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背景:类风湿性关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)困扰着0.5-1%的世界人口,是影响最为广泛的自身免疫性疾病之一。RA以关节肿胀、红斑、疼痛、以及软骨和骨结构的破坏及损失为特征。关节软骨蛋白,如胶原蛋白等,被认为是潜在的RA自身抗原。Ⅺ型胶原(CollagenⅪ,CⅪ)是软骨中含量较少的蛋白,由三条不同的α链组成[α1(Ⅺ),α2(Ⅺ),α3(Ⅺ)],是具有三螺旋结构的异三聚体。其中α3(Ⅺ)链与Ⅱ型胶原(CollagenⅡ,CⅡ)的α1(Ⅱ)链由同一个基因编码,两者具有相同的氨基酸序列,但α3(Ⅺ)链具有更复杂的糖基化修饰。与CⅪ结构类似的CⅡ是软骨中的主要成分,是由三条相同的α链形成三螺旋结构[α1(Ⅱ)]。在正常情况下,CⅪ、CⅡ和Ⅸ型胶原(CollagenⅨ,CⅨ)共同组成细胶原纤维,且CⅪ是隐藏在细胶原纤维内部的。我们已知CⅡ具有一个重要的T细胞表位,而CⅪ含有一条与CⅡ相同的α链,由此我们可以推测CⅪ也同样存在该T细胞表位,由于抗体一般倾向于识别具有某种空间构象的表位,CⅪ是否与CⅡ具有相同的B细胞表位不得而知。 方法:表达Aq基因的小鼠对免疫反应易感,将CⅡ或CⅪ与CFA混合成乳剂,在易感小鼠尾根部皮内注射乳剂进行免疫。运用T细胞回忆实验寻找CⅪ的T细胞表位;借助PEG融合技术获得产生单克隆抗体的B细胞杂交瘤,大量扩增并生产纯化抗体;利用磁珠介导的免疫测定、ELISA和Western Blot检测关节炎小鼠和类风湿性关节炎患者队列的血清抗体水平,分析单克隆抗体与CⅡ、CⅪ以及三螺旋胶原肽段的结合反应;运用免疫组化染色技术和被动转移实验对抗体的体内外结合软骨切片能力以及在小鼠中的致关节炎作用进行分析。 结果:用CⅡ和CⅪ免疫小鼠能够引发强烈的T和B细胞反应,也存在同时针对两种胶原的交叉反应。用CⅡ免疫小鼠诱发了严重的关节炎,并在疾病的后期阶段产生针对CⅪ的免疫反应;而CⅪ免疫的小鼠虽然产生了针对CⅪ和CⅪ的强烈血清学反应,但仅能引发轻微的关节炎症状。我们制备了一系列针对CⅪ的单克隆抗体,其中L10D9抗体能同时结合CⅪ和CⅡ,并能特异性地与α3(Ⅺ)或α1(Ⅱ)链上的D3表位区域结合。L10D9抗体也能在体内外结合软骨切片组织,并诱导严重的关节炎。相比之下,L5F3抗体展示了轻微的软骨结合能力,L7D8抗体则无法与软骨组织结合,也无法诱导小鼠关节炎的产生。L10D9抗体能结合到同时存在于CⅪ和CⅡ的D3表位并诱导关节炎,揭示了这个共同表位的重要的血清学意义,我们检测分析了类风湿性关节炎患者和关节炎小鼠的血清,发现针对这个共同D3表位的抗体水平显著提高。 结论:在健康的软骨中,CⅪ并不暴露于软骨表面,但与CⅡ一样存在T和B细胞表位,这些存在于两种胶原的表位具有一定的交叉反应性。这些共同表位可能会在小鼠或人类关节炎发生过程中被激活,从而加重关节炎反应。