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      硬骨魚IgM結構和功能及其體液免疫應答

      2015-03-19 03:35:15葉劍敏王玉紅丁明媚尹曉雪
      關鍵詞:虹鱒魚長壽命同質

      葉劍敏, 王玉紅, 丁明媚, 尹曉雪

      (華南師范大學生命科學學院,廣東省水產健康安全養(yǎng)殖重點實驗室,廣州 510631)

      硬骨魚IgM結構和功能及其體液免疫應答

      葉劍敏*, 王玉紅, 丁明媚, 尹曉雪

      (華南師范大學生命科學學院,廣東省水產健康安全養(yǎng)殖重點實驗室,廣州 510631)

      經典免疫學理論有2個基本模式闡述抗體免疫反應的發(fā)展和功能:(1)親和力成熟依賴于機體本身的和通過突變形成的高親和力抗體的抗原驅動選擇過程;(2)抗體的生物效應功能是由抗體的類型所決定的.最近研究發(fā)現硬骨魚的免疫系統(tǒng)通過調控結合抗原的親和力大小來改變分泌的IgM抗體同質異構體結構的比例,從而影響其抗體在血清中的半衰期.這種獨特性質的發(fā)現是對經典免疫學理論的補充和擴展.文章概述了硬骨魚IgM抗體結構和功能的親和力驅動調節(jié),并介紹維持體液免疫記憶的長壽命漿細胞和記憶性B細胞的性質以及抗體分泌細胞(如原漿細胞、漿細胞)在體液免疫應答中的作用.了解硬骨魚IgM結構和功能的關系,以及不同分化階段B細胞維持體液免疫反應的機制,將有利于探索構建硬骨魚免疫評價體系,并為高效的漁用疫苗開發(fā)和疫苗效果精確性評價奠定理論基礎.

      硬骨魚; IgM; 同質異構體; 親和力; 體液免疫應答

      IgM是普遍存在于幾乎所有脊椎動物中的一種重要的免疫球蛋白[1].在哺乳動物的免疫系統(tǒng)中,大量的研究證實了IgM的重要性[2-4].IgM不僅是適應性體液免疫反應中出現的第一種免疫球蛋白,而且非特異性的IgM還是天然免疫系統(tǒng)中的一道有效屏障[1,5].無論在硬骨魚系統(tǒng)免疫組織中還是在粘膜組織中,與其它類型的免疫球蛋白(IgD, IgZ/T)[6-8]相比,IgM占據了含量上的絕對優(yōu)勢(高達90%以上)[9-10],同時在免疫防御中起重要作用[10-11].

      當機體受到抗原刺激后,初始B細胞(Mature na?ve B cells;未免疫的、成熟幼稚B細胞)激活分化為原漿細胞(Plasmablast cells;壽命短,增殖分化,分泌少量抗體),在相關細胞因子和分化信號的誘導下,增殖分化為短壽命漿細胞(Short-lived plasma cells;壽命短,不增殖,大量分泌抗體),隨后遷移到適合生存的微環(huán)境中成為長壽命漿細胞(Long-lived plasma cells;壽命長,不增殖,大量分泌抗體)[12-13].目前,長壽命漿細胞的發(fā)現及其在體液免疫記憶(Humoral memory)中的作用已經引起極大的關注[12,14-16].由于其維持體液免疫記憶的特性,長壽命漿細胞被認為是維持免疫記憶的主要細胞之一[13,15-18].最近報道長壽命漿細胞在硬骨魚中存在,并維持硬骨魚的體液免疫記憶,但不同于哺乳動物的是其主要存活于頭腎組織中[14].本文介紹最近報道的IgM結構及功能獨特性質的發(fā)現及不同分化階段B細胞在維持體液免疫反應中的作用.

      1 IgM結構和功能

      IgM是存在于機體血清和粘液中一種重要的免疫球蛋白,在硬骨魚中包括分泌的四聚體形式和B細胞表面的單聚體受體(BCR)形式.雖然19世紀80年代初期曾有報道指出巨石斑[19]、羊頭鯛[20]、虹鱒魚[21]血清中存在IgM的單體,后來推測其很可能是IgT或IgZ單體[22].因此,硬骨魚中是否存在分泌型IgM單體仍有待證實.迄今為止,IgM亞型的發(fā)現僅在鮭科魚中有報道[23].

