免疫球蛋白D
免疫球蛋白D（英語：Immunoglobulin D；縮寫：IgD）免疫球蛋白D是一種抗體的亞型。它與IgM共表達於成熟B細胞質膜，占該種細胞表面蛋白總量的1%。也存在分泌型的IgD，血清中含量很少，僅占血清中免疫球蛋白總量的0.25%。分泌型IgD的相對分子質量是185kDa，半衰期是2.8天。[1]分泌型的IgD是單體，由兩條δ重鏈和兩條輕鏈組成。
功能
IgD分子發現於1964年，而其功能至今還是免疫學謎題。在進化樹上，從硬骨魚至人類的物種都有IgD（鳥類可能沒有）。[2]這表明IgD的可能出現於如IgM一般古老的年代，且具有重要的免疫學功能。
IgD傳導信號激活B細胞，從而促進了後者參與免疫反應。IgM是分化中的B細胞表達的唯一亞型。IgD在B細胞離開骨髓遷移至外周淋巴組織時開始表達。成熟的B細胞同時表達IgM和IgD。只有重複多價的免疫原才能觸發IgD的信號，而IgM的信號則可被可溶的單價或多價免疫原觸發。[3]δ重鏈基因敲除的小鼠沒有重大的B細胞缺陷。[4][5]IgD在過敏反應中也起作用。[來源請求]IgD可結合併激活嗜鹼性粒細胞和肥大細胞，繼而使其產生抗微生物的因子以參與氣道的免疫防禦。[6]結合IgD的嗜鹼性粒細胞還可以釋放B細胞穩態因子。IgD基因敲除鼠中外周B細胞數量減少、血清IgE濃度降低、IgG1初次免疫應答缺陷，這些表現是和IgD的B細胞穩態作用是一致的。[來源請求]
結構多樣性
IgD的結構靈活多變，補足了IgM的功能，這也導致了其結構在脊椎動物進化過程中的多樣性。IgD在IgM缺陷時可以替代IgM的功能。[2][7]B細胞可以通過RNA的選擇性剪接和Ig類別轉換重組的方式表達IgD。所有有頜類脊椎動物都存在RNA的選擇性剪接，但類別轉換重組僅存在於高等脊椎動物，且這種方式增加了IgD的多樣性。[2][8]有頜魚類的恆定區因Cδ外顯子的增強而呈現高度多樣性。[9][10]選擇性剪接產生了不同的剪接變異體。人類和靈長目動物的IgD具有三個Cδ免疫球蛋白域和很長的鉸鏈區。此鉸鏈區的氨基端富含丙氨酸和蘇氨酸，羧基端富含帶電的賴氨酸、穀氨酸和精氨酸殘基。羧基端的殘基被O-糖基化修飾，該修飾與激活的T細胞表面的偽IgD受體相結合。[11][12]人類IgD和嗜鹼性粒細胞及肥大細胞表面的肝素及硫酸乙酰肝素葡聚糖蛋白相互作用。鼠IgD的僅具有兩個免疫球蛋白域，其鉸鏈區較人類也更短，具有不同的氨基酸殘基，且這些殘基被N-糖基化修飾。
共表達方法
在編碼人類重鏈基因位點，V-D-J基因盒的3』端，是一系列編碼恆定區的基因，其中每一部分對應一種免疫球蛋白亞型。其中編碼IgM重鏈的Cμ基因最接近V-D-J基因盒，編碼IgD重鏈的Cδ基因緊隨其後。
原始mRNA轉錄物包含轉錄的V-D-J基因盒以及Cμ和Cδ基因以及這些基因之間的內含子。
隨後，原始的mRNA被選擇性剪接，生成的功能mRNA僅含Cμ或Cδ兩者之一。Cμ和Cδ基因之間以及Cδ基因3』端的兩處多腺苷酸化區促成了選擇性剪接
功能mRNA的V-D-J區和C區基因具有連續性，隨後翻譯產生μ重鏈或δ重鏈。重鏈與κ或λ輕鏈結合，最終形成完整的IgM或IgD抗體。
鋅指蛋白318（ZFP318）可以促進IgD的表達，它控制原始mRNA的選擇性剪接。非成熟B細胞主要表達含μ基因的轉錄物，成熟B細胞表達含μ或δ基因的轉錄物，並表達ZFP318基因。[13]有研究表明ZFP318的沉默突變導致B細胞不表達IgD。[14]
激活免疫系統
膜型IgD作為B細胞受體（BCR）的一部分，可以傳導信號，激活適應性免疫和天然免疫反應；[3]分泌型IgD也可分別結合單核細胞、肥大細胞[15]、嗜鹼性粒細胞[6][16]激活免疫反應。傳統上認為激活免疫系統會加劇自身免疫疾病及過敏性皮膚炎症。與這種觀點相反，2010年的一項研究表明抗IgD單克隆抗體可以減輕膠原誘導關節炎動物模型的疾病嚴重性。[17]應用新型療法治療模型鼠獲得性大疱性表皮鬆解症[18]以及慢性接觸性超敏反應[19]亦有效。
參考文獻
- ^ Rogentine, G. N.; Rowe, D. S.; Bradley, J.; Waldmann, T. A.; Fahey, J. L. Metabolism of human immunoglobulin D (IgD).. The Journal of Clinical Investigation. 1966-09-01, 45 (9) [2022-10-27]. ISSN 0021-9738. PMC 292826
. PMID 5919348. doi:10.1172/JCI105454. （原始內容存檔於2022-12-24） （英語）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 Ohta, Yuko; Flajnik, Martin. IgD, like IgM, is a primordial immunoglobulin class perpetuated in most jawed vertebrates. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006-07-11, 103 (28) [2022-10-27]. Bibcode:2006PNAS..10310723O. ISSN 0027-8424. PMC 1636022 . PMID 16818885. doi:10.1073/pnas.0601407103. （原始內容存檔於2022-10-27） （英語）.
