ExamWise
115年:醫學二(1)

每一顆B 細胞只表現一種專一性（specificity）抗原受體，其最主要的機制為：

ARNA 選擇性剪接（alternative splicing）
BDNA 重組（rearrangement）
C等位基因排除（allelic exclusion）
D類型轉換重組（class switch recombination）

詳細解析

本題觀念：

本題的核心觀念在於 B 細胞發育過程中的等位基因排除（Allelic exclusion）。這是免疫學中解釋為何單一 B 細胞只會產生單一種特異性（specificity）抗體受體（BCR）的關鍵機制。若一個 B 細胞同時表現來自父系與母系染色體的不同重鏈或輕鏈，該細胞將具備多重特異性（polyspecificity），這會破壞免疫系統的**株落選擇（clonal selection）**機制，並增加自體免疫的風險。

選項分析

  • A. RNA 選擇性剪接（alternative splicing）：

    • 錯誤。此機制主要用於解釋同一顆 B 細胞如何同時表現 IgM 和 IgD（兩者具有相同的抗原結合位/特異性，僅恆定區不同），或是決定抗體是膜結合型（membrane-bound）還是分泌型（secreted）。它不負責限制 B 細胞只表現單一抗原特異性。

  • B. DNA 重組（rearrangement）：

    • 錯誤。這裡指的是 V(D)J 重組。雖然這是產生抗體多樣性與製造特異性受體的過程，但單純的重組動作並不能保證「只表現一種」。理論上，二倍體細胞有兩套染色體（父系與母系），若無調控機制，兩套染色體皆可能進行重組並表現。因此，必須要有額外的機制（即選項 C）來抑制另一套染色體的重組。

  • C. 等位基因排除（allelic exclusion）：

    • 正確。這是指當 B 細胞的一條染色體成功完成重組並產生功能性重鏈（或輕鏈）後，會透過訊號傳遞（如 pre-BCR 的表現）回饋抑制（feedback inhibition）另一條同源染色體的重組過程。這確保了每個 B 細胞只表現來自單一等位基因的重鏈和輕鏈，從而保證了 BCR 的單一特異性（monospecificity）。此即著名的「一個細胞，一種抗體（one cell, one antibody）」原則。

  • D. 類型轉換重組（class switch recombination, CSR）：

    • 錯誤。這是 B 細胞受抗原刺激後發生的過程，涉及重鏈恆定區（C region）的改變（如從 IgM 轉換為 IgG、IgA 或 IