化(ectopic ossification)。但對于異位骨化的參與細胞及其機制尚不十分清楚,未分化間充質細胞、成纖維細胞、內皮細胞和毛細血管周細胞等可劃歸為誘導性骨祖細胞的細胞都有可能參與這一過程[6,8]。
3 成纖維細胞在骨創傷修復過程中的表現
最簡單和常見的骨創傷即是骨折,其愈合過程須經過炎性反應、清掃、纖維骨痂和骨性骨痂4個階段[4]。不同階段參與的細胞主體不同。成纖維細胞從骨折第3天起就出現于骨折局部血腫中[6],骨折后5天即在機化血腫及骨折斷端的間隙及其周圍大量存在,是參與纖維骨痂階段的主要細胞成分[4,5]。在此階段成纖維細胞一方面大量分裂增殖,一方面又合成和分泌大量Ⅰ型膠原,使肉芽組織逐步變成疏松的結締組織,將骨斷端包圍起來,形成接合兩骨折斷端的巨大的纖維骨痂。然而,這種由無數成纖維細胞和豐富的肉芽組織為主體構成的纖維結締組織卻不會演變為在其它組織創傷修復時常見的瘢痕組織,而是通過鈣鹽結晶在其內部不斷沉積,逐漸演變為骨性骨痂,使骨折局部的修復達到骨性愈合,恢復骨組織的結構。此時,骨折愈合部只有骨組織而不再存在成纖維細胞[4,5,9~11]。
4 成纖維細胞的成骨作用
成纖維細胞在骨折愈合過程中不同于其它組織創傷修復的表現,以及在某些病理條件下可以參與異位骨化[6,7],使人們對成纖維細胞的分化能力、鈣化骨化能力以及在成骨過程中其成骨能力如何發揮、細胞演變的最終歸宿如何等等問題產生了濃厚的興趣。對成纖維細胞成骨能力的研究也正是開始于對骨折愈合過程中成纖維細胞表現的觀察。
對骨折局部骨形成區的電鏡觀察顯示,除了成骨細胞在此發揮成骨作用外,成纖維細胞確實也存在著類似的成骨表現[4,5,9~13]。例如,在其線粒體內可清晰見到鈣鹽顆粒,部分內質網腔內可見成熟的膠原纖維,分泌到其四周的膠原纖維內可見高密度的鈣鹽結晶沉積。不僅如此,成纖維細胞還能象成骨細胞一樣產生基質小泡并引起小泡內的鈣鹽沉積。鈣化的基質小泡形成叢毛球狀的鈣球,鈣球隨后合并、融合為骨組織。以上種種現象表明,成纖維細胞與成骨細胞一樣具備提供鈣鹽沉積及骨形成所必需的條件。在從纖維性骨痂到骨性骨痂的演變過程中,成纖維細胞也隨之演變為骨細胞,與成骨細胞的歸宿相一致。但二者在演變過程中的表現又不盡相同,主要有以下幾點可資鑒別[9,13]:①成纖維細胞及其細胞核均呈不規則的橢圓形或長方形,而成骨細胞及其細胞核則為邊緣比較光整的橢圓形;②成纖維細胞均單獨存在,細胞之間有眾多的膠原纖維相隔,成骨細胞則以連續排列的形式出現;③成纖維細胞的細胞質內溶酶體少見,而成骨細胞的細胞質內則常有溶酶體可見;④成纖維細胞四周的骨組織都由叢毛球狀鈣球或針狀鈣鹽結晶組成,成骨細胞則都有一面緊貼比較成熟與致密的骨組織;⑤成骨細胞是一個一個地被骨組織(類骨質)包圍變為骨細胞,而成纖維細胞則可以是兩個或兩個以上同時被骨組織包圍在一個陷窩內,然后再隨著細胞之間基質的鈣化而分隔為各占一個骨陷窩。
對成纖維細胞的成骨作用,有學者認為這是成纖維細胞的固有特性在骨折這一特定情況下得以表達的結果[9,11]。骨折局部活的和失活的骨組織及軟骨組織,以及骨基質中的某些大分子都有可能誘導成纖維細胞表達其成骨作用進而演變為骨細胞[14,15]。較早在骨基質中發現的骨形態發生蛋白(bone morphogenetic protein, BMp)即對成纖維細胞有一定的誘導作用。對骨折愈合中BMp作用的研究[16,17],表明創傷使內源性BMp呈階段性合成與釋放,并誘導周圍軟組織中的間充質細胞或/和成纖維細胞等向成骨方向轉化。應用pAp法發現[16],骨折后第3、5天局部纖維肉芽組織中的成纖維細胞樣間充質細胞內以及第14天新生骨小梁間纖維組織中的成纖維細胞樣間充質細胞內,都與成骨細胞、軟骨細胞和骨基質一樣存在BMp,表明這些成纖維細胞樣間充質細胞已被誘導為可合成分泌BMp、具有成骨作用的細胞。而Sampath[15]從牛骨基質中分離提純得到的成骨素對成纖維細胞的骨誘導能力更是超過了BMp和當時已知的其它骨生長因子。
成纖維細胞在其成骨作用得以表達后,可能通過兩種方式成骨:①膜內成骨;②在環繞軟骨的纖維層內成骨。開始分泌膠原纖維后,參與成骨的成纖維細胞只有兩個歸宿[4,5,9,13]:①變性、死亡、碎裂直至消失,這種演變發生早、范圍廣,故從纖維性骨痂形成開始,就逐漸有基質成分發生鈣化,進而轉變為骨基質;②演變為骨細胞,這一過程出現較晚,并穿插在前一過程之中,故在形成骨組織的細胞成分的同時,還使豐富的纖維骨痂演變為骨性骨痂,形成骨組織。但這種由成纖維細胞演變成的骨細胞,其結局如何、其生物學特性與由成骨細胞演化而來的骨細胞是否相同仍不清楚。例如,骨細胞從骨陷窩脫離后,可恢復為功能活躍的成骨細胞,再次參與骨組織的形成;而由成纖維細胞演變成的骨細胞在脫離骨陷窩后,是成為成骨細胞還是恢復為成纖維細胞、此時是否還具備成骨作用等一系列問題尚缺乏研究。
5 成纖維細胞體外培養的生物學特性[18]
成纖維細胞的分離培養一開始并不涉及成骨作用,而主要是用于研究細胞的老化、各種外來因子對細胞的損傷、細胞在體外條件下的惡性轉化、以及某些先天性代謝異常、酶缺陷等。由于皮膚成纖維細胞易于獲取,又易于在體外生長,故目前皮膚成纖維細胞培養已在基礎醫學和臨床醫學研究中得到較廣泛的運用,其分離培養技術已相對成熟,對其體外生長規律也有了較全面的認識。
成纖維細胞的原代培養可用酶消化法或組織塊法,其中組織塊法又因其操作簡便、條件易于控制而應用更為普遍。通常,以酶消化法獲得的成纖維細胞懸液在接種后5~10min即可見細胞以偽足初期附著,與底物形成一些接觸點;然后細胞逐漸呈放射狀伸展,胞體的中心部分亦隨之變扁平;最快者大約在接種后30min,細胞貼附底物即較為完全,呈現成纖維細胞的形態。采用組織塊法則大約在接種后2~3天[2,3]到1周左右,在接種的皮膚組織塊周圍長出細胞。待細胞融合成片,鋪滿培養容器底壁大部分時即可進行傳代。一般都采用胰蛋白酶(trypsin),將成纖維細胞從底壁消化下來后分瓶作傳代培養。成纖維細胞在體外培養條件下能保持良好的分裂增殖能力。細胞分裂時變為球形;分裂后又平鋪在附著物的表面成為有突起的扁平細胞。體外培養的成纖維細胞,其生命期限與物種等因素有關。例如:人胚成纖維細胞約可培養50代;恒河猴皮膚成纖維細胞能傳代超過40代;雞胚成纖維細胞則只有少數能培養30代;而小鼠成纖維細胞多數只能生長8代左右。另外,從老年個體取得的成纖維細胞的壽命要比取自年輕者短。由于在細胞傳代和進行體外培養時,細胞的生物學特性會逐漸發生一些不同于體內的改變,故通常只將前10代視這正常細胞,可在此時將生長旺盛的成纖維細胞凍存起來,以備將來復蘇使用,這在將培養的細胞由動物實驗向人體實驗過渡的過程中必須給予足夠的重視。
