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24.6: 交叉反应
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24.6: 交叉反应

概观

单个抗体识别多个结构相似表位的能力是一种重要的免疫防御策略,使宿主能够有效地抵御许多潜在的威胁性病原体。然而,交叉反应性也引起针对相关过敏原的过敏症状。了解交叉反应原理越来越重要,因为抗体正在被积极开发为多种疾病(包括癌症)的治疗方式。“

在不同的抗原上可以发现结构相似的表位

抗体可以通过与病原体或其他外来元素表面的特定结构结合而启动免疫反应。根据定义,任何被抗体结合并随后引起免疫反应的东西都称为抗原。通常,抗原是病毒、细菌、真菌和原生动物侵略者表面的蛋白质。由抗体识别的特定氨基酸序列称为表位。大多数表位只有5-6个氨基酸长。因此,单个抗原可能呈现几个不同的表位。当两个不同的表位在结构上相似时发生交叉反应,因此被同一抗体识别。

交叉反应促进对相关病原菌的免疫

抗体交叉反应的一个主要好处是它对相关病原体提供交叉保护性免疫。当循环抗体识别出它以前遇到过的病毒或细菌病原体时,它会产生快速的免疫反应,并以病原体为目标进行破坏。这个过程叫做免疫记忆。交叉反应允许同一抗体识别并激发对一个密切相关但以前未被抗衡的抗原的类似健壮的免疫反应。这样,一种不太特异的抗体提供广谱免疫,尽管病原体中存在抗原变异。

交叉反应可以增加过敏原的数量

当抗体将来自良性来源(如食物、植物、动物)的抗原识别为侵入性病原体并对其产生不适当的免疫反应时,就会发生过敏。在过敏的情况下,抗原被称为过敏原。不幸的是,抗体交叉反应会增加过敏者对过敏原的反应。虽然最初的过敏反应是针对特定的过敏原(如核桃)诱导的,但交叉反应使免疫系统能够针对额外的、结构相似的过敏原(如山核桃)起作用。这些过敏原在性质上可能相似,如虾和龙虾,或无关,如香蕉和乳胶。然而,它们呈现结构相似的表位,因此诱导由相同抗体介导的免疫反应。

用交叉反应抗体接种疫苗可以抑制几种致命形式的埃博拉病毒

埃博拉病毒是一种由埃博拉病毒引起的致命疾病。六种埃博拉病毒中有四种对人类有致病性。这种病毒很容易通过体液传播,并引起局部暴发。直到最近几年,研究人员才开发出一种针对埃博拉病毒扎伊尔株的疫苗。该疫苗在2018年刚果民主共和国爆发的埃博拉急性疫情中成功保护了卫生工作者。该疫苗需要进行额外的测试,以证明其安全性,但有望成为预防扎伊尔埃博拉病毒株引起疾病的候选疫苗。

与此同时,研究人员继续鉴定抗体,赋予广泛的免疫埃博拉病毒。为此,科学家对 Ebola疫情幸存者体内的人体抗体进行了采样和鉴定。他们鉴定出两种抗体对多种 Ebola病毒产生交叉反应。这一发现可能会导致开发一种针对Ebola病毒的大规模疫苗。"


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