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B細(xì)胞發(fā)育和抗體多樣性研究模型B6-Igl KO小鼠的介紹

瀏覽次數(shù):311 發(fā)布日期:2024-9-13  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)

免疫球蛋白(Ig)是一類具有抗體活性或結(jié)構(gòu)類似抗體的球蛋白,分為分泌型和膜結(jié)合型兩種形式。膜結(jié)合型免疫球蛋白(mIg)作為B細(xì)胞受體(BCR)復(fù)合物一部分存在于B細(xì)胞表面,主要用于識別抗原,并與B細(xì)胞的活化和分化密切相關(guān)。分泌型免疫球蛋白(sIg),又稱抗體(Ab),主要存在于血清和體液中,由B細(xì)胞分化為漿細(xì)胞后產(chǎn)生,能夠與特異性抗原結(jié)合并介導(dǎo)免疫效應(yīng)。Ig的結(jié)構(gòu)由兩條相同的輕鏈和兩條相同的重鏈構(gòu)成[1-2]。哺乳動物體內(nèi)包含κ鏈和λ鏈兩種輕鏈類型,但單個B細(xì)胞只能表達(dá)其中一種。本期新推出的B6-Igl KO小鼠是一種敲除了λ輕鏈,專一性表達(dá)κ輕鏈免疫球蛋白的模型。
 

B6-Igl KO小鼠:B細(xì)胞發(fā)育和抗體多樣性研究模型
圖1 免疫球蛋白(Ig)分子的結(jié)構(gòu)示意圖及種類[2]

免疫球蛋白基因座重排與抗體多樣性
免疫球蛋白(Ig)由兩條相同的輕鏈(L)和兩條相同的重鏈(H)構(gòu)成,通過鏈間二硫鍵和非共價鍵,以及鉸鏈區(qū)形成一個經(jīng)典的Y形結(jié)構(gòu)[3-4]每條重鏈和輕鏈都包含一個可變區(qū)和一個恒定區(qū),可變區(qū)負(fù)責(zé)識別和結(jié)合特定的抗原?贵w多樣性主要源于這些可變區(qū)的序列差異,使得B細(xì)胞能夠識別無數(shù)種不同的抗原。哺乳動物的免疫球蛋白(Ig)包含κ和λ兩種輕鏈,雖然它們在功能上無顯著差異,但單個B細(xì)胞只能表達(dá)其中一種輕鏈。在不同物種中,κ鏈和λ鏈的比例有所不同。人體中,κ鏈和λ鏈的比例約為2∶1,而小鼠中這一比例約為20∶1,大多數(shù)小鼠B細(xì)胞表達(dá)κ輕鏈[5]。編碼抗體的基因片段(Ig基因座)主要由可變區(qū)(V)和恒定區(qū)(C)組成。高度可變的可變區(qū)包含可變區(qū)(V)基因、多樣性(D)基因和交聯(lián)區(qū)(J)基因,這些基因通過DNA的隨機(jī)重排相互連接,并與相對保守的恒定區(qū)(C)連接,以編碼不同類型的抗體[6]。

 

B6-Igl KO小鼠:B細(xì)胞發(fā)育和抗體多樣性研究模型
圖2 免疫球蛋白(Ig)重鏈和輕鏈基因座重排產(chǎn)生不同抗原特異性的抗體和BCR[7]


λ輕鏈與B細(xì)胞發(fā)育及疾病關(guān)聯(lián)
B細(xì)胞在發(fā)育過程中通過基因重排生成功能性B細(xì)胞受體(BCR)。B細(xì)胞優(yōu)先重排κ輕鏈基因,而λ輕鏈(Igλ)主要作為κ輕鏈(Igκ)的替代,確保即使Igκ重排失敗,B細(xì)胞仍能產(chǎn)生功能性抗體,這對維持抗體庫的多樣性和功能性至關(guān)重要[8-10]。Igλ作為BCR的一部分,能夠結(jié)合特定抗原,促進(jìn)B細(xì)胞激活及其分化為漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞。Igλ的異常重排或功能失調(diào)可能導(dǎo)致自身免疫疾病,如系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎,同時也與多發(fā)性骨髓瘤、輕鏈淀粉樣變性(AL淀粉樣變性)等B細(xì)胞惡性腫瘤相關(guān)[11-13]。此外,Igλ鏈的缺失或異常與低丙種球蛋白血癥、普通變異型免疫缺陷病(CVID)以及原發(fā)性免疫缺陷。≒IDD)等疾病相關(guān),表現(xiàn)為免疫球蛋白水平低下和感染易感性增加[14-16]

 

B6-Igl KO小鼠:B細(xì)胞發(fā)育和抗體多樣性研究模型
圖3 B細(xì)胞發(fā)育過程中免疫球蛋白(Ig)重排的過程[10]


λ輕鏈和κ輕鏈基因座均不存在D基因,僅包含V、J和C三種基因片段。賽業(yè)生物通過基因編輯技術(shù),將小鼠λ輕鏈基因座(Igl)中編碼V、J和C區(qū)域的基因序列全部敲除,構(gòu)建了B6-Igl KO小鼠(產(chǎn)品編號:C001550),該小鼠不再表達(dá)λ輕鏈,僅存在特異性表達(dá)κ輕鏈的B細(xì)胞。以下是該模型的具體信息。
 

B6-Igl KO小鼠:B細(xì)胞發(fā)育和抗體多樣性研究模型
圖4 B6-Igl KO小鼠基因敲除策略示意圖


免疫球蛋白λ輕鏈(Igλ)和κ輕鏈(Igκ)的表達(dá)
檢測結(jié)果顯示,野生型小鼠B細(xì)胞主要表達(dá)κ輕鏈(Igκ),少量B細(xì)胞表達(dá)λ輕鏈(Igλ)。而B6-Igl KO小鼠由于λ輕鏈(Igl)基因座的敲除,不再表達(dá)λ輕鏈,僅存在特異性表達(dá)κ輕鏈(Igκ)的B細(xì)胞。

 

B6-Igl KO小鼠:B細(xì)胞發(fā)育和抗體多樣性研究模型

圖5 野生型和B6-Igl KO小鼠脾臟和骨髓中表達(dá)免疫球蛋白λ輕鏈(Igλ)或κ輕鏈(Igκ)的B細(xì)胞比例


總  結(jié)
由于λ輕鏈基因座(Igl)的敲除,B6-Igl KO小鼠(產(chǎn)品編號:C001550)體內(nèi)B細(xì)胞僅表達(dá)κ輕鏈免疫球蛋白。因此,B6-Igl KO小鼠可用于研究B細(xì)胞發(fā)育和功能過程中λ輕鏈的作用,制備僅含κ輕鏈的小鼠抗體,分析λ輕鏈在特定免疫反應(yīng)或自身免疫性疾病中的機(jī)制。此模型還可用于探索抗體多樣性、免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)制及潛在治療方法。同時,可與人源化的輕鏈小鼠模型配種,構(gòu)建表達(dá)特定輕鏈的人源抗體鼠,用于制備全人源共輕鏈抗體,或在小鼠抗體序列缺失情況下插入其他類型或物種的抗體序列進(jìn)行體內(nèi)研究。

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來源:賽業(yè)(蘇州)生物科技有限公司
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