      不同于哺乳動物完全聚合的五聚體IgM,硬骨魚IgM是一個四聚體[20,24],更為獨特的是,該四聚體IgM具有同質異構體[14,20,24].IgM重鏈C末端二硫鍵的聚合程度的不均一性,導致四聚體IgM僅有部分是完全聚合的,而其余部分的聚合程度并不完全[14,20,24].從1981年Lobb等[20]首次發(fā)現斑點叉尾鮰IgM具有此特性以來,多達幾十種硬骨魚IgM被報道具有類似的結構多樣性[11,14,24-29].但是目前硬骨魚IgM同質異構體產生的功能原因、目的及調控機制一直尚不清楚.

      1.1IgM結構的多樣性

      硬骨魚四聚體IgM具有一個獨特的物理化學性質:同質異構體[14,20,24].其結構多樣性的產生是由于IgM單聚體(如虹鱒魚)或半聚體(如斑點叉尾鮰)重鏈C末端二硫鍵交聯聚合程度的不均一性[20,24].四聚體IgM中二硫鍵的不完全聚合,表明了哺乳動物的多肽合成質量控制理論并不適合硬骨魚IgM的合成組裝.硬骨魚四聚體IgM的同質異構體是通過其自身獨特的組裝合成過程形成的.不均一的二硫鍵交聯表明其蛋白質內二硫鍵處于不同的氧化或還原狀態(tài),因此同質異構的硬骨魚IgM四聚體又被稱為氧化還原體[24].

      硬骨魚四聚體IgM同質異構體性質具有普遍性.早在1981年,Lobb等[20]首先通過變性非還原的電泳方法證實了斑點叉尾鮰四聚體IgM具有同質異構的結構多樣性.通過上述方法,四聚體IgM可獲得多達8條不同分子量的條帶,最小的是半聚體,最大的是四聚體[29].此后,有多達30種不同的硬骨魚四聚體IgM被發(fā)現也具有相類似的同質異構體[14,20,25,27,30].但是在不同硬骨魚種類之間,其IgM同質異構體的結構多樣性具有一定的差異:如在變性非還原電泳情況下,羊頭鯛IgM只顯示2條帶,二聚體和四聚體;鳣魚IgM顯示有3條帶,單聚體、二聚體和四聚體;而三文魚和虹鱒魚IgM顯示有4條帶,單聚體、二聚體、三聚體和四聚體[14,20,24,29].目前,導致不同硬骨魚IgM同質異構體結構產生差異的原因尚不清楚.Bromage等[11]在虹鱒魚中發(fā)現IgM同質異構體在不同組織中存在結構差異,表明這很可能是生理調控過程的結果.

      硬骨魚中不同類型的免疫球蛋白(IgM、IgD、IgT&IgZ和IgM-IgZ)相繼被報道[6-8,29,31].因此,以上已用電泳方法證實的硬骨魚IgM結構多樣性有可能是因為不同類型的免疫球蛋白相混合而產生的.硬骨魚IgM的結構多樣性現已經分別在分子和免疫化學水平上被證實[24,32].在分子水平上,通過將斑點叉尾鮰IgM重鏈CH基因嵌合于小鼠的VH基因上而構造一條完整的嵌合重鏈,Ledford發(fā)現小鼠B細胞可以利用這條嵌合重鏈合成類似斑點叉尾鮰IgM所有的氧化還原體[33],證實硬骨魚IgM只需一種重鏈就能合成所有的同質異構體.另外,Kaattari等[24]采用2D電泳方法在免疫化學水平上也證實一個B細胞克隆分泌的英文的字體統(tǒng)一改為同時擁有所有的氧化還原體,表明產生同質異構體并不需要由不同的B細胞所分泌的IgM組成.

      1.2IgM的功能

      IgM普遍存在于幾乎所有脊椎動物中.在血清中,未與抗原接觸時,IgM作為一種天然的抗體存在[4].在脊椎動物的不同物種中,IgM均有相應的免疫特點,如:在哺乳動物中,IgM是第一個引起同型轉換的免疫球蛋白;并可在適應性免疫和先天性免疫中發(fā)揮作用[2,4].另外,在哺乳動物和魚類中,IgM參與完成許多效應功能,如:補體固定[34]、凝集作用、甘露糖結合凝集素[3]和調理細胞毒作用[34].其中,凝集作用能夠吞噬和清理病原體,而補體的激活則有助于病原菌的調理素作用,同時還銜接了先天性和適應性免疫系統(tǒng).

