世界上的病原体数量如此之多,每一总病原体所对应的抗体也不同,而抗体的分子式又是十分的复杂,人体在面对一些从来都没见过的病原体时(哪怕人类历史上从未出现过的),也能产生准确的抗体来对抗,这里面的原理是什么?人体又是如何确保认这个新抗体不是错误的抗体,是能够对抗这个新抗原的。


这大概就是著名的「克隆选择理论」的由来。

世间抗原千千万,而我们的机体早已准备好面对这残酷的世界。

克隆选择理论是免疫学中的一种科学理论,它解释了免疫系统(淋巴细胞)细胞在特定抗原入侵机体时的功能。 1957年,澳大利亚医生弗兰克·麦克法兰·伯内特(Frank?Macfarlane?Burnet)提出了这一概念,试图解释免疫反应开始时产生的抗体的多样性。这一理论已经成为被广泛接受的人类免疫系统如何对感染作出反应以及如何选择特定类型的B和T淋巴细胞来破坏特定抗原的模型。

该理论认为,在已经存在的淋巴细胞(特别是B细胞)中,一种特定的抗原只激活(即选择)其对应的细胞,然后诱导该特定的细胞繁殖,产生相同的克隆用于抗体生产。 这种激活发生在次级淋巴器官,如脾和淋巴结。 简而言之,该理论解释了抗体特异性多样性产生的机制。 第一个实验证据出现在1958年,当时Gustav?Nossal和Joshua?Lederberg证明了一个B细胞总是只能产生一种抗体。 这一观点为分子免疫学特别是适应性免疫奠定了基础。

免疫细胞是随机形成的多样性的细胞克隆,每一克隆的细胞表达同一种特异性的受体,受体即是胞膜抗体分子。当受抗原刺激,细胞表面的受体特异识别并结合抗原,致细胞活化,进行克隆扩增,产生大量后代细胞,合成大量相同特异性的Ab不同的抗原,则结合不同特异性的细胞表面受体,选择活化不同的细胞克隆,致不同的特异抗体产生医学教育网搜集整|理。细胞产生抗体种类是受胞内遗传基因编码的,抗原只是选择表达相应抗体的细胞,使之克隆扩增。


人体内有一段DNA序列负责编码抗体蛋白,这段DNA序列可以转录成多种多样的mrna,例如若序列如下agattcccggaatt,可以从a开始转录,可以从g开始转录,可以从c开始转录……,转录后的rna还要切掉。内含子,不同的切法,形成不同的rna,产生抗体的基因序列在产生抗体时会重排,总之可以编码的组合数量很多很多,足够覆盖各种抗原。也就是说人体本身就有抵抗各种抗原的抗体模板,免疫系统只是负责在海量组合中,找出与某抗原相对的。


在识别到病毒后的,免疫细胞会将其清除。在病毒的特征被抗体细胞检测到后,抗体细胞通过特征结合,处理病毒。


在人体内具有很多的B细胞,B细胞可以编码一种酶,叫基因重排酶,这种酶可以使得B细胞编码抗体的基因发生重新排序,B细胞抗体的重新排序方向是不确定的,这就使得人体内每个B细胞可以产生不同的抗体,编码抗体的基因与编码抗体的基因之间也会发生各种现象,而且自然状态下编码抗体的基因也会发生基因突变,有的时候B细胞可以产生两种到两种以上的抗体,B细胞被激活后会进行两次基因重排。T细胞也有定向诱导抗体转换的作用(比如IL-4作用于B细胞,作用是IgE合成,IL-5作用于B细胞,作用是IgA和IgG1合成),因此B细胞可以产生各种各样的抗体


这个问题提到的现象真的很有意思,要赞叹造物主把人类创造的如此精妙神奇:因为从目前的生命科学的研究看,人类完全清楚的了解自己的结构、生理、病理变化还是存在一定距离的。曾看到一篇免疫学专家黄波写的一篇关于通过新冠肺炎认识抗体的文章,里面几个观点,也许可以帮助你理解: (1)新冠病毒会诱发机体产生多种类型的抗体,而只有其中一小部分才是有效抗体(即具有抗病毒效应)。

(2)中和性表面抗体与病毒结合,阻止病毒进入细胞(御敌于国门外);非中和性表面抗体与病毒结合,介导免疫细胞吞噬、清除病毒(杀敌于国门内),但是病毒也在进化,它可能会将免疫细胞转变为病毒的中间体,以逃逸免疫杀伤,并在胞内扩增,若数量巨大,还会促成炎症风暴。