6 成纖維細胞在體外培養中的成骨作用
徐榮輝[2]等通過體外培養家兔皮膚成纖維細胞發現,經傳代培養的成纖維細胞至第8天時,其細胞集落中有不透光的骨小結節形成;到37天時,小結節擴大、延伸,形成骨小梁樣結構。經活體四環素標記顯示,所形成的結構為新生骨組織。他們還注意到,成纖維細胞在參與骨形成的過程中并無分化為成軟骨細胞或成骨細胞的明確跡象,故推測并未發生此種分化,而成纖維細胞之所以能發揮成骨作用,很可能是受某些誘導因素作用的緣故。他們認為用以培養成纖維細胞的中厚皮片中混雜存在的上皮細胞(或/與內皮細胞),可能是誘導成纖維細胞形成骨組織的一種誘導因素。而Friedenstein[6,19]較早的實驗則認為,屬于誘導性骨祖細胞之一種的成纖維細胞,在上皮細胞(如膀胱上皮)或脫鈣骨基質等誘導因子作用下,可以分化為成骨細胞進而形成骨組織。鄧廉夫[20]等分離培養取自關節內的損傷性和晚期骨關節炎性的滑膜細胞,發現其中的成纖維細胞樣細胞增殖迅速,呈束狀或交叉鋪展并可形成多層結構,細胞表面有其分泌物形成的不透光結節,經四環素標記、ARS(Alizarinred s)和甲苯胺藍(Toluidine blue)染色,顯示結節為新生骨組織。在缺乏常規的誘導因子——上皮細胞的作用下,取自滑膜的成纖維細胞樣細胞也能發生成骨作用,他們推測是在關節損傷后或骨關節炎的發生與發展過程中,改變的關節微環境(如TNF樣活性物質增多等)可能會觸發滑膜的成纖維細胞與骨形成相關的多基因表達,使其向成骨型細胞分化,這樣,滑膜成纖維細胞樣細胞在體內時即已具備成骨性能,故在培養條件下可發揮成骨作用。Dodda[21]等的研究則指出,變性滑膜細胞多種細胞因子和生長因子的表達、關節液內多種細胞因子的出現,可能是滑膜成纖維細胞樣細胞成骨表型表達的重要始動因素。這些相關的研究表明成纖維細胞成骨表型的表達可能存在著較復雜的調控機制,而其誘導因素也是多樣的。
為獲取大量具有成骨表型的成纖維細胞并了解其轉化機制,鄧廉夫[22]等將分離純化的人皮膚成纖維細胞置于加有不同濃度EGF、IL-
6、TNF-α、BMp-2的培養液中進行體外培養,采用生物化學、組織化學和電鏡觀察等方法檢測成纖維細胞成骨性標記物的形成狀況,發現TNF-α和BMp-2聯合應用,可使成纖維細胞分泌堿性磷酸酶、骨鈣素及膠原纖維的量增加;成纖維細胞可由梭形向圓形或多突形轉化,蛋白分泌旺盛;細胞外基質中,豐富的膠原纖維定向或雜亂排列,其間散在較多的鈣顆粒;細胞可重疊交織形成多層結構,其表面有分泌顆粒和鈣鹽結晶堆積,并不斷融合擴大成骨結節,表明TNF-α和BMp-2可以誘導成纖維細胞成骨。但這種完全由成纖維細胞經誘導而形成的骨組織,在缺乏典型的成骨細胞參與下是否能在體外或植入體內后經改建成為成熟的板層骨及其改建過程如何?仍有待進一步研究。
7 展望
盡管成纖維細胞受哪些因素誘導可以產生成骨作用、這些因素的誘導方式及其機制如何以及成纖維細胞在骨形成中是否分化為成骨細胞等等問題尚未完全解決,但成纖維細胞經誘導可以形成骨組織這一現象已逐漸為廣大科學工作者所接受。由于成纖維細胞直接參與了骨折愈合過程中纖維性骨痂的形成,其自身又具備被誘導成骨的能力,可以設想,利用成纖維細胞分布廣泛、取材方便、對機體損傷較小、體外培養容易成活、增生繁殖較快等較其它具有成骨作用的細胞(如骨膜成骨細胞、骨髓基質細胞等)優越之處,在體外大量培養擴增成纖維細胞,并施以有效的誘導因素(如上皮細胞、TNG-α和BMp等)使其具備成骨效能,然后與合適的生物材料載體復合,同時使該復合體在體外或體內保持良好的成骨能力并進行一定程度的成骨,則有望獲得具有一定的生物力學支撐強度而成骨作用又保持活躍的“活骨”復合體,用以替代自體骨或異體骨回植體內治療難以自身修復的較大的骨缺損,這無疑將為骨缺損的修復治療開辟一條新的有輝煌前景的道路。在組織工程技術和生物材料科學已有較大發展的今天,這一設想是極有可能實現的。當然,從目前所處的實驗階段過渡到臨床應用尚有很大一段距離,需要解決的問題還很多,而且隨著研究的展開和深入,問題可能還會越來越多,但這確實是一項很有臨床應用價值和社會、經濟效益的重大課題,值得廣大基礎醫學工作者和臨床科研人員為之而努力。
第三篇:細胞克隆培養論文
細胞克隆培養論文
摘要:隨著生命科學時代的帶來,基因研究已經取得了巨大的進展,克隆技術特別是人的克隆技術作為基因研究的重要組成部分,引起了社會各界的廣泛關注。克隆包含動物、植物等方面,動物克隆在畜牧業生產、醫藥生產、疾病治療、生物學基礎理論研究、以及動物轉基因工程等諸多領域蘊藏著巨大的應用潛力。通過科學研究者的努力,哺乳動物的克隆技術在農業和生物制藥等方面取得了進步,展示了克隆技術的應用價值和發展前景。
關鍵詞:動物克隆技術
1、克隆技術含義: “克隆”,即無性細胞繁殖系,又稱為一個細胞株或細胞系,細胞株與細胞系沒有本質的區別。也可以理解為復制,拷貝,就是從原型中產生出同樣的復制品,它的外表及遺傳基因與原型完全相同,但大多行為思想不同。無性繁殖的手段有很多種,包括孤雌生殖,胚胎切割和細胞核移植等等。而產生克隆動物的方法則稱為動物克隆技術。