      硬骨魚特異性IgM抗體可以調動補體作用于人為的表位標記的紅細胞與特異性抗原反應,還能夠殺滅或中和細菌性病原體,如殺鮭氣生單胞菌、寄生蟲Cryptobiasalmositica、傳染性造血器官壞死病病毒(IHNV)和病毒性出血敗血癥病毒(VHSV).硬骨魚IgM抗體也被證實介導抗原特異性的調理作用和細菌病原體的吞噬作用,比如吞噬弗朗西斯氏菌和美人魚發(fā)光桿菌.

      1.3IgM結構多樣性的功能解釋

      抗體的結構和功能緊密相關.在哺乳動物中,多聚體的IgM主要是以完全聚合的五聚體形式存在,同時有一部分IgM是以六聚體結構的形式被表達分泌的,而與這些多聚體IgM相結合的補體系統(tǒng)中的第一個因子C1q卻只有六聚體一種結構.研究發(fā)現哺乳動物六聚體IgM結合C1q、激活補體系統(tǒng)的能力是五聚體IgM的100倍[35],表明機體可能是通過表達不同比例的五聚體和六聚體IgM來調控補體系統(tǒng)被激活的程度.

      硬骨魚四聚體IgM的同質異構體具有結構多樣性,而同質異構體之間的物理化學差異是重鏈C末端的二硫鍵的聚合程度的不同[14,24,29].Kaattari等[24]推測二硫鍵聚合程度越好的四聚體IgM其剛性越強,而二硫鍵聚合程度越差的IgM其靈活性越好;并且二硫鍵的聚合程度可能會影響IgM的生物效應功能(如:補體激活、Fc受體的結合能力等).雖然硬骨魚IgM的結構多樣性(四聚體的同質異構體)與哺乳動物IgM的結構多樣性(五聚體和六聚體形式共存)有一些差異,但基于同樣原理推測,硬骨魚四聚體IgM同質異構體的靈活性不同,可能影響它們結合硬骨魚C1q及激活補體系統(tǒng)的能力.

      硬骨魚IgM結構和功能的親和力驅動調控研究,對硬骨魚IgM結構多樣性的產生給出了一個初步的功能解釋:即BCR結合抗原的親和力越大,其分泌抗體的二硫鍵聚合得越好,且其半衰期越長,從而進一步增強親和力成熟[14,25].在虹鱒魚IgM的C末端,也有一個很類似哺乳動物IgM的糖基化位點Asn563的糖基化位點Asn569,這個位置臨近于四聚體形成所必需的半胱氨酸(C578)位點.對Con A的研究發(fā)現,抗體親和力大的單聚體C末端之間二硫鍵聚合程度水平高的虹鱒魚IgM,其甘露糖糖基化水平也較高[14],表明虹鱒魚IgM的C末端存在不同程度的糖基化,臨近半胱氨酸的聚糖糖基很可能會抑制二硫鍵的形成,從而導致二硫鍵聚合程度的不同.然而,硬骨魚四聚體IgM的同質異構體是否影響其它生物效應功能仍有待于深入研究.

      2 IgM抗體分泌細胞

      2.1抗體分泌細胞的體外分析

      為了探究抗體應答反應的產生機制,需要對抗體分泌細胞進行體內的檢測追蹤和體外的培養(yǎng)觀察.最初,免疫反應中抗體分泌細胞的檢測是利用噬菌斑試驗[36],后應用于魚類抗體分泌細胞的研究[37],可檢測的抗原包括蛋白質、多糖,甚至是致病菌.1983年,Sedgwick和Holt[38]建立的固相酶聯免疫技術(ELISPOT)技術極大地促進和提高了檢測抗體分泌細胞對于各種抗原的反應能力.目前,ELISPOT技術已經應用在多種魚類抗體分泌細胞的檢測中,包括鯉魚、斑點叉尾鮰[39]、虹鱒魚、湖擬鯉等.在抗體分泌細胞的區(qū)域性和動力學方面,量化監(jiān)測抗體分泌細胞在免疫組織中時空的變化,為研究免疫機制提供了一個新的思路.Lin等[40]用人丙種球蛋白腹腔注射免疫比目魚,檢測了抗體分泌細胞動力學.誘導的抗體分泌細胞的區(qū)域性可用來解釋說明血清抗體應答反應的動力學變化.例如,在研究抗TNP抗體反應的動力學中發(fā)現TNP-LPS(T細胞非依賴性型抗原)比TNP-KLH(T細胞依賴型抗原)反應更快,盡管抗體效價會最終會達到一個相類似的水平;然而參與TNP-LPS反應的抗體分泌細胞主要是分布在外周血中,而TNP-KLH特異性的抗體分泌細胞主要是分布在頭腎中[40].