(3)中和抗体也只能大部分阻止病毒入侵细胞,仍会有一部分病毒进入细胞内,而对于躲藏在细胞内的病毒,抗体则无能为力,其最终的杀灭必须依赖于人体内的T细胞。

因为免疫系统具有识别病毒的功能。


因为抗原具有免疫原性,具有抗原表位,能够刺激机体,产生针对一种或多种抗原表位的抗体。


生命的智慧

早在人类出现以前,病毒和细菌、各种微生物就存在于地球上了,他们在地球上生活了几十亿年,他们懂得和彼此通信,也彼此互相合作、融合著……

我们身体里的细胞,主要有几部分:线粒体,燃烧葡萄糖产生能量;DNA和RNA,遗传物质;细胞内其他的质器。据「内共生」假说,线粒体的前身,很有可能是大型的单细胞生物通过吞并了一种叫α变形杆菌的细菌,然后与之形成的一种共生体而演化至今的。你看,我们细胞内部的线粒体,并不是一开始就属于我们的,它一开始是一种细菌,而这种细菌在地球上存活了很长很长时间。在这么长的时间里,自然会有体外的一些其他细菌或者病毒等微生物了解线粒体的「钥匙」、「密码」,知道怎么通过层层防线进入。

我们的整个细胞也是一样,一个外来的微生物想要从细胞膜进入细胞是不容易的,身体有一套的防御体系来对抗这些外来生物,目的,是保护这个机体组织,免受伤害。

换句话说,没有防御体系的生物在大自然的竞争中都灭绝了。因为整个地球资源还是有限的,而生存于其上的植物、动物、微生物、人类,都需要得到外部的资源来提供给自己这个机体,各种营养、能量、让自己有机会把基因传承下去。资源有限,就存在竞争,存在各种各样的生物生存策略,包括微生物。

病毒的目的是要找到宿主,让自己有机会把遗传物质传播开来,扩大自己的种群。但是病毒本身是不具有独自生存能力的,它们天生就要找到宿主,去感染宿主。刚才讲了,宿主身上的细胞也不是哪一天突然变成的,而是在漫长的进化过程中也是由各种各样的微生物逐渐发展形成的,人类身体的细胞,自然懂得病毒的那一套做法,也自然懂得如何构建防御机制,以保护机体。

当然,在亿万年的进化过程中,人类和病毒的较量始终没有停止,病毒是这个地球的主宰,是生物的起源,是生命的起源,如果没有病毒,就没有人类。人类的防御体系在与病毒斗智斗勇的数百万年间,逐步完善自己的防御体系。但,还是会有漏洞,毕竟,只要是生物,就难以避免成为病毒的宿主。

有很多病毒我们身体都能识别,并及时歼灭

但还是有一些病毒,我们身体的防御体系无法识别,并且,人体的免疫系统在进化的速度上,也赶不上病毒的进化速度,无法以自己有限的经验来对抗病毒,这时候,人体就生病了。基本上,感染了新型病毒的机体,身体里会有病毒碎片,身体的记忆细胞会将病毒碎片记录在案,下次再发现,就可以及时有效的采取措施。但也有很多的时候,免疫力没来得及做好调整,在于病毒的对抗中无法支撑机体的生理活动,这时候就需要医疗进行干预,支持治疗。但也有的,还是撑不过,打不过病毒,成为病毒攻击下的牺牲品。比如这次新冠疫情。

总之,增加身体的免疫细胞的数量,增加身体免疫细胞的工作能力,在任何时候,都是唯一的,最优的选择。


你读过古龙小说《英雄无泪》没有?

里面有个人物随身带著一个箱子 里面一堆零件

面对任何对手 都可以根据对方的兵刃和武艺组装出一套克制他的武器

免疫系统干的就是这个

只不过不是他那样快 也无法通过判断力去确定

而是不停地制造无数组合

不停的尝试

没有错的可能

这就像配钥匙一样

打不开锁就继续

打开了就是对的


哺乳动物一共才几万个基因,细菌病毒肿瘤原虫寄生虫各种坏蛋多得要死,所以显然是不可能一个基因就对应一个抗体的!!!那么身体是怎么制造精确制导的抗体导弹的呢?!答案就是基因重排!!!淋巴细胞是抗体的工厂,它们成熟的过程,就是不断通过基因片段的各种拼接和组合,来找到一个精确杀伤病原,又不会误伤我们自身组织的导弹!!!!导弹精确性不好会误伤我们正常组织的,淘汰!!!导弹杀伤力不够,不能很好识别坏蛋的,淘汰!!!!免疫球蛋白,也就是我们说的抗体的基因重排效应是淋巴细胞发育中免疫球基因片段经重组而形成完整可变区序列的过程。重链可变区基因由V、D、J各1个基因片段组成,轻链可变区基因由V、J各1个基因片段组成,VDJ基因均有多个拷贝,各片段通过随机组合(即重排)而形成多样性的抗体可变区。


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