在《中國大百科全書·生物學者》中,對“克隆”的解釋是:克隆又稱無性繁殖細胞系和無性繁殖系,是一個細胞或個體以無性繁殖重復分裂或繁殖所產生的一群細胞或一群個體,在不發生突變的情況下,具有完全相同的遺傳結構。克隆技術同整個生物界的進程一樣,是由低級到高級,有簡單的復雜不斷發展和進步的。它由單個細胞獲得2個以上細胞、生物體,發展到生物體內的生物大分子的自我復制,在DNA復制酶的作用下,復制生成倆個一模一樣的DNA分子。
2、動物克隆的進程:
1938年,國外就有人提出提出成年動物的細胞核入卵子法克隆哺乳動物的設想。
1978年,我國著名科學家童第周成功地進行看了克隆黑斑蛙的實驗,他將黑斑蛙的紅細胞核移入到事先去除了核的黑斑蛙卵中,這種換核卵發育成了黑斑蛙的蝌蚪。
1996年,用成年哺乳動物體細胞克隆出的哺乳動物個體克隆羊多莉出世,開創了體細胞繁殖哺乳動物的成功先例。
2003年,克隆馬出世,是世界上首例哺乳動物生下自己的克隆體。
2003年8月,中國科學家在世界上首次采用克隆技術培育出含人免DNA混合物胚胎。
2003年9月,沃斯宣布他已克隆出了含人,牛DNA的混合胚胎。
2008年1月7日,2頭具有綠色熒光遺傳特征的小豬在哈爾濱誕生。
3、動物克隆技術的應用:
動物克隆近幾年取得的一些突破性進展,為動物發育過程中基因表達的調控及發育生物學,遺產學等相關學科的發展必將產生深遠的影響。雖然目前這種方法尚不成熟,但它已顯示出誘人的應用前景。
動物克隆技術將首先應用于醫藥領域。利用體細胞供體經核移植生產轉基因動物,可望降低生產成本。到目前為止,產生轉基因動物的方法仍主要是1985年Hammer等建立的原核顯微注射法。但是,這種方法只能使大約5%的動物攜帶外源基因外源基因整合動物基因組是個隨機的過程,這導致外源基因在許多轉基因動物系中的表達量不夠高,而且因整合進生殖細胞的幾率低難以遺傳給下一代。Schnieke等發現,利用體細胞克隆技術生產含人凝血因子IX的轉基因羊比原核顯微注射法要有效得多。其中,兩者最顯著的差異是體細胞克隆的中的受體母羊全都攜帶外源基因,而原核顯微注射法會產生許多不帶外源基因的羊羔。這是由于,原核微注射法中所用胚胎在體外培養的時間較短,在此期間被檢測為陽性的轉基因可能會在以后的發育過程中丟失。用作核移植供體的細胞在體外培養的時間則較長,有較多的檢測機會。另外,顯微注射法制備的轉基因動物的性別只有等到動物出世后才能得知,而核移植可以通過鑒別核供體的核型而預先得知轉基因動物的性別,可選擇性的制備雌性的轉基因動物,有利于在母乳中表達外源基因。
克隆技術除了可以生產各種醫用人體蛋白外,對人類的細胞和組織治療也大有好處。利用克隆技術,可以用患者本人細胞培養出新組織,用來治療糖尿病、帕金森氏病、神經損傷等多種疾病。用這種方法培養出的組織具有與患者正常組織完全相同的基因構成,因此不會產生免疫排斥反應。但是這些都涉及到克隆人這個敏感話題,目前克隆人在許多國家是法律禁止的。隨著人類胚胎干細胞培養技術的完善。目前已有兩家美國公司開始研究利用克隆技術培育人胚胎,希望大批量生產治療疾病的干細胞。事實上,幾年前人們就曾把人胎兒神經組織用來治療帕金森氏癥。考慮到倫理上的原因,人們也可以用克隆動物的胚胎干細胞作異源移植,以解決人類移植器官供求矛盾。
動物克隆技術還有助于加速動物育種的進程。利用優良動物品種的體細胞作核供體克隆動物,可以避免自然條件下選種所受到的動物生育周期和生育效率的限制,從而大大縮短了育種年限,提高育種效率。動物克隆技術用于拯救瀕危動物也受到廣泛的關注。中國科學院動物研究所陳大元研究員提出用動物克隆技術拯救大熊貓的計劃,在國內外均引起一定的反響。
4、動物克隆技術的不足及未來發展方向
動物克隆技術然取得了一定的進展,在生物醫藥領域也得到了初步的應用。但是,該技術目前還很不完善。存活率低是當今核移植技術的最大缺陷。它突出表現為:孕期流產率高,圍產期死亡率高,新生兒體重較重及產生后對環境的適應性較差。以成體細胞核作核供體問題更為嚴重。最近,Shiels等報道克隆羊的端粒較同年羊短。Renard等報道,體細胞核移植可能影響克隆動物免疫系統的正常發育。他們用胚胎細胞克隆牛的耳細胞通過核移植克隆出一頭牛。牛犢看起來很健康,但出生一個半月后,它體內的淋巴細胞和紅血球急劇減少,不久就死于貧血。尸體解剖發現,該牛犢脾臟、胸腺和淋巴結等淋巴組織都沒有得到正常發育。
導致動物克隆存活率低和異常發育的原因很多,缺乏基礎理論支持是其中之一。動物克隆技術的不斷完善,還需要分子遺傳學、細胞學、發育生物學等相關基礎學科的進一步研究和發展。迄今為止,人們雖然在動物克隆過程中已經積累不少數據,但一些很基本的問題任亟需解決。
動物克隆技術條件的優化還沒有解決。如核供體和卵細胞的選材、核質比的選擇、重組胚胎的激活方式、是否需要做連續核移植等。
綜上所述,動物克隆研究已在理論基礎、技術優化及實際應用等方面取得很大的進步。但該技術目前還很不完善,相關理論研究還很薄弱,人們要提高動物克隆的成功率還需不懈的努力。另外克隆動物與正常胚胎的發育有何異同,也值得深入研究。這些問題的解決將有助于人們對動物胚胎發育過程中分子機制的認識。
5、結束語
要緊跟世界科技發展的潮流,充分利用克隆技術為人類帶來巨大的利益,又要嚴格控制可能造成混亂的克隆人出現。
參考文獻:
《生命倫理學》、《生命的化學》 學院:呼和浩特職業學院
專業:生物技術及應用 年級:12級
姓名:郝媛 學號:12305060023
第四篇:過敏性哮喘血清免疫學論文
1資料與方法
1.1一般資料
2012年10月—2013年10月,選取我院兒科門診收治的穩定期輕中度過敏性哮喘病兒62例。過敏性哮喘診斷參照兒童支氣管哮喘診斷與防治指南(2008年修訂)[1]的診斷與分度標準。入選條件:
①年齡5~14歲;
②有典型的常年性支氣管哮喘病史,伴或不伴變應性鼻炎;
③經體外過敏原檢測,均對戶塵螨和粉塵螨過敏,其特異性IgE為Ⅲ~Ⅵ級;
④穩定期輕中度病兒;
⑤4周內未使用過全身性糖皮質激素,1周內未吸入糖皮質激素。
排除標準:
①患免疫性疾病或心血管病病兒;
②重度哮喘病兒;
③曾進行過脫敏治療的病兒;