      抗體分泌細胞的可視化和硬骨魚淋巴細胞的成功培養(yǎng)使對抗體分泌細胞的研究可從細胞和分子等水平上開展.抗體分泌細胞的體外培養(yǎng)不僅要有一個合適的培養(yǎng)基,而且還需提供未免疫B細胞啟動特定抗原反應所需要的輔助細胞和細胞因子等.研究證實蛋白質抗原TNP-KLH引起的抗體分泌細胞反應過程中需要T細胞和巨噬細胞的輔助,而像LPS抗原(T細胞非依賴性的)只需最低輔助(不需上述細胞輔助)就可以誘導[41].現已在頭腎、脾臟、外周血、中腎以及胸腺等免疫組織中發(fā)現可誘導的B細胞.

      2.2抗體分泌細胞亞群:漿細胞和原漿細胞

      長期以來,比較免疫學學者通常將硬骨魚所有的抗體分泌細胞歸類為漿細胞[42-44].根據細胞和分子特征定義,虹鱒魚表達不同亞群的抗體分泌細胞[26,45-47].硬骨魚的抗體分泌細胞可以分為原漿細胞(具有復制能力、抗體分泌能力低,有BCR)和漿細胞(不能復制,分化末端細胞,抗體分泌能力強,無BCR)[45-47].其中,漿細胞又可以分為2種亞群:短壽命漿細胞和長壽命漿細胞.這2個亞群不僅具有不同的細胞壽命,也具有不同的B細胞起源和抗原親和力.在哺乳動物中,高親和力的細胞遇到抗原活化分化成短壽命漿細胞[48];而低親和力的B細胞活化后經歷突變和親和力成熟過程,最終分化成高親和力漿細胞并遷移到骨髓,在適合微環(huán)境下存活成為長壽命漿細胞[49-50].虹鱒魚原漿細胞和漿細胞的最初區(qū)分是依賴于細胞周期抑制劑羥基脲(HU),其作用原理是可逆地阻止淋巴細胞停留在細胞周期中的G1/S期.一旦HU從原漿細胞的培養(yǎng)基中移除,它們可以繼續(xù)其細胞周期.利用這個原理,可研究在多細胞系中原漿細胞的產生,LPS刺激虹鱒魚外周血、脾臟和頭腎細胞后[26],發(fā)現在不同的組織中不同抗體分泌細胞具有不同比率.

      虹鱒魚的靜息B細胞、原漿細胞和漿細胞可以用浮力密度離心法來分離,并且可用分子標記來區(qū)分不同種類的B細胞[45].結果顯示,70% Percoll分離的小而密集的是B細胞,60%分離的較大和較不密集的為原漿細胞,而50%分離的最大、最稀疏的是漿細胞.對于不同密度的細胞進行標記表達的分析顯示,高密度細胞高水平的表達Pax5,但是漿細胞不表達.這些細胞同時表達高水平的膜結合型IgM(mIgM),而不表達B淋巴細胞誘導的成熟蛋白-1 (Blimp-1),從mIgM轉移成sIgM[51].與之形成鮮明對比,低密度的細胞不表達Pax-5或mIgM,但是具有高的Blimp-1和sIgM(即含有漿細胞).中間密度的細胞含有中間水平的標記表達.基于細胞的密度特征,采取另外一種方法,在分離的mIgM不同表達水平的基礎之上進行了B細胞分析[46].按照時間的安排暴露于抗IgM的磁珠上,它們分離出的細胞帶有高、中、低3種mlgM水平,即分別對應為原始B細胞、原漿細胞和漿細胞.具有最高水平mlgM的也具有較高水平的Pax-5,而那些具有最低mlgM也相應含有低水平的Pax-5.這種分析可用于B細胞在不同免疫組織起源的推測.

