“專一抗體檢驗”究竟檢測誰

李福琴

摘 要 概述了免疫球蛋白的分類，說明B細(xì)胞抗原受體（BCR）與“專一抗體檢驗”所檢測抗體不能等同。

關(guān)鍵詞 免疫球蛋白 B細(xì)胞抗原受體（BCR） 專一抗體檢驗

中圖分類號 Q-49 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 E

1 問題的提出

人教版高中生物教科書《選修3·現(xiàn)代生物科技專題》（以下簡稱“教材”）的“動物細(xì)胞融合與單克隆抗體”一節(jié)中，以示意圖配合簡單文字解釋的形式，簡潔概括地敘述了單克隆抗體的制備過程。由于單克隆抗體的制備與檢測是比較前沿的科學(xué)技術(shù)，為了降低難度，編著者將整個過程簡化，以便于學(xué)生的理解。但是由于過程圖的簡化，很多學(xué)生甚至教師錯誤地理解了圖示含義。如很多學(xué)生將圖中“專一性抗體檢驗陽性”部分的圈出部分理解為抗體，而且當(dāng)成“專一抗體檢驗”時所檢測的抗體，很多課程資源，如一些單克隆抗體制備過程的視頻，也是如此展示。事實確實如此嗎？

2 問題的解釋

2.1 免疫球蛋白及其類型

免疫球蛋白（Ig）是指具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白，Ig有分泌型（sIg）和膜結(jié)合型（mIg）。

分泌型免疫球蛋白主要存在于哺乳動物血清、淋巴液、組織液和外分泌液中，如通常所說的抗體。抗體是機(jī)體免疫細(xì)胞被抗原激活后，由分化成熟的終末B細(xì)胞——漿細(xì)胞合成分泌的，能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。必須注意，抗體是免疫球蛋白，但免疫球蛋白并不都具有抗體活性，例如，多發(fā)性骨髓瘤患者血清中的免疫球蛋白，通常不易查到抗體活性。抗體是生物學(xué)和功能上的名稱，免疫球蛋白是結(jié)構(gòu)和化學(xué)本質(zhì)上的概念。

膜結(jié)合型免疫球蛋白構(gòu)成B細(xì)胞的抗原受體（BCR）（圖2）。B細(xì)胞抗原受體就是存在于B細(xì)胞表面的免疫球蛋白，未成熟的B細(xì)胞僅表達(dá)mIgM，成熟的B細(xì)胞（初始B細(xì)胞）同時表達(dá)mIgM和mIgD。活化的B細(xì)胞或記憶B細(xì)胞則關(guān)閉mIgD的表達(dá)，只表達(dá)一種mIgM。BCR與抗體在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上基本相同，遠(yuǎn)膜端為分列的兩個抗原結(jié)合部位，不同之處是多了跨膜區(qū)和極短的胞內(nèi)部分。B細(xì)胞能通過BCR識別特異性抗原，進(jìn)而參與免疫應(yīng)答。B細(xì)胞還可以通過BCR實現(xiàn)對抗原的攝取、加工和遞呈作用。除此之外，B細(xì)胞的BCR還可以與另外的膜分子Igα和Igβ結(jié)合，形成BCR復(fù)合體，當(dāng)BCR與相應(yīng)抗原結(jié)合形成交聯(lián)時，抗原刺激信號可通過Igα和Igβ的ITAM（免疫受體酪氨酸激活序列），轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞內(nèi)，啟動B細(xì)胞的活化過程。

由此可見，圖1中圈出部分為B細(xì)胞的抗原受體（BCR）。BCR是膜結(jié)合型免疫球蛋白，雖然與抗體在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上基本相同，但生理功能不同。B細(xì)胞能通過BCR識別特異性抗原，還可以通過BCR實現(xiàn)對抗原的攝取、加工和遞呈作用。除此之外，B細(xì)胞的BCR還可以形成BCR復(fù)合體，當(dāng)BCR與相應(yīng)抗原結(jié)合形成交聯(lián)時，啟動B細(xì)胞的活化過程。