④患其他變應性疾病病兒。按治療方法的不同分為治療組32例和對照組30例。治療組男15例,女17例;年齡5~12歲,平均年齡(7.6±1.8)歲。對照組男16例,女14例;年齡5~14歲,平均年齡(7.9±2.4)歲。
1.2治療方法
對照組按常規進行對癥治療。治療組在常規治療的同時給予粉塵螨滴劑(暢迪,浙江我武生物科技有限公司,國藥準字S20060012)舌下含服(將粉塵螨滴劑滴于舌下,含1~3min后吞咽)。該滴劑按濃度不同分為1~4號(粉塵螨變應原活性蛋白濃度分別為1、10、100、333mg/L),1、2、3號分別服用1周,從1號開始,共3周,每周第1~7天用量分別為1、2、3、4、6、8、10滴;從第4周開始服用4號,每天3滴,直到滿1年。
1.3檢測指標及方法
分別于治療前和治療1年后采集病兒靜脈血,提取血清。應用UniCAP100儀器,采用熒光酶聯免疫法定量檢測治療前后血清總IgE(TIgE)、戶塵螨SIgG4、粉塵螨SIgG4及嗜酸性粒細胞陽離子蛋白(ECP)的水平。
1.4統計學處理
采用SPSS16.0軟件進行統計學處理。計量資料結果以x±s表示,治療前后比較用配對t檢驗,組間比較用獨立樣本t檢驗。以P<0。05為差異有顯著統計學意義。
2結果
2.1組內比較
治療組病兒治療前后血清TIgE濃度差異無統計學意義(P>0.05);治療后戶塵螨SIgG4和粉塵螨SIgG4水平升高,ECP水平下降,治療前后差異有統計學意義(t=2.178~12.707,P<0.05)。對照組病兒治療前后血清上述指標濃度差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。
2.2組間比較治療前兩組各指標差異均無統計學意義(P>0.05)。治療后治療組戶塵螨SIgG4、粉塵螨SIgG4水平與對照組相比差異有顯著意義(t=6.060、5.582,P<0.05),而ECP和TIgE水平與對照組相比差異無顯著性(P>0.05)。見表1。
3討論
SIT是針對IgE介導的變應性疾病的對因治療方法,可以誘導機體產生長期的臨床免疫耐受[2]。SIT對IgE介導的變應性疾病有效,尤其適用于藥物治療無效的人群[3]。SIT的具體機制尚不清楚。近年來研究表明,SIT后產生IgG尤其是IgG4抗體增多[2G4]。IgG4抗體能與IgE競爭結合抗原,阻斷sIgE與相應受體的結合,從而阻斷IgE介導的變應原提呈及后續的效應Th2細胞活化[5G6]。IgG4抗體在阻斷嗜堿性粒細胞組胺釋放中也有功能性作用[7]。IgG4不能形成免疫復合物,不能固定補體,是一種非炎癥性免疫球蛋白。總之,IgG4能夠有效抑制變應原和IgE相互作用,抑制其他類型免疫球蛋白復合物的形成,在免疫反應中有抗炎作用。本文結果顯示,接受SLIT后,過敏性哮喘病兒血清sIgG4水平較治療前顯著增高,與肖曉雄等[8]的研究結果一致。這表明粉塵螨滴劑SLIT對病兒體內的免疫狀態有明顯的調節作用,IgG4能競爭性阻斷sIgE介導的過敏性哮喘發生發展的免疫病理進程,從而有利于改善哮喘病兒的癥狀和體征。粉塵螨滴劑SLIT所產生的IgG4抗體能同時識別戶塵螨抗原和粉塵螨抗原,從而使機體產生對這兩種致敏原的免疫保護作用,對屋塵螨和粉塵螨的過敏性疾病同時有效。
但由于本研究觀察時間較短,對于更長時間的治療以及治療結束后血清IgG4水平增高的效果如何,及其與臨床癥狀體征的相關性,能否作為評價SLIT有效性的客觀指標,還有待進一步研究。ECP是嗜酸性粒細胞釋放的毒性蛋白之一,在過敏性哮喘的病理生理過程中起重要作用。SIT可減少嗜酸性粒細胞聚集和活化,文獻報道,過敏性鼻炎病兒經SLIT后血清及靶器官ECP水平顯著低于治療前[9]。但也有研究結果顯示,SIT治療前后血清ECP水平無差異[10]。本文結果顯示,過敏性哮喘病兒經1年粉塵螨滴劑SLIT后ECP水平下降,但與對照組相比差異無顯著意義。目前尚未證實ECP水平與SIT療效有明確的相關性,其在SIT療效評估中的作用有限。KIM等[11]對過敏性鼻炎的研究顯示,TIgE在SIT前后差異無顯著性。本研究中哮喘病兒粉塵螨滴劑SLIT前后TIgE差異也無顯著性。提示血清TIgE水平不能作為評估SIT療效的指標。本文對照組治療前后各指標差異無顯著性,表明常規治療不能影響過敏性疾病的基礎機制,不能阻斷過敏性疾病的發生與發展。SLIT對兒童過敏性哮喘安全、有效,采用SLIT聯合藥物對癥治療的效果優于單純使用對癥藥物治療[12]。
綜上所述,過敏性哮喘病兒經粉塵螨滴劑SLIT1年后,血清屋塵螨和粉塵螨特異性IgG4濃度明顯增高,血清TIgE水平和ECP水平無明顯變化。停止SLIT后塵螨過敏性哮喘病兒的免疫學改變情況還需要更長時間的監測和評價。
第五篇:免疫學名詞解釋
瀟湘行內部資料
by 凌霄焰鷹
版權所有
免疫學名詞解釋
1、免疫(Immunity):免疫是指機體識別和清除一切抗原異物以保持自身穩定的生理反應,如果免疫系統失調,免疫反應過強、過弱或對自身成分發生免疫應答都將對機體造成損害。
2、免疫防御(immunologic defense):免疫防御指防止外界病原體入侵和清除已入侵病原體及有害的生物性分子,此功能就是機體的抗感染免疫。但異常情況下,免疫反應過強可引起超敏反應,而免疫功能過低則表現為易受感染或免疫缺陷病等。
3、免疫自穩:(immune homeostasis):免疫自穩指機體對自身成分的耐受,對自身衰老和損傷細胞的清除,阻止外來異物入侵并通過免疫調節達到維持機體內環境穩定的功能。
4、免疫監視(immunologic surveillance):免疫監視是指監督機體內環境出現的突變細胞及早期腫瘤,并予以清除。若此功能失調,體內突變細胞失控,可導致腫瘤發生,若病毒感染不能及時被清除,而出現病毒持續性感染狀態。
5、淋巴細胞歸巢(lymphocyte homing):成熟淋巴細胞離開中樞淋巴器官后,經血液循環趨向性遷移并定居在外周淋巴器官或組織的特定區域,稱為淋巴細胞歸巢。
