适应性免疫应答机制的演化

大约5亿年前，颌骨脊椎动物发展了一种新型病原识别系统，即适应性免疫系统。该系统的核心特征是在每个个体中，通过随机重组和基因片段的多样性产生无限可变的免疫受体，具有特异性受体的细胞发生克隆扩增。免疫细胞对抗原的记忆不是在细胞基因组中保守编码，而是在免疫细胞的克隆组成中得以编码。因此，适应性免疫系统允许每个个体具有与其生命史相对应的一套独特的免疫受体。最近研究发现，幸存的无颌脊椎动物如七鳃鳗和盲鳗亦具有适应性免疫系统。与有颌脊椎动物不同，无颌脊椎动物的受体多样性不是通过重组基因片段来编码，而是通过重组亮氨酸富含重复序列（leucine-rich-repeat，LRR）模块遗传单元来编码可变淋巴细胞受体（variable lymphocyte receptor，VLR），从而解决受体的多样化问题（图1-8）。

图1-8　无颌与有颌脊椎动物产生多样性受体的重组系统(https://www.daowen.com)

LRRV代表24个可变氨基酸LRR，LRRNT代表N末端加帽的LRR，LRR1代表18个可变氨基酸LRR，SP代表信号肽，NT代表LRRNT的前6个氨基酸；LRRCT代表C末端加帽的LRR，CT代表LRRCT的后9个氨基酸，CP代表13可变氨基酸联结肽，Stalk代表VLR恒定区。邻近V、D、J基因片段的黄色小三角代表重组信号肽序列，C代表免疫球蛋白恒定区。

与无脊椎动物相比较，脊椎动物免疫系统的进化体现为：①所有脊椎动物都有淋巴细胞和特异性IgM 抗体；免疫球蛋白的类别，随脊椎动物的演进而趋于多样；②开始出现T、B淋巴细胞的分化，并在相应器官结构上得以体现；这种分化，在无颌类和软骨鱼类尚不分明，自硬骨鱼类起已然明显；③移植排斥的二次应答表现出典型的加速反应。这些特点也被今天的免疫学工作者作为划分固有免疫系统与适应性免疫系统的主要依据。