      3 IgM記憶性細胞:體液免疫記憶

      3.1長壽命漿細胞

      近年來,僅由記憶性B細胞形成來維持免疫記憶的模型在理論上和實驗上均被質疑[52-53],因為在小鼠實驗中證實長壽命漿細胞確實存在并維持長期血清抗體水平.另外采用體內記憶B細胞消耗法也證明,相當一部分漿細胞在無相應記憶B細胞存在時依然長期存在、且持續(xù)分泌大量抗體[52-53].這種由長壽命漿細胞提供的體液免疫記憶,只需要初次抗原刺激即可形成并長期存活,持續(xù)大量地產生抗體來長期維持血清抗體的效價水平,從而為機體提供免疫保護[17,53-56].以虹鱒魚為研究對象,通過體外細胞培養(yǎng)加入B細胞周期抑制劑羥基脲的方法,發(fā)現長壽命漿細胞在硬骨魚中的存在.體外培養(yǎng)時,虹鱒魚長壽命漿細胞的壽命可長達2周以上,而在體內則可以長期存活[14,26,40,57].初次注射免疫后,在2年的連續(xù)觀測中,發(fā)現虹鱒魚特異性長壽命漿細胞形成穩(wěn)定后其數量并未發(fā)生明顯變化[14].同時,長壽命漿細胞長期存活和機體長期維持血清抗體效價呈線性正相關,表明長壽命漿細胞是維持體液免疫記憶的原因[14,26,40,57].

      哺乳動物長壽命漿細胞的形成除了起源于生發(fā)中心,也來自于淋巴小結間區(qū),在相關細胞因子和受體信號的作用下大部分遷移歸巢至骨髓(80%~90%)中長期存活,少量存在于脾臟及一些外圍黏膜組織[58-63].虹鱒魚中特異性長壽命漿細胞開始大量出現于免疫后10周左右,在20周左右峰值最高,其后維持相對的穩(wěn)定[14,26,40,57].長壽命漿細胞主要分布在頭腎(類似于哺乳動物的骨髓組織),部分存在于后腎及脾臟等組織;長壽命漿細胞是否存在于魚類皮膚黏膜中尚不清楚.Kaattari實驗室應用注射免疫途徑研究了長壽命漿細胞在虹鱒魚主要免疫器官(包括頭腎、后腎和脾臟等)中的形成分布及遷移[14,26,40,57],而Zhao等[38]采用浸泡免疫途徑研究叉尾鮰皮膚黏膜中的漿細胞的形成分布.哺乳動物骨髓中適合長壽命漿細胞生存的微環(huán)境的總量是相對恒定的,并且不同抗原特異性的長壽命漿細胞會相互競爭并共存于骨髓中[15].但是關于硬骨魚長壽命漿細胞的競爭存活機制還未見報道.

      3.2記憶性B細胞

      “體液免疫記憶”是指由長壽命漿細胞持續(xù)產生的抗體反應,但在本節(jié)中,則側重于二次免疫引起的免疫記憶應答.與硬骨魚相比,哺乳動物二次應答中抗體效價及親和力呈對數增長,發(fā)生抗體類型的轉換和B細胞對誘導抗原的更高敏感性以及免疫應答的持久性.早期研究發(fā)現再次免疫時,硬骨魚抗體的效價和親和力只略微升高[64],從而認為魚類可能無法產生記憶反應.但近期研究證實硬骨魚的抗體效價和親和力,以及對抗原敏感的淋巴細胞池都能發(fā)生呈對數性增加[14,65].

      硬骨魚和哺乳動物的免疫記憶有一個共同特點,即初次免疫后,會形成一個巨大的記憶池.相比于哺乳動物,硬骨魚的記憶池可能更為龐大.與哺乳動物相同的是,硬骨魚記憶細胞也是主要存在于外周血中.然而,哺乳動物的γ記憶細胞具有更大的克隆增生潛能,而硬骨魚類克隆性增殖的潛能似乎不變.最近的研究結果表明,T細胞依賴性抗原(TNP-KLH)或T細胞非依賴性抗原(TNP-LPS)誘導產生記憶池的能力相當.這些記憶細胞是來自于復制一部分原漿細胞分化的結果[66].外周血中產生的記憶細胞有實踐性的作用,即可以很容易地通過體外培養(yǎng)定量地檢測到潛在的記憶反應.通過這種方法,已成功完成了人用疫苗的臨床試驗.因此,可以通過對由接種疫苗得到的血樣來評估傳統(tǒng)的記憶細胞(記憶性B細胞產生)和體液記憶細胞(抗體產生).

      4 親和力成熟

      親和力驅動選擇在漿細胞的發(fā)育過程中具有重要的作用.如上文所提到的,抗原高親和力的原始B細胞在向抗體分泌階段發(fā)展中,可能只分化成為短壽命漿細胞,而低親和力的B細胞則在囊泡內經歷了高頻率突變和抗原驅動的選擇.最終,這些最初低親和力B細胞分化成為具有很高親和力的漿細胞,在骨髓特定生態(tài)微環(huán)境中長時間存活下來并持續(xù)地分泌抗體.這種高親和力抗體的產生,以及高親和力長壽命漿細胞在骨髓微環(huán)境中的存活也提供了促進抗體親和力成熟的機制.