6、淋巴細胞再循環(lymphocyte recirculation):定居在外周淋巴器官的淋巴細胞,可由輸出淋巴管經淋巴干、胸導管或右淋巴導管進入血液循環,淋巴細胞隨血液循環到達外周免疫器官后,可穿越HEV,并重新分布于全身淋巴器官和組織。淋巴細胞在血液、淋巴液、淋巴器官或組織間反復循環的過程稱為淋巴細胞再循環。
7、抗原(Antigen,Ag):是一類能刺激機體免疫系統產生特異性免疫應答,并能 瀟湘行內部資料
by 凌霄焰鷹
版權所有
與相應的免疫應答產物在體內或體外發生特異性結合的物質。
免疫原性(Immunogenicity):是指抗原能刺激特定的免疫細胞(克隆),使之活化、增殖、分化,產生免疫效應物質(抗體和致敏淋巴細胞)的特性.免疫反應性(Immunoreactivity);也稱抗原性(Antigenicity):是指抗原與相應的免疫效應物質(抗體或/和致敏淋巴細胞),在體內體外發生特異性結合的特性.8、半抗原(hapten): 僅有免疫反應性而無免疫原性的物質。如:大多數多糖、類脂、某些藥物。半抗原+載體(蛋白質)→完全抗原。
9、抗原決定簇(antigenic determinant ;epitope):指抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學功能基團。它是TCR/BCR及抗體特異結合的基本單位,又稱表位。其性質、數目、空間構型決定了抗原的特異性。
10、構象決定簇(conformational determinants):序列上不連續的多肽或多糖,由空間構象形成的決定簇,能被B細胞或抗體識別,可直接與B細胞表面的抗原受體結合,無需APC加工遞呈和MHC類分子。
11、順序決定簇(sequential determinant);線性決定簇(linear determinants):一段序列上相連續的氨基酸片段所形成的決定簇,位于分子表面或分子內部,主要被T細胞識別;有些也能被B細胞識別。需經歷APC加工遞呈,并與MHC類分子結合后,才能被抗原受體識別。
12、胸腺依賴性抗原(thymus dependent Ag,TD-Ag):1)絕大多數是蛋白質抗原,由B細胞表位(半抗原)及T細胞表位(載體)構成;2)產生的抗體主要是IgG;3)可引起細胞免疫、體液免疫;4)可產生免疫記憶,需T細胞輔助才能激活B細胞產生Ab抗原物質。
13、胸腺非依賴性抗原(thymus independent Ag,TI-Ag):1)絕大多數為多糖類物質;2)含有多個重復排列的B細胞表位;3)抗體主要是IgM;4)不引起細 瀟湘行內部資料
by 凌霄焰鷹
版權所有
胞免疫應答;5)不產生免疫記憶,無需T細胞輔助便能產生抗體。
14、腫瘤特異性抗原(Tumor specific antigens,TSA):只存在于腫瘤細胞而不存在于正常細胞的新抗原,即腫瘤細胞所特有的抗原。
15、腫瘤相關性抗原(Tumor associated antigens,TAA):非腫瘤細胞所特有,正常細胞上也存在;只是正常細胞中微量表達,細胞癌變時,其含量明顯增高。
16、異嗜性抗原(hetreophilic Ag):一類與種屬特異性無關,存在于不同種系生物間的共同抗原。意義(1)引起某些病理反應(2)協助診斷某些疾病
17、共同抗原(common antigen): 存在于兩種不同的抗原之間的相同或相似的抗原決定簇,稱為共同抗原。
18、交叉反應(cross reaction):由于存在共同抗原造成抗體對具有相同或相似決定簇的不同抗原發生反應,此稱為交叉反應。
19、超抗原(Superantigens):某些抗原物質只需極低濃度(1-10ng/ml)即可激活大量T或B細胞克隆(5-20%),產生極強的免疫應答,這類抗原稱為超抗原。可分為:T細胞超抗原,B細胞超抗原和TCRγδT 超抗原。
20、佐劑(Adjuvants):指與抗原一起或預先注射到機體,能增強機體對該抗原的免疫應答或改變免疫應答類型的物質。
21、抗體(Antibody):指B淋巴細胞受抗原刺激后活化、增殖、分化成為漿細胞,產生的能與相應抗原發生特異性結合的免疫球蛋白。存在形式: B細胞膜上的膜型抗原受體;分泌進入體液, 介導體液免疫應答的分泌型抗體。
22、免疫球蛋白(Immunoglobulin):指具有抗體活性或化學結構與抗體相似的球蛋白,包括:具有免疫活性的正常抗體;沒有抗體活性的異常免疫球蛋白。抗體一定是免疫球蛋白;免疫球蛋白不一定都是抗體。
23、決定簇互補區(complementarity—determining region,CDR):VL、VH的超 瀟湘行內部資料
by 凌霄焰鷹
版權所有
變區受鏈內二硫鍵作用而折疊成特定的空間構型,供抗原決定簇互補結合,故將超變區又稱為互補決定區。
24、抗體依賴性細胞介導的細胞毒效應(antibody dependent cell mediated cytoxicity,ADCC):當IgG與靶細胞特異性結合后,其Fc段可與NK細胞、巨噬細胞、單核細胞的FcγR結合,促使細胞毒顆粒的釋放,發揮ADCC作用,導致靶細胞的溶解。
25、多克隆抗體(Polyclonal Ab):第一代抗體指由不同B細胞克隆產生的針對抗原物質中多種抗原決定簇的多種抗體混合物。如:免疫血清(含多種特異性、抗體)。實際意義(1)預防、治療感染性疾病(2)臨床診斷。
26、單克隆抗體(Monoclonal Ab):第二代抗體由單一克隆B細胞雜交瘤產生的,只識別抗原分子某一特定抗原決定簇的特異性抗體。其特點:具有高度均一性。
27、基因工程抗體(genetic engineering Ab):第三代抗體由基因重組技術制備的抗體,稱為基因工程抗體。
28、同種型(isotype):指同一物種內所有個體共有的Ig的抗原特異性結構。同種型抗原決定簇存在于Ig的CH、CL區。
29、同種異型(Allotype):指同一物種內不同個體間的Ig在抗原性上的差異。同種異型抗原決定簇存在于Ig的CH1、CL區的特定部位。
