以下文章来源于One Health Advances ，作者OHAD

Characteristics of rabbit hapten-specifc and germline-based BCR repertoires following repeated immunization

第一作者：李 园

通讯作者：王战辉

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研究背景

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兔抗体在生物医学研究中应用广泛，特别是在免疫相关领域。兔独特的免疫系统使其具有丰富多样的抗体库。与其他物种不同，兔的初级B细胞受体（BCR）作为B细胞膜上的一类跨膜蛋白，其多样性源于V、D和J基因的重组，通过体细胞基因转换（SGC）和体细胞超突变（SHM）进一步实现多样性。此外，兔的体型比小鼠大，其体内B细胞的数量也较多。因此，与小鼠相比，兔在理论上能够识别更广泛的抗原，引起强烈的免疫反应。半抗原特异性单克隆抗体（mAb）是免疫分析应用中的重要工具，特别是用于监测环境污染物、食品中的霉菌毒素和兽药残留。然而，目前关于兔半抗原特异性BCR免疫库和胚系基因的报道有限。因此，深入探究兔半抗原特异性BCR免疫库的特征，可以丰富对小分子化合物激发兔机体免疫反应的理论，同时，对稀有抗体的发现、抗体工程技术的发展和免疫分析技术的建立至关重要。

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全文速览

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（1）重复免疫增加了兔对氯霉素（CAP）的抗体应答反应。从第 1 次免疫到第 4 次加强免疫，兔抗血清的效价和灵敏度均持续增加，虽然在第 5 次加强免疫和第 6 次加强免疫后，抗血清的效价没有继续增加，但是灵敏度仍在持续增加。在持续加强免疫过程中，CAP特异性IgG B细胞呈现持续增加的趋势 （图 1）。

图 1 兔重复免疫的抗体反应和CAP特异性B细胞数量

（2）重复免疫降低了CAP特异性BCR库的多样性。随着持续半抗原的重复免疫，兔外周血中的CAP特异性BCR免疫库中含有的VH克隆型和VL克隆型的数量显著降低。相邻 2 次免疫之间VH胚系基因的重叠和VL胚系基因的重叠并不会随着重复免疫而增加（图 2）。

图 2 重复免疫过程中CAP特异性BCR多样性分析

（3）重复免疫改变了CAP特异性BCR库中互补决定区（CDRs）的长度及V、D、J基因的使用和重排。兔在接触半抗原免疫原后，重链互补决定区3（CDRH3）的长度增加，轻链互补决定区3（CDRL3）的长度没有发生显著变化。兔原生BCR库和重复免疫过程中，CAP特异性BCR的免疫球蛋白重链多样性基因IGHD使用频率和种类没有显著差异；免疫球蛋白重链连接基因IGHJ的使用频率也没有差异，但IGHJ4是在兔BCR 库VH使用频率最高的J基因，IGLJ1在兔BCR库VL使用频率最高。此外，VDJ的组合发生了一定的变化，其中IGHV1S69/IGHD1-1/IGHJ4组合在重复免疫过程中CAP特异性BCR免疫库中的使用频率最高（图 3）。

图 3 重复免疫过程中CAP特异性BCR多样性分析

（4）重复免疫改变了基于胚系基因BCR的特征。重复免疫会改变Germline-based BCR的CDR长度和克隆型多样性。来自同一胚系基因的BCR序列具有高度的相似性，并在结构上呈现出高度的一致性。特别是CDRL3表现出更高的多样性。此外，随着免疫次数的增加，Germline-based BCR对半抗原的亲和力也会增加（图 4）。

图 4 IGHV1S69/IGKV1S34 胚系基库的特征

编辑荐语

本研究分析了半抗原重复免疫过程中CAP特异性BCR免疫库的变化规律，与未免疫的Native BCR库进行系统比较，并对Germline-based BCR的基因和结构进行了综合分析，评估了半抗原重复免疫对Germline-based BCR的稳定性和亲和力的影响，进一步阐明了兔BCR在体内的成熟规律。这些研究结果有助于高亲和力兔单克隆抗体的制备及其体外进化过程中稳定性和亲和力的探索。

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作者介绍

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第一作者：李园

浙江农林大学动物科技学院·动物医学院，副教授。毕业于中国农业大学动物医学院，曾获“中国农业大学优秀博士学位论文”、“中国农业大学优秀毕业生”等荣誉奖励及称号。以第一作者在Journal of Hazardous Materials、ACS Applied Materials & Interfaces、Food and Chemical Toxicology、Journal of Virology等发表SCI论文 10 余篇。

通讯作者：王战辉

中国农业大学，教授。入选国家“万人计划”科技创新领军人才，国家自然科学优秀青年基金获得者。主要从事动物源食品中有害化合物的生物识别材料创制、快速检测技术及产品开发研究。担任动物源食品安全检测技术北京市重点实验室常务副主任，中华预防医学会食品卫生分会副主任委员，中国仪器仪表学会食品质量安全检测仪器与技术应用分会副秘书长，中国畜牧兽医学会兽医药理与毒理学分会常务理事，中国畜牧兽医学会兽医食品卫生学分会常务理事，科技部食品药品安全领域专家组成员、欧盟Horizon 2020（PHANTOM Project）咨询委员会成员等职务。已主持国家自然科学基金、“十三五”国家重点研发计划、科技部国际科技合作专项、北京市重点攻关计划等项目30余项。在Biotechnology Advances、TrAC-Trends in Analytical Chemistry、Analytical Chemistry等期刊发表研究论文 150 余篇，授权国家发明专利 60 余项，开发出兽药残留快速检测产品 50 余种并已在全国推广应用。获国家新产品证书 2 个，北京市新技术新产品证书 30 余个。担任Journal of Agricultural and Food Chemistry、PLoS Computational Biology等期刊编委、客座编辑。

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原文链接

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Li, Y., Kong, Y., Yu, X. et al. Characteristics of rabbit hapten-specific and germline-based BCR repertoires following repeated immunization. One Health Adv. 1, 17 (2023).

https://doi.org/10.1186/s44280-023-00013-z

转自：“BMC科研永不止步”微信公众号

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