- ^ 3.0 3.1 Übelhart, Rudolf; Hug, Eva; Bach, Martina P.; Wossning, Thomas; Dühren-von Minden, Marcus; Horn, Anselm H. C.; Tsiantoulas, Dimitrios; Kometani, Kohei; Kurosaki, Tomohiro; Binder, Christoph J.; Sticht, Heinrich. Responsiveness of B cells is regulated by the hinge region of IgD. Nature Immunology. 2015-05, 16 (5) [2022-10-27]. ISSN 1529-2916. doi:10.1038/ni.3141. （原始內容存檔於2023-04-20） （英語）.
- ^ Edholm, Eva-Stina; Bengten, Eva; Wilson, Melanie. Insights into the function of IgD. Developmental & Comparative Immunology. Special issue on Teleost Fish Immunology. 2011-12-01, 35 (12) [2022-10-27]. ISSN 0145-305X. doi:10.1016/j.dci.2011.03.002. （原始內容存檔於2022-10-27） （英語）.
- ^ Nitschke, L; Kosco, M H; Köhler, G; Lamers, M C. Immunoglobulin D-deficient mice can mount normal immune responses to thymus-independent and -dependent antigens.. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1993-03, 90 (5). Bibcode:1993PNAS...90.1887N. ISSN 0027-8424. PMC 45985 . PMID 8446604. doi:10.1073/pnas.90.5.1887 （英語）.
- ^ 6.0 6.1 Chen, Kang; Xu, Weifeng; Wilson, Melanie; He, Bing; Miller, Norman W.; Bengtén, Eva; Edholm, Eva-Stina; Santini, Paul A.; Rath, Poonam; Chiu, April; Cattalini, Marco. Immunoglobulin D enhances immune surveillance by activating antimicrobial, proinflammatory and B cell–stimulating programs in basophils. Nature Immunology. 2009-08, 10 (8) [2022-10-27]. ISSN 1529-2916. PMC 2785232 . PMID 19561614. doi:10.1038/ni.1748. （原始內容存檔於2022-12-24） （英語）.
- ^ Preud'homme, Jean-Louis; Petit, Isabelle; Barra, Anne; Morel, Jean-Claude Lecron, Franck; Lelièvre, Eric. Structural and functional properties of membrane and secreted IgD. Molecular Immunology. 2000-10-01, 37 (15). ISSN 0161-5890. doi:10.1016/S0161-5890(01)00006-2 （英語）.
- ^ Immunoglobulin, isotype switching. SpringerReference. Berlin/Heidelberg: Springer-Verlag. 2011. doi:10.1007/springerreference_38701 （英語）.
- ^ Chen, Kang; Cerutti, Andrea. New insights into the enigma of immunoglobulin D: Regulation and function of IgD. Immunological Reviews. 2010-08-19, 237 (1) [2022-10-27]. PMC 3048779 . PMID 20727035. doi:10.1111/j.1600-065X.2010.00929.x. （原始內容存檔於2022-10-27） （英語）.
- ^ Preud'homme, Jean-Louis; Petit, Isabelle; Barra, Anne; Morel, Jean-Claude Lecron, Franck; Lelièvre, Eric. Structural and functional properties of membrane and secreted IgD. Molecular Immunology. 2000-10-01, 37 (15). ISSN 0161-5890. doi:10.1016/S0161-5890(01)00006-2 （英語）.