30、獨特型(idiotype):同一個體內不同B細胞克隆產生的Ig V區的抗原特異性各不相同,其超變區各自具備的獨特抗原決定簇結構,稱為抗體的獨特型。獨特型決定簇存在于Ig的超變區。
31、補體系統(complement system):存在于正常人和動物體液或細胞表面的一組糖蛋白,正常以酶原的形式存在,被抗體或微生物等激活物激活后產生具有生物活性的片段,不僅在固有免疫中發揮作用,而且參入適應性免疫。瀟湘行內部資料
by 凌霄焰鷹
版權所有
32、攻膜復合體(membrane attack complex, MAC):在補體活化過程中形成的、具有溶細胞效應的復合物---由C5b、C6、C7、C8、C9組成的貫穿靶細胞膜,內徑約11nm的跨膜通道,即C5b6789。
33、調理作用(opsonization):通過抗體或補體的介導而增強巨噬細胞吞噬功能的現象。包括抗體的調理作用和補體的調理作用。具有調理作用的成分:抗體的Fc段、C3b、C4b。
34、細胞因子(Cytokines,CKs):由多種細胞產生的一組高活性、多功能、低分子量多肽,主要介導和調節免疫應答及炎癥反應。
35、白細胞介素(Interleukins, IL):由單核-巨噬細胞、T淋巴細胞所分泌的介導并調節固有免疫、適應性免疫,在炎癥反應中起作用的重要細胞因子。
36、干擾素(interferons,IFNs):是一類由病毒感染細胞或活化T細胞分泌的,具有抑制病毒復制和調節免疫應答作用的糖蛋白。可分為Ⅰ型干擾素:IFN-?、IFN-?;Ⅱ型干擾素:IFN-?。
37、集落刺激因子(Colony stimulating factor,CSF):CSF是指能夠刺激多能造血干細胞和不同分化發育階段的血細胞增殖分化,在半固體培養基上形成相應細胞集落的細胞因子。
38、細胞黏附分子(AMs)(cell adhesion molecules, CAMs):分布于細胞表面介導細胞與細胞間或細胞與細胞外基質間相互接觸、識別、激活和移行的糖蛋白,是免疫應答、炎癥、凝血、腫瘤轉移以及創傷愈合等多種生理和病理過程的分子基礎。
39、CD分子(CD molecule;分化群:cluster of differentiation):是指血細胞在正常分化成熟為不同譜系、不同階段以及活化及失活過程中,出現或消失的細胞表面分子。瀟湘行內部資料
by 凌霄焰鷹
版權所有
40、主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC):指脊椎動物某一染色體上一組大的、緊密連鎖的基因群,所編碼的分子在免疫應答、免疫調節中發揮重要的作用,并參入器官移植的排斥反應。
41、人類白細胞抗原(human leukocyte antigen,HLA):人類的主要組織相容性抗原,分布在人體所有有核細胞表面,首先發現于白細胞表面,且白細胞是進行此類抗原研究的最適宜材料來源。
42、HLA復合體(HLA complex):人類的主要組織相容性復合體(MHC),位于第6號染色體的一組緊密連鎖的基因群,編碼人類的主要組織相容性抗原(HLA)。
43、單元(體)型遺傳(Haplotype):指HLA以緊密連鎖在一條染色體上的基因作為一個單位遺傳給下一代。
44、連鎖不平衡(Linkage disequilibrium):指在某一群體中,不同座位上某兩個基因出現在同一條單元型上的頻率與期望值之間有顯著差異的現象。
45、MHC高度多態性(MHC Polymorphism):一群體概念,指一隨機婚配的人群中,在一特定基因座位上以穩定頻率出現的兩種或兩種以上的基因產物,包括復等位基因和共顯性表達。
46、MHC限制性(MHC restriction):具有同一MHC表型的免疫細胞才能有效的相互作用,這一現象稱為MHC限制性。例如在抗原提呈過程中,Th細胞的TCR識別APC提呈的抗原肽-MHC Ⅱ類分子復合物,CD4分子識別MHC Ⅱ類分子。
47、病原體相關分子識別模式(Pathogen associated molecular pattern,PAMP):某些病原體或衰老細胞表面能被固有免疫系統識別的高度保守和特異的分子結構。PAMP數量有限,但在病原微生物分布廣泛。如,甘露糖,LPS、磷脂等。
48、模式識別受體(pattern recognition receptors,PRR):固有免疫細胞表面能夠識別某些病原體或衰老細胞表面高度保守特異分子結構的受體。如,甘露糖 瀟湘行內部資料
by 凌霄焰鷹
版權所有
受體、Toll樣受體、清道夫受體等。
49、Toll樣受體(Toll Like receptor):TRL是一種信號轉導的膜分子,因其胞外區與果蠅的Toll蛋白同源,故名為Toll樣受體。它表達于不同免疫細胞表面,不同的TLR識別的配體不同,包括細菌細胞壁成分,非甲基化CpG、dsRNA等病原體特有成分,TLRs在機體對LPS的應答中起重要作用。
50、免疫受體酪氨酸活化基序(immunoreceptor tyrosine-based activation motif,ITAM):.某些分子胞漿區有含酪氨酸易于被PTK作用而發生磷酸化的特定基序,稱為ITAM,可引起信號轉導的級聯反應,傳遞細胞活化信號。如與TCR或BCR非共價鍵相連的CD3分子或Igα/β。
51、免疫受體酪氨酸抑制基序(immunoreceptor tyrosine-based inhibition motif,ITIM):某些分子胞漿區可活化SHP和SHIP磷酸酶,將酪氨酸激酶催化的磷酸基去除的特定序列稱ITIM,產生抑制性信號,抑制T細胞增殖分化(負調節)。如與B7結合的CTLA-4。
52、抗原遞呈細胞(antigen presenting cell,APC):能夠攝取、加工、處理抗原并將Ag以抗原肽-MHC復合物形式遞呈給T淋巴細胞的一類免疫細胞。專職APC包括巨噬細胞、樹突狀細胞、成熟B細胞等。
53、內源性抗原(endogenous antigens):指細胞產生的自身固有蛋白質、胞內寄生病毒或其它病原體產生的蛋白質、細胞惡性轉化后產生的突變蛋白,即腫瘤抗原等由細胞內產生的蛋白質抗原,在有核細胞內加工,由MHCⅠ分子遞呈。
