(二)Ig重鏈恒定區(qū)(C區(qū))基因
1.重鏈C基因片段 重鏈恒定區(qū)基因由多個外顯子組成,位于J基因片段的下游,至少相隔1.3kb。每1個外顯子編碼1個結構域(domain),鉸鏈區(qū)(hinge region)是由單獨的外顯子所編碼,但α重鏈的鉸鏈區(qū)是由CH2外顯子的5'端所編碼。大多分泌的Ig重鏈羧基端片段或稱尾端“tail piece”是由最后一個CH外顯子的3'端所編碼,而δ鏈的“tail piece”是由一個單獨的外顯子所編碼。小鼠CH基因約占2000kb,其外顯子從5'端到3'排列的順序是Cμ-Cδ-Cγ3-Cγ1-Cγ2b-Cγ2a-Cε-Cα。人CH基因外顯子排列的順序是Cμ-Cδ-Cγ3-Cγ1-Cε2(pseudo基因)Cα1-Cγ2-Cγ4-Cε1-Cα2。其中基因片段Cγ3-Cγ1-Cε2-Cα1和基因片段Cγ2-Cγ4-Cε1-Cα2可能是一個片段經過一次復制而得,為研究CH基因的起源和進化提供有用的依據。
2.免疫球蛋白類型轉換 1964年Nossal等發(fā)現B淋巴細胞存在著類型的轉換。Ig類型轉換(class switch)或稱同種型轉換(isotype switch)是指一個B淋巴細胞克隆在分化過程中VH基因片段保持不變,而發(fā)生CH基因節(jié)段的重排、比較CH基因片段重排后基因編碼的產物,V區(qū)相同而C區(qū)不同,即識別抗原特異性不變,而類或亞類發(fā)生改變。這種類型轉換在無明顯誘因下可自發(fā)產生。
局部微環(huán)境和細胞因子可影響和調節(jié)免疫球蛋白類型的轉換,如在腸道派伊爾氏結的B細胞V基因片段優(yōu)先轉換到Cα1進行重排,因此主要合成和分泌IgA。在體外向經LPS刺激的小鼠B細胞中加入IL-4,可促進B細胞產生IgG1和IgE,抑制IgG2b產生;低濃度的IL-4主要誘導產生IgG1,高濃度IL-4主要誘導產生IgE。面IFN-γ則誘導小鼠B細胞合成IgG2a,抑制IgE的產生。TGF-β、IL-5和IL-6對IgA的產生具有促進作用(表3-3)。細胞因子調節(jié)B細胞Ig類別轉換的機理可能是:(1)刺激某些細胞的克隆選擇性的增殖,使分泌某特定類、亞類抗體的克隆細胞增加,如IL-5、IL-6促進IgA。產生除通過同種型轉換進行調節(jié)外,還可選擇性促進IgA定向細胞分化增殖為IgA分泌細胞。(2)通過誘導特定位置上兩個轉換區(qū)的重組,誘導B細胞由分泌IgM向某一同種型Ig轉換。如高濃度IL-4促進LPS誘導小鼠B細胞產生IgE,主要是使Cε轉換區(qū)與重組酶的接近(accessibility),通過同種型轉換促進IgE的產生。
表3-3 細胞因子對LPS誘導的Ig類和
亞類轉換的調節(jié)作用(占總Ig%)
細胞因子 | IgM | IgG1 | IgG2a | IgE | IgA |
對照(不加外源性細胞因子) | 85 | 2 | <1 | <1 | <1 |
IL-4 | 70 | 20 | <1 | 5 | <1 |
IFN-γ | 80 | 2 | 10 | <1 | <1 |
THF-β和IL-2 | 75 | 2 | <1 | <1 | 15 |
注:(1)純化的小鼠IgM+IgD+B細胞體外培養(yǎng)時,加入不同的細胞因子和LPS,然后檢 LPS,然后檢測不同類或亞類免疫球蛋白的百分比。
。2)由于未檢測所有類和亞類Ig,所以每組Ig總百分比不到或接近100%。