- ^ Iwase, H.; Tanaka, A.; Hiki, Y.; Kokubo, T.; Ishii-Karakasa, I.; Kobayashi, Y.; Hotta, K. Abundance of Gal 1,3GalNAc in O-Linked Oligosaccharide on Hinge Region of Polymerized IgA1 and Heat-Aggregated IgA1 from Normal Human Serum. Journal of Biochemistry. 1996-07-01, 120 (1) [2022-10-27]. ISSN 0021-924X. doi:10.1093/oxfordjournals.jbchem.a021398. （原始內容存檔於2022-02-24） （英語）.
- ^ Swenson, C. D.; Patel, T.; Parekh, R. B.; Tamma, S. M.; Coico, R. F.; Thorbecke, G. J.; Amin, A. R. Human T cell IgD receptors react with O-glycans on both human IgD and IgA1. European Journal of Immunology. 1998-08, 28 (8) [2022-10-27]. ISSN 0014-2980. PMID 9710214. doi:10.1002/(SICI)1521-4141(199808)28:08<2366::AID-IMMU2366>3.0.CO;2-D. （原始內容存檔於2022-10-27）.
- ^ Murphy, K; Weaver, C. Janeway's Immunobiology. New York, NY: Garland Science/Taylor and Francis. 2016: 195. ISBN 9780815345053.
- ^ Enders, Anselm; Short, Alanna; Miosge, Lisa A.; Bergmann, Hannes; Sontani, Yovina; Bertram, Edward M.; Whittle, Belinda; Balakishnan, Bhavani; Yoshida, Kaoru; Sjollema, Geoff; Field, Matthew A. Zinc-finger protein ZFP318 is essential for expression of IgD, the alternatively spliced Igh product made by mature B lymphocytes. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2014-03-25, 111 (12) [2022-10-27]. Bibcode:2014PNAS..111.4513E. ISSN 0027-8424. PMC 3970522 . PMID 24616512. doi:10.1073/pnas.1402739111. （原始內容存檔於2022-10-27） （英語）.
- ^ Zhai, Guan-Ting; Wang, Hai; Li, Jing-Xian; Cao, Ping-Ping; Jiang, Wen-Xiu; Song, Jia; Yao, Yin; Wang, Zhi-Chao; Wang, Zhe-Zheng; Wang, Meng-Chen; Liao, Bo. IgD-activated mast cells induce IgE synthesis in B cells in nasal polyps. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2018-11-01, 142 (5). ISSN 0091-6749. PMID 30102935. doi:10.1016/j.jaci.2018.07.025 （英語）.
- ^ Shan, Meimei; Carrillo, Jorge; Yeste, Ada; Gutzeit, Cindy; Segura-Garzón, Daniel; Walland, A. Cooper; Pybus, Marc; Grasset, Emilie K.; Yeiser, John R.; Matthews, Dean B.; Veen, Willem van de. Secreted IgD Amplifies Humoral T Helper 2 Cell Responses by Binding Basophils via Galectin-9 and CD44. Immunity. 2018-10-16, 49 (4). ISSN 1074-7613. PMC 6366614 . PMID 30291028. doi:10.1016/j.immuni.2018.08.013 （英語）.
- ^ Nguyen, Tue G.; Little, Christopher B.; Yenson, Vanessa M.; Jackson, Christopher J.; McCracken, Sharon A.; Warning, Julia; Stevens, Veronica; Gallery, Eileen G.; Morris, Jonathan M. Anti-IgD antibody attenuates collagen-induced arthritis by selectively depleting mature B-cells and promoting immune tolerance. Journal of Autoimmunity. 2010-08-01, 35 (1) [2022-10-27]. ISSN 0896-8411. doi:10.1016/j.jaut.2010.03.003. （原始內容存檔於2019-10-25） （英語）.
- ^ Kulkarni, Upasana; Karsten, Christian M.; Kohler, Thomas; Hammerschmidt, Sven; Bommert, Kurt; Tiburzy, Benjamin; Meng, Lingzhang; Thieme, Lara; Recke, Andreas; Ludwig, Ralf J.; Pollok, Karolin. IL-10 mediates plasmacytosis-associated immunodeficiency by inhibiting complement-mediated neutrophil migration. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2016-05-01, 137 (5). ISSN 0091-6749. PMID 26653800. doi:10.1016/j.jaci.2015.10.018 （英語）.
- ^ Nguyen, Tue G. Immune-modulation via IgD B-cell receptor suppresses allergic skin inflammation in experimental contact hypersensitivity models despite of a Th2-favoured humoral response. Immunology Letters. 2018-11-01, 203. ISSN 0165-2478. doi:10.1016/j.imlet.2018.09.008 （英語）.