54、外源性抗原(exogenous antigens):外源性抗原指細胞攝入的各種病原體和疫苗、在吞噬體和內體中生長的病原體、攝入的自身蛋白等由細胞外進入細胞的蛋白質抗原經抗原遞呈細胞內加工,由MHCⅡ分子遞呈。瀟湘行內部資料
by 凌霄焰鷹
版權所有
55、CLIP(Class Ⅱ-associated invariant chain peptide):Ⅱ類分子相關的不變鏈多肽,Ⅰi鏈中81位至104位氨基酸殘基的肽段結構,能與所有MHCⅡ類分子抗原結合槽相結合。
56、T細胞抗原受體(T cell receptor,TCR):是T細胞表面特征性標記,與一組CD3分子以非共價鍵結合而成的復合物,TCR由兩條不同肽鏈構成的異二聚體,主要識別特異性抗原肽-MHC分子復合物。
57、B細胞抗原受體(B cell receptor,BCR):是B細胞表面特征性標記,其組成為膜表面免疫球蛋白(mIg),與CD79а/CD79β二聚體組成復合物,是B細胞的抗原識別和信號轉導的結構。
58、免疫活性細胞(immunocompetent cell,ICC):T、B細胞均有特異性抗原受體,接受抗原刺激后能發生活化、增殖和分化,產生特異性免疫應答,故稱免疫活性細胞。
59、同種型排斥(isotypic exclusion):一個B細胞中,κ鏈基因和λ鏈基因只有其中的一種能夠表達,使得一個B細胞只能表達κ或λ鏈中的一種。60、等位排斥(allelic exclusion):Ig 基因重排時,兩條同源染色體上的兩個等位基因中只有一個能表達,使得一個B細胞只能表達一種輕鏈和一種重鏈。61、體細胞高頻突變(Somatic hypermutation):在初次免疫應答后期和再次免疫應答分裂中的生發中心母細胞的每次細胞分裂中,IgV區基因易發生隨機點突變,導致B細胞產生突變的Ig分子,這種突變稱為體細胞高頻突變。CDR的核苷酸序列最容易發生突變。Ig基因的體細胞高頻突變與Ig基因重排導致了體液免疫應答的多樣性。
62、抗體清和力成熟(Affinity maturation):生發中心的B細胞經體細胞高頻突變后,其中表達高親和力BCR的B細胞才能有效地結合抗原,并在抗原特異性 瀟湘行內部資料
by 凌霄焰鷹
版權所有
Th細胞輔助下增殖,產生高親和力的抗體,此為抗體親和力成熟。
63、Ig同種型轉換(Class switch或isotype switching):B淋巴細胞完成IgV基因重排后的子代細胞,在抗原的誘導和Th細胞分泌的細胞因子調節下,其IgV基因表達不變,而C基因的表達從一種類型轉變到另—種類型,進而導致Ig類型的改變,稱為Ig同種型轉換,也叫做Ig類別轉換,如從IgM到IgG的轉變。64、陰性選擇(negative selection): 胸腺表面的TCR分子能與基質細胞表面的抗原多肽-自身MHC分子復合物呈高親和力結合的細胞發生凋亡,而TCR與基質細胞表面自身肽-MHC分子低親和力結合的胸腺細胞則存活成熟,從而清除自身反應性T細胞,獲得自身耐受稱為陰性選擇。
65、陽性選擇(positive selection):在胸腺皮質層,有些T細胞的TCR分子能與基質細胞的自身MHC分子結合,這些細胞就得到刺激、存活、增殖并繼續分化,那些TCR不能與自身肽MHC分子結合的胸腺細胞就發生凋亡,從而獲得自身MHC限制性,稱為陽性選擇。
66、免疫突觸(immunological synapses): APC和T細胞相互作用過程中,在細胞與細胞接觸部位形成的多種跨膜分子聚合的一個特殊結構,稱T細胞突觸,又稱為免疫突觸。此結構有助于增強TCR與抗原肽-MHC分子復合物相互作用的親和力、促進T細胞信號轉導分子的相互作用等。TCR和肽-MHC位于中心,CD2,CD58和B7,CD28位于內層,LFA-1,ICAM-1位于外圍,CD45位于最外層。
67、體液免疫(Humoral immunity):由B細胞介導,其終末分化的漿細胞所產生的抗體為主要效應分子的免疫應答。
68、細胞免疫(Cellular immunity):包括由TH1經活化巨噬細胞而誘導炎癥性遲發型超敏反應,及CD8+CTL通過表達或分泌細胞毒物質殺傷攜帶特異性抗原的靶細胞。特異性細胞免疫在清除胞內病原體,抗腫瘤和排斥異體移植物中具有重 瀟湘行內部資料
by 凌霄焰鷹
版權所有
要作用。
69、免疫耐受(Immunological tolerance):機體免疫系統接觸某種抗原后產生的特異性免疫無應答狀態,機體再次接觸同一抗原時不發生可查見的反應,但對其他抗原仍可產生正常免疫應答。是正常的機體免疫功能表現,具有特異性和記憶性。
70、耐受原(Tolerogens):誘導免疫耐受的抗原稱為耐受原。
71、中樞耐受(central tolerance):在胚胎期未成熟T、B淋巴細胞在中樞淋巴器官遇到自身抗原形成的耐受稱為中樞耐受。
72、外周耐受(Peripheral tolerance):成熟淋巴細胞在外周淋巴器官遇到自身抗原或非己抗原形成的耐受稱為外周耐受。
73、克隆排除(Clonal deletion):在胚胎發育中,機體存在針對不同抗原的T、B淋巴細胞克隆,凡是能與相應抗原結合的克隆通過陰性選擇或BCR交聯產生抑制信號,從而被排除或被抑制,因而出生后機體對這些抗原產生自身耐受。74、克隆無能(Clonal anergy):由于缺乏協同刺激信號等原因(如缺乏B7),自身反應性T、B淋巴細胞不能完全活化,再有足夠的抗原信號刺激時,無能的T、B淋巴細胞仍不能活化。
75、免疫忽視(Immunological ignorance):外周某些自身反應性淋巴細胞與相應組織特異性抗原并存,既不導致自身免疫應答,也不導致克隆無能和克隆清除的現象。
