进入80年代在免疫学的研究方面取得了重大进展.首先是在抗体多样性遗传控制的研究取得了突破性进展.关于Ig合成的遗传学问题其实早在60年代Dreyer和Bennet等就曾提出一假设,他们认为编码Ig肽链的基因是由二种基因组成.并且在胚胎期是彼此分隔的,在B细胞分化发育过程中才彼此拼接在一起.他们是第一个推测真核细胞的基因可能是彼此分离的,必需在细胞分化过程中发生重排和拼接在一起才能表达.
日本学者利根川进和Leder等应用杂交技术证明并克隆出编码IgV区和C区基因.同时应用克隆cDNA片段为探针证明了B细胞在分化发育过程中编码Ig基因结构阐明了Ig抗原结合部位多样性的起源,以及遗传和体细胞空变在抗体多样性形成中的作用,为此利根川进获得了1987年诺贝尔医学.
在80年代由于生物技术的发展,已能在体外建立抗原性T细胞克隆以及细胞和杂交技术的应用,为在水平和基因水平研究T细胞受体的性质创造了良好的条件.首先是应用抗T细胞克隆型单克隆抗体结合免疫化学技术,Meur等人几乎同时(1983)了小鼠和人T细胞表面抗原受体的存在,并分离出这种受体.研究其化学性质,证明T细胞受体是由异二聚体肽链组成,由α和β链通过二硫链相连接在一起.通过对不同T细胞克隆受体肽图的比较研究,发现二条肽链均具有与Ig肽链相似的可变区(V)和稳定区(C)结构.Reinherz等应用抗人T细胞克隆抗体研究人T细胞受体也获得了相似的结果.他将这种被克隆型单克隆抗体识别的T细胞表面称为Ti,并证明它与抗原识别有关.故Ti被认为是人T细胞表面的抗原识别受体.据此Reinherz于1984年提出了关于人T细胞抗原受体构型设想,认为T细胞抗原受体是由异二聚体组成的单一受体,能同时识别异种抗原和自己MHC.
对T细胞抗原受体研究的另一突破性进展是应用杂交技术分离出编码T细胞受体的基因.Davis于1984年首先分离出小鼠T细胞受体的基因,并获得了一个cDNA克隆(TM36),从其预测的肽图分析与经免疫化分离的T细胞受体肽图(β链)相一致,从而认为它是鼠T细胞受体β链的基因.Yanagi等几乎同时自人T细胞白血病株获得一个cDNA克隆(YT35),经证明是人T细胞受体β链的基因.其后经核苷酸序列分析证明T细胞β受体基因与Ig重链相似,亦由Vβ、Dβ、Jβ、及Cβ基因片段组成,也存在基因重排现象.但Orcia证明人β链基因定位于第17对染色体,鼠则定位于第6对染色体上.而编码Ig的基因则定位于其它染色体上,所以编码Ig的基因与T细胞受体基因是二组完全不同的基因.
Chien和Saito于1984年分别从小鼠T细胞中分离出编码T细胞受体的另一组基因,即α基因,亦具有多样性和重排现象.其编码肽链也含有V区和C区.不难看出,应用抗T细胞克隆型单克隆抗体对T细胞受体在蛋白质水平的研究结果与用杂交技术在基因水平的研究结果是一致的.
一系列细胞因子的鉴定及其生物学的研究进展是80年代免疫学最为瞩目的之一.细胞因子是一组异质性肽类细胞调节因子.包括淋巴因子、单核因子、白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子和生长因子等.它们是由体内各种免疫细胞和非免疫细胞产生.具有多种生理功能,如介导细胞的相互作用,促进和调节细胞的活化、增殖、分化和效应功能.它们也涉及相关疾病的病理生理作用,也具有临床治疗应用的潜在可能性.
仅在数年前,人们还只能从细胞培养液中提取有限数量的细胞因子进行功能和结构研究,而现在可通过基因工程技术在原核或真核细胞中进行表达,可以获得纯化的重组型细胞因子,并可进行批量生产,供实验研究和临床应用.
⑴细胞融合技术:1975年Kohler和Milstein首先报道应用小鼠骨髓瘤细胞和经绵羊红细胞致敏的小鼠脾细胞融合.结果发现一部分融合的杂交细胞既能继续生长,又能分泌抗羊红细胞抗体,将这种杂交细胞系统称为杂交瘤.这是一项突破性生物技术,应用这种方法可制备单一抗原决定簇的单克隆抗体,为生物科学和医学的研究提供了广阔的应用前景.
⑵T细胞克隆技术的建立:Morgan等(1976)首先证明了T细胞生长因子在体外培养条件下可刺激T细胞克隆长期生长,在过去10年中应用T细胞克隆技术已建立了一系列抗原特T细胞克隆用以研究T细胞受体、淋巴因子的分泌以及细胞间协同作用等方面的研究,为细胞免疫学的发展做出了巨大贡献.
⑶转基因技术的应用:转基因技术也是近年来生物技术中一项重大突破成就.它的建立使动物不必通过有性杂交即能获得新的基因,开创了一条新途径.它的基本原因是将外源基因导入哺乳类动物的受精卵或其早期胚胎,然后分析胚胎或其后代组织中的基因表达.目前主要以小鼠为模型构建和培育不同性状的转基因鼠已在许多研究领域中得到应用.
⑷杂交技术的应用:杂交的原则是根据双链核酸经高温解链,可分开为二条互补的单链.恢复原温度又可使原来的双链结构聚合.二条不同单链根据碱基配对的原则,只要它们的碱基序列同源,即碱基完全互补或部分互补,就可发生全部或部分复性,此即核酸杂交.通常二种待杂交的之一是已知的,并可预先用放射性同位素或生物素进行标记,称为探针.以此探针识别或钓出另一种核酸中与其同源部分,即目的基因或靶基因.它有极高的性和性,其实验方法可分为吸印杂交法(southern blot),斑点杂交法和原位杂交.这一方法已广泛用于生物学和遗传学的研究.
遗传学的理论和杂交技术也大大促进了免疫学的发展.目前已开展了对免疫球蛋白、T细胞受体、补体、细胞因子以及MHC等的基因结构、功能及其表达机制的研究.对一些细胞因子通过基因工程已获得了纯化和有活性的重组,为进一步研究免疫的结构与功能以及临床诊断和治疗提供了理想的制剂.
最新评论