2.2 “專一抗體檢驗”方法及目的

“專一抗體檢驗”通常用的方法是酶聯(lián)免疫吸附實驗法，其原理是：將已知抗原吸附于固相載體，加入可能含相應(yīng)抗體的待檢標(biāo)本，與之反應(yīng)。經(jīng)過孵育、洗滌以后，再依次加入酶標(biāo)抗免疫球蛋白抗體（酶標(biāo)抗抗體，即將酶與抗-抗體以化學(xué)方法連接，連接物既不改變抗體的免疫特性，也不影響酶的催化活性）和底物，通過酶催化底物，使底物水解或使供氫體由無色的還原型轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩难趸汀ｏ@色反應(yīng)說明酶的存在，繼而說明抗-抗體的存在，進(jìn)而證明相應(yīng)抗體的存在。結(jié)合在固相上的酶標(biāo)抗抗體與被測抗體的數(shù)量成正比，通過底物顯色可以定量檢測被測抗體的量。

結(jié)合教材，融合后的動物細(xì)胞用多孔細(xì)胞培養(yǎng)板培養(yǎng)，用的培養(yǎng)液為HAT培養(yǎng)液，經(jīng)過一段時間培養(yǎng)，能存活的細(xì)胞為雜交瘤細(xì)胞。但是，哪些培養(yǎng)孔含有目標(biāo)雜交瘤細(xì)胞呢？于是進(jìn)行第一次“專一抗體檢驗”，即將小鼠注射的特定抗原蛋白吸附于固相載體，分別加入細(xì)胞培養(yǎng)板各個培養(yǎng)孔的上清液，與之反應(yīng)；經(jīng)過孵育、洗滌以后，再依次加入酶標(biāo)抗免疫球蛋白抗體（酶標(biāo)抗抗體）和底物，顯色反應(yīng)說明酶的存在，進(jìn)而證明相應(yīng)抗體的存在，上清液中含有相應(yīng)抗體的培養(yǎng)孔稱為陽性孔。這樣孔里的細(xì)胞才有進(jìn)行下一步處理的價值。

陽性孔中含有目標(biāo)雜交瘤細(xì)胞，但并非都是能分泌所需抗體的細(xì)胞。所以不能直接把陽性孔的細(xì)胞用于生產(chǎn)單克隆抗體。因此要將陽性孔的細(xì)胞進(jìn)行稀釋，再把稀釋液接種到細(xì)胞培養(yǎng)板，通過培養(yǎng)讓其增殖。稀釋的結(jié)果是確保多孔培養(yǎng)板每孔細(xì)胞不超過一個。如此每個孔中培養(yǎng)出來的細(xì)胞都是單克隆細(xì)胞。再進(jìn)行第二次“專一抗體檢驗”，檢測各個培養(yǎng)孔上清液中細(xì)胞分泌的抗體，結(jié)果為陽性的細(xì)胞就是能分泌目標(biāo)抗體的單克隆細(xì)胞，這些細(xì)胞就可以進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)。而實際操作中，為了確保陽性孔中的細(xì)胞來自單個細(xì)胞，還需要挑選陽性孔的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行稀釋培養(yǎng)，一般需要進(jìn)行3～4次，直至確信每個孔中增殖的細(xì)胞為單克隆細(xì)胞。

由此可見，“專一抗體檢驗”檢測的是培養(yǎng)孔上清液中細(xì)胞分泌的抗體，屬于分泌型免疫球蛋白。通過至少兩次“專一抗體檢驗”才可以篩選出分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。

3 小結(jié)

綜上所述，圖1中圈出部分為B細(xì)胞的抗原受體（BCR），BCR是膜結(jié)合型免疫球蛋白，雖然與抗體在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上基本相同，但生理功能卻不相同。“專一抗體檢驗”檢測的是培養(yǎng)孔上清液中細(xì)胞分泌的抗體，屬于分泌型免疫球蛋白。雖然兩者的化學(xué)本質(zhì)都是免疫球蛋白，但絕不能等同。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱正威，趙占良.選修3·現(xiàn)代生物科技專題[M].北京：人民教育出版社，2014：52-54.

[2] 錢旻.免疫學(xué)原理與技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2011.