76、超敏反應(Hypersensitivity):是指機體受到某些抗原刺激時, 出現以機體生理功能紊亂或組織損傷為主的異常的適應性免疫應答(特異性免疫應答)。77、變態反應(allergy):Ⅰ型超敏反應又稱變態反應,是由特異性IgE抗體介導的超敏反應。其特征是①發生快,消退也快;②通常使機體出現功能性紊亂,不 瀟湘行內部資料
by 凌霄焰鷹
版權所有
發生嚴重的組織細胞損傷;③具有明顯的個體差異和遺傳背景。
78、變應原(allergen):是指能夠選擇性誘導機體產生特異性IgE抗體的免疫應答,引起速發型變態反應的抗原性物質。
79、直接識別(Direct recognition):不需要抗原的加工過程,受者T細胞直接識別供者APC細胞表面完整的同種異型MHC分子。
80、間接識別(Indirect recognition):受者T識別由受者APC加工、自身MHC提呈的供者MHC分子(抗原)。
81、移植物抗宿主病(Graft versus host disease,GVHD):由供者移植物中的特異免疫活性細胞識別宿主的組織抗原而發生排斥反應,損傷宿主,主要見于骨髓移植。
82、抗原調變(antigenic modulation):宿主對腫瘤 抗原的體液免疫應答可導致腫瘤細胞表面抗原的減少或丟失,使腫瘤細胞不易被宿主免疫系統識別,從而逃避免疫攻擊。
83、活化誘導的細胞死亡(activation induced cell death,AICD):指活化T細胞高表達的Fas與Fasl結合,可導致自身和旁鄰活化T細胞凋亡,從而對免疫應答進行負性調節并維持自身耐受。
immunity,immunologic defense,immune homeostasis,immunologic surveillance,lymphocyte homing,lymphocyte recirculation,antigen(Ag),Immunogenicity,Immunoreactivity,hapten,antigenic determinant(epitope),conformational determinants,sequential determinant(linear determinants),thymus dependent Ag(TD-Ag),thymus independent Ag(TI-Ag),tumor specific antigens(TSA),tumor associated antigens(TAA),hetreophilic Ag,common antigen,cross reaction,superantigens,adjuvants,antibody,immunoglobulin,瀟湘行內部資料
by 凌霄焰鷹
版權所有
complementarity—determining region(CDRs),antibody dependent cell mediated cytoxicity(ADCC),polyclonal Ab,monoclonal Ab,genetic engineering Ab,isotype,allotype,idiotype,complement system,membrane attack complex(MAC),opsonization,cytokines(CKs),interleukin(IL),interferons(IFNs),colony stimulating factor(CSF),cell adhesion molecules(AMs,CAMs),cluster of differentiation(CD molecule),major histocompatibility complex(MHC),human leukocyte antigen(HLA),HLA complex,haplotype,linkage disequilibrium,MHC polymorphism,MHC restriction,pathogen associated molecular pattern(PAMP),pattern recognition receptors(PRR),Toll Like receptor,immunoreceptor tyrosine-based activation motif(ITAM),immunoreceptor tyrosine-based inhibition motif(ITIM),antigen presenting cell(APC),endogenous antigens,exogenous antigens,Class Ⅱ-associated invariant chain peptide(CLIP),T cell receptor(TCR),B cell receptor(BCR),immunocompetent cell(ICC),isotypic exclusion,allelic exclusion,Somatic hypermutation,affinity maturation,class switch,isotype switching,negative selection,positive selection,immunological synapses,humoral immunity,cellular immunity,immunological tolerance,tolerogens,central tolerance,Peripheral tolerance,clonal deletion,clonal anergy,Immunological ignorance,Hypersensitivity,allergy,allergen,direct recognition,indirect recognition,graft versus host disease(GVHD),antigenic modulation,activation induced cell death(AICD)