范 磊 高延娜 宋麗霞 包小萌 （山東省海陽市動(dòng)物疫病預(yù)防與控制中心 265100山東省海陽市二十里店鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站 山東省海陽市辛安鎮(zhèn)獸醫(yī)站）

動(dòng)物免疫球蛋白的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景

范 磊①高延娜②宋麗霞②包小萌①（①山東省海陽市動(dòng)物疫病預(yù)防與控制中心 265100②山東省海陽市二十里店鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站 ②山東省海陽市辛安鎮(zhèn)獸醫(yī)站）

免疫球蛋白(Ig)指具有抗體(Ab)活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)，與抗體分子相似的球蛋白。免疫球蛋白分子是由兩條輕鏈和兩條相同的重鏈所構(gòu)成的多肽鏈結(jié)構(gòu)，其中重鏈有五種，與之相對應(yīng)的免疫球蛋白分子為5類，即免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白D(IgD)和免疫球蛋白E(IgE)整個(gè)免疫球蛋白分子可分為恒定區(qū)和可變區(qū)兩個(gè)部分。由于免疫球蛋白重鏈恒定區(qū)在免疫過程中起著多種效應(yīng)作用，目前已對多種動(dòng)物的免疫球蛋白重鏈恒定區(qū)進(jìn)行了研究，如哺乳動(dòng)物，爬行類，鳥類等。了解免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)和功能，對于了解免疫系統(tǒng)有著重要意義。

1 魚類免疫球蛋白的研究進(jìn)展

研究魚類Ig的組成及其產(chǎn)生規(guī)律，對認(rèn)識(shí)具有豐富物種多樣性的不同魚類的免疫系統(tǒng)，以及利用魚類的獲得性免疫進(jìn)行免疫保護(hù)，選擇和改進(jìn)養(yǎng)殖魚類免疫接種方法具有實(shí)際意義。要揭示一種魚類的免疫球蛋白基因的組成，可以采用同源克隆，或者篩選基因組文庫的方法，也可以采用水產(chǎn)學(xué)報(bào)34卷從血清或者從其它體液中分離抗體方法，從而在基因或者蛋白水平認(rèn)識(shí)魚類的獲得性免疫系統(tǒng)。研究表明經(jīng)口腔和腹腔免疫可明顯刺激系統(tǒng)免疫應(yīng)答，而經(jīng)浸泡免疫更適宜于誘導(dǎo)機(jī)體的黏膜免疫反應(yīng)。另外，佐劑也可增強(qiáng)魚體抗疾病的免疫反應(yīng)。此外，隨著魚類年齡的增長，對胸腺依賴性抗原的液免疫應(yīng)答水平可能有所下降。環(huán)境，包括季節(jié)、溫度脅迫等也會(huì)對魚體內(nèi)Ig的產(chǎn)生有一定的影響；一般認(rèn)為在一定范圍內(nèi)溫度越高，生成Ig的效價(jià)越高，產(chǎn)生應(yīng)答的速度越快。近幾年來，免疫球蛋白的研究已取得了一定進(jìn)展，在魚類、兩棲類、爬行類和哺乳類中相繼報(bào)道了一些新的免疫球蛋白的存在。其中，在幾種硬骨魚類中都報(bào)道了IgZ/IgT的存在，其IgH基因座也逐步得到闡明，這些研究成果不僅豐富了魚類免疫球蛋白的內(nèi)容，奠定了魚類病害免疫防治的基礎(chǔ)，而且為揭示脊椎動(dòng)物Ig的進(jìn)化提供了基礎(chǔ)。已有的研究表明，硬骨魚類的IgH基因座中重鏈基因的數(shù)目以及IgH基因座的拷貝數(shù)都存在一定差異，且大部分具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的魚類的IgH基因座尚未被闡明，這些都有待更進(jìn)一步的研究。此外，關(guān)于魚類B細(xì)胞的個(gè)體發(fā)生方面的研究，已在一些魚類中得以開展，但由于不同魚類在孵化時(shí)和淋巴器官發(fā)育方面有可能存在差異，要總結(jié)出B細(xì)胞個(gè)體發(fā)生規(guī)律，還需要對多種魚類的B細(xì)胞個(gè)體發(fā)生進(jìn)行進(jìn)一步研究。最近，Zhang等研究表明虹鱒IgT的功能與哺乳類IgA一樣，主要是黏膜免疫的作用。但目前對有關(guān)魚類粘膜免疫的理化特性、免疫特性及和血清Ig之間的關(guān)系等方面的了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

