B細胞及抗體種類多樣性的形成機制

1957年，免疫學家伯內特提出了克隆選擇學說。該學說的主要內容是：免疫細胞由眾多識別不同抗原的細胞克隆所組成；同一克隆細胞及其後代所分泌的產物（抗體）具有相同的特異性；淋巴細胞識別抗原的多樣性在機體接觸抗原之前就已經存在，抗原的作用只是選擇並激活相應的克隆。1975年，該學說所提出的「一個細胞克隆產生一種特異性抗體的預見」被雜交瘤技術和由該技術產生的單克隆抗體所證實。

人體內B細胞克隆的總數在109以上，至少可以產生109種獨特的抗體，足以識別在自然界存在的種類繁多的抗原。我們知道，每個人所攜帶的基因總數有限，那麼，淋巴細胞是如何製造出如此眾多的針對不同抗原的特異性抗體呢？

抗體，即免疫球蛋白（Ig），是由B細胞發育的終末階段—漿細胞分泌產生的。Ig的單體結構都非常類似，像英文大寫字母Y的形狀，由兩條重鏈和兩條輕鏈組成；重鏈、輕鏈之間，重鏈和重鏈之間由二硫鍵連接，形成四肽鏈結構。根據重鏈的結構等的差異，Ig可以分為5種類型：IgM、IgD、IgG、IgA和IgE，它們的重鏈分別用μ、δ、γ、a和ε表示。Ig的重鏈和輕鏈均可以分為可變區和恆定區，都有很多個摺疊結構域。輕鏈可變區、輕鏈恆定區、重鏈可變區、重鏈恆定區可分別簡稱為VL、CL、VH、CH。

編碼抗體分子輕鏈、重鏈的基因與其他基因在結構和表達程序上完全不同。Ig基因在基因組中以基因簇的形式存在（Ig基因簇中包括V、D、J和C共4種基因片段），在B細胞的發育過程中，這些基因會進行重排。重排過程非常複雜。如果B細胞所攜帶的所有Ig輕鏈基因均不能成功重排，B細胞將被淘汰。以重鏈的編碼基因簇IGH為例，IGH中的V、D、J和C基因片段分別寫為IGHV、IGHD、IGHJ和IGHC。人的IGH基因總長約1.3Mb，包括95個V、23個D、6個J和11個C。這些片段的重排是隨機的、獨立的，很多片段在連接過程中，還會發生丟失或插入現象，是不準確的，這樣就增加了重組結果的多樣性，使機體能夠產生109種獨特的抗原特異性的抗體分子。

——新人教選擇性必修1教參P175