(二)Ig重链恒定区(C区)基因
1.重链C基因片段 重链恒定区基因由多个外显子组成,位于J基因片段的下游,至少相隔1.3kb。每1个外显子编码1个结构域(domain),铰链区(hinge region)是由单独的外显子所编码,但α重链的铰链区是由CH2外显子的5'端所编码。大多分泌的Ig重链羧基端片段或称尾端“tail piece”是由最后一个CH外显子的3'端所编码,而δ链的“tail piece”是由一个单独的外显子所编码。小鼠CH基因约占2000kb,其外显子从5'端到3'排列的顺序是Cμ-Cδ-Cγ3-Cγ1-Cγ2b-Cγ2a-Cε-Cα。人CH基因外显子排列的顺序是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可能是一个片段经过一次复制而得,为研究CH基因的起源和进化提供有用的依据。
2.免疫球蛋白类型转换 1964年Nossal等发现B淋巴细胞存在着类型的转换。Ig类型转换(class switch)或称同种型转换(isotype switch)是指一个B淋巴细胞克隆在分化过程中VH基因片段保持不变,而发生CH基因节段的重排、比较CH基因片段重排后基因编码的产物,V区相同而C区不同,即识别抗原特异性不变,而类或亚类发生改变。这种类型转换在无明显诱因下可自发产生。
局部微环境和细胞因子可影响和调节免疫球蛋白类型的转换,如在肠道派伊尔氏结的B细胞V基因片段优先转换到Cα1进行重排,因此主要合成和分泌IgA。在体外向经LPS刺激的小鼠B细胞中加入IL-4,可促进B细胞产生IgG1和IgE,抑制IgG2b产生;低浓度的IL-4主要诱导产生IgG1,高浓度IL-4主要诱导产生IgE。面IFN-γ则诱导小鼠B细胞合成IgG2a,抑制IgE的产生。TGF-β、IL-5和IL-6对IgA的产生具有促进作用(表3-3)。细胞因子调节B细胞Ig类别转换的机理可能是:(1)刺激某些细胞的克隆选择性的增殖,使分泌某特定类、亚类抗体的克隆细胞增加,如IL-5、IL-6促进IgA。产生除通过同种型转换进行调节外,还可选择性促进IgA定向细胞分化增殖为IgA分泌细胞。(2)通过诱导特定位置上两个转换区的重组,诱导B细胞由分泌IgM向某一同种型Ig转换。如高浓度IL-4促进LPS诱导小鼠B细胞产生IgE,主要是使Cε转换区与重组酶的接近(accessibility),通过同种型转换促进IgE的产生。
表3-3 细胞因子对LPS诱导的Ig类和
亚类转换的调节作用(占总Ig%)
细胞因子 | IgM | IgG1 | IgG2a | IgE | IgA |
对照(不加外源性细胞因子) | 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)纯化的小鼠IgM+IgD+B细胞体外培养时,加入不同的细胞因子和LPS,然后检 LPS,然后检测不同类或亚类免疫球蛋白的百分比。
(2)由于未检测所有类和亚类Ig,所以每组Ig总百分比不到或接近100%。