2 哺乳動(dòng)物免疫球蛋白重鏈恒定區(qū)基因研究進(jìn)展

靈長類的IGHC位點(diǎn)在靈長類(primates)的進(jìn)化過程中，多重重組的發(fā)生使免疫球蛋白重鏈恒區(qū)基因家族不斷的發(fā)生重復(fù)和缺失，因此靈長類IGHC基因的數(shù)目變異非常大。在人類進(jìn)化過程中，發(fā)生了包括Cγ-Cγ-Cε-Cα區(qū)的基因重復(fù)；黑猩猩(chimpanzee)、大猩猩(gorilla)都有兩個(gè)51-Cε-Cα-31，這一點(diǎn)與人類一樣;而猩猩(Orangutan)和恒河猴(Macaque舊世紀(jì)的一種猴)都有一個(gè)51-Cε-Cα-31。目前的研究揭示，猩猩，長臂猿(gibbon)和舊世紀(jì)猴(old world monkey)都有一個(gè)Cε基因，并且分別有1、2、1個(gè)Cα基因。除這些成簇的重鏈基因外，每個(gè)物種都有一個(gè)被修飾的Cε假基因，而不同物的Cε假基因發(fā)生了不同程度的缺失，人類有3個(gè)Cε，1個(gè)位于Cα2上游;第2個(gè)為假基因Cψε1，該基因CH3外顯子前部分缺失從而形成截?cái)嗟臒o功能的基因;第3個(gè)為另一個(gè)假基因Cψε2，并定位于9號染色體。黑猩猩分化后Cψε1完全缺失。大猩猩的Cψε1也為一個(gè)截?cái)嘈问降摩呕颍欢淙笔Р课慌c人類不同，位于CH2外顯子前。靈長類免疫球蛋白Cα的數(shù)量是變化的，Cα等位基因多態(tài)性很高，尤其是5個(gè)不同的鉸鏈區(qū)。研究發(fā)現(xiàn)，黑猩猩ε基因和α基因的結(jié)構(gòu)與人類相同，表明在進(jìn)化上人類和黑猩猩親緣關(guān)系最近[1]。以上結(jié)果顯示，包括Cγ-Cγ-Cε-Cα的基因重復(fù)發(fā)生在人科動(dòng)物共同的祖先中，而Cε基因隨后的缺失獨(dú)立地發(fā)生在每一人科物種中。

3 野生動(dòng)物免疫球蛋白重基因研究進(jìn)展

目前，國內(nèi)外學(xué)者借鑒人類醫(yī)學(xué)的試驗(yàn)方法開展了野生動(dòng)物免疫球蛋白的相關(guān)研究包括：（1）針對廣泛存在的病毒或某種動(dòng)物的種特異性疾病來分析其免疫水平；（2）通過對患病個(gè)體的研究，提取并純化特異性免疫球蛋白，為疾病的診斷提供診斷試劑盒；（3）為了增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體的免疫力，制造免疫球蛋白類食品—免疫添加劑；（4）提取并純化某一物種的免疫球蛋白，制備疫苗，達(dá)到預(yù)防疾病的目的。王冬平等[1]測定了Balb/c突變無毛小鼠血清中IgG的含量，表明該突變未引起成年小鼠正常血清IgG含量的變化。王成東等[2]測定了3只大熊貓初乳中的sIgA、IgG、IgM，表明sIgA是大熊貓初乳中最重要的免疫球蛋白，IgG和IgM是大熊貓初乳中的主要成分。為大熊貓人工育幼及大熊貓幼崽食品添加劑的制備奠定了基礎(chǔ)。劉先菊等[3]純化了貉血清IgG，并使用常規(guī)免疫法制備了兔抗貉IgG血清，建立了可行的貉血清IgG的純化方法和高效價(jià)的兔抗貉血清IgG，為貉血清IgG二級抗體酶聯(lián)物的制備儲(chǔ)備了資源。劉先菊等[4]從虎血清中得到IgG粗品，并對粗品IgG進(jìn)一步分離純化，建立了簡便、快速、純度高、活性好的虎血清IgG的分離純化方法，為虎血清IgG二級抗體的制備提供了高純度、活性好的一級抗體免疫原。張彥龍等[5]從蘭狐和銀黑狐血清中提取和純化了IgG，對狐源犬瘟熱(CD)等疫病血清流行病學(xué)的調(diào)查、診斷試劑盒的開發(fā)及疫苗免疫效果的評價(jià)奠定了基礎(chǔ)。

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