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MHC和CD4、CD8分子的演化

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发表时间:2019-07-17 11:57作者:武汉新启迪Xinqidi来源:http://www.qidibio.com

MHC和CD4、CD8分子的演化

        MHC和CD4、CD8分子的演化   MHC分子作为个体标志抗原早已为大家所熟悉,目前已了解到硬骨鱼肯定有了有关分子,并且可有混合白细胞反应;两栖类动物则已有了MHC的较明确的两类分子。我们猜测,原始MHC分子的进化最初是与发育调控需求相关的,估计结合需清除的幼体细胞成分信息的有关分子演化为原始MHC-Ⅰ类分子,而结合需诱导转化的幼体细胞上的某种信息分子(似乎是该细胞外部提供的)的有关分子则演化为原始MHC-Ⅱ类分子,虽均为发育调控细胞指出靶目标,但明确不同的调控方向,以便完成阶段或变态发育,故造成了两类分子的分化,也诱导了T细胞的分化。沿续到免疫应答中,则演化为MHC-Ⅰ类分子结合内源性抗原,成为CTL细胞杀灭作用对象的基本标志;而MHCⅡ类分子结合外源性抗原,成为Th细胞诱导转化作用对象的基本标志;并且由于相互作用及协同刺激信号的存在与否,T细胞本身也发生了诱导转化或失活。

        MHC分子在群体中有丰富的多态性,尤其在高级动物中充分显示了个体差异;其多态性部分系由具有丰富复等位基因的基因群编码所致。对其演化的原因,已有不少推测。我们认为,最初很可能也是有关发育调控需求作用的结果。在满足个体内有少量多样化需求基础上,由于不同结构的MHC分子的对不同抗原肽的结合能力有所差别及种系演化不同阶段和不同个体细胞发育调节需求差异,故其多态性在演化中逐步在种系、群体水平积累下来。当然病原生物的机会性选择作用,也在其群体水平多态性形成中有重要补充意义。

最初的MHC分子产生的制约识别现象,极可能是因为淋巴细胞需针对自身反应而出现的,有人早已推测到了这一点。研究认为:这种现象最初的主要意义是为了避免与个体发育无关的淋巴细胞在个体内过多增殖,故胸腺等中枢免疫器官对淋巴细胞进行适应个体发育实际需要的选择,仅使可能参与自身发育调控的有关细胞增殖,有些短寿命的前T细胞在适应个体发育需求基础上通过某种机制,成为较长寿的T细胞。另外一些细胞在演化过程中则被淘汰而死亡。

        CD4和CD8是T细胞的分化抗原,它们分别存在的细胞,则对应为T4和T8细胞,在功能上前者主要为Th,后者则主要为CTL。它们在免疫识别中为辅助受体,分别与TCR共同组成复合抗原受体,对应结合自身MHCⅡ类分子和MHCⅠ类分子上的抗原肽,故而在实际发育中由不同类MHC分子诱导对应分化。此类分子与MHC分子的结合大体与原始情况类似,在个体内没有多样化需求,故仍是由单基因编码的。

        综上所述,免疫分子的原型是多细胞动物个体细胞间相互识别的粘连成分,由分别存在于两个细胞的成对互补识别分子对组成,随个体细胞类型的不断增多和发育阶段的形成,原型分子便逐渐演化出多种自我识别类型的分子,以适应具体需求,其中对脊椎动物免疫功能最重要的两类分子是:一类为特异性识别型(如原始Ig和TCR分子),另一类则为发育定向型(如原始MHC分子),前者对应于大量的具体幼体抗原种类的识别需求,后者对应于幼体细胞发育变化类型的需求,它们合作并配合阶段或变态发育信号,承担有关发育所需的选择性识别调控任务。由于不同演化压力的选择效应,演化产生的特异性识别分子基因多样性在个体内积累并保留下来,由此演化形成的有关分子的多样性,对脊椎动物(尤其是变态发育退化的高等动物)个体发育实际需求有明显冗余,从而衍生了基本的对“异己”成分的识别功能;而发育定向型分子的多态性在个体内较有限,但在群体水平有丰富积累并保留下来。


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