      有趣的是,通過以酶聯免疫分析為基礎的親和力ELISA對虹鱒魚血清IgM抗體親和力成熟的分析顯示虹鱒魚中存在類似的機制,發(fā)現血清抗體親和力的一個重大轉變就恰好與頭腎中長壽漿細胞的發(fā)展相一致(大約免疫后12~15周).親和力分區(qū)的酶聯免疫檢測結果表明高親和力的抗體亞群要比先前的低親和力抗體亞群持久穩(wěn)定得多[14].此外,抗體效價與總抗體分泌細胞的數目比例揭示了當頭腎中的長壽命漿細胞占據抗體分泌細胞主導地位時,分配比率發(fā)生重大的轉變,表明此時大多數抗體分泌細胞是長壽命的,其具有高分泌能力、能分泌高親和力抗體.

      5 展望

      硬骨魚IgM結構和功能的親和力驅動調控機制的發(fā)現是對經典免疫學理論的新補充.同時,也具有重要的實踐應用價值,如精確有效地調控更多疫苗特異性的、高親和力的、免疫保護力好的、結合病原抗原能力強的IgM抗體的分泌,從而使機體達到較佳的免疫防御保護力.繼續(xù)探究基于親和力的硬骨魚四聚體IgM同質異構體的生物效應功能的差異和細胞調控機理將有助于詮釋了一個未知的、復雜免疫系統(tǒng)中抗體結構和功能關系的新理論.硬骨魚B細胞很可能為生物研究提供一種新穎的實驗研究模式和途徑,就是單一的細胞,通過調整其與配體(抗原)結合親和力的大小,來控制分泌蛋白(抗體)的結構修飾,從而影響分泌蛋白的生物功能.這種模式很可能同樣適用于其它糖基化的免疫球蛋白類型,和其它的受體/配體系統(tǒng).

      在理解認識硬骨魚免疫系統(tǒng)應答能力上,還需要對其細胞學結構和分布有一個精確認識.今后的研究將在分子生物學和細胞學上進一步深入,以相對明確的模式小鼠和人為參考,確定硬骨魚中是否存在可比性的B細胞分化路徑,開發(fā)諸多的細胞因子、受體和配體探針.如何調控長壽命漿細胞到達它的生態(tài)位點?什么因素影響漿細胞的壽命?壽命長短是否與不同特異性漿細胞競爭有限的生態(tài)位點相關聯?或者是否存在維持特定漿細胞的長期機制?這些問題都需要深入研究.

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      【中文責編:成文英文責編:李海航】

      Teleost IgM Structure, Function and Humoral Immune Response

      Ye Jianmin*, Wang Yuhong, Ding Mingmei, Yin Xiaoxue

      (Guangdong Provincial Key Laboratory for Healthy and Safe Aquaculture, College of Life Science,South China Normal University, Guangzhou 510631, China)

      Two classical immunological paradigms have been operated to govern the development and functionality of the antibody response: (1)affinity maturation is primarily dependent upon antigen-driven selection of both the germline and somatically amended high affinity repertoires, and (2) antibody effector function is isotypically determined. Recent findings, utilizing the teleost IgM model, suggest that these classical paradigms should be broadened to incorporate the ability of the immune system to transducer the strength of antigen recognition (affinity) into isomerism structural modification that, in turn, modulate the half-life of antibody in serum. More importantly, the discovery of teleost unique feature reveals a heretofore unknown level of sophistication by which the immune system can interpret and response to the antigenic universe. The aim of this paper is to introduce key findings of recent studies in the functional explanation and cellular regulation of the affinity-induced teleost IgM isomerism, the mechanisms of long-lived plasma cells, short-lived plasma cells, plasmablasts and memory B cells on maintaining the teleost humoral immune response. Upon resolving the mechanisms of affinity-induced teleost IgM isomerism and its humoral memory response, more cogent vaccine designs could be effectively developed and more precise system to evaluate the protective efficiency of vaccines will be established.

      teleost; IgM; affinity; isomerism; humoral immune response

      2015-06-14《華南師范大學學報(自然科學版)》網址:http://journal.scnu.edu.cn/n

      國家自然科學基金項目(31172432,31472302);廣東省自然科學基金項目(2014A030313437)

      葉劍敏,青年千人計劃獲得者,教授,Email: yjmying@126.com.

      Q954

      A

      1000-5463(2015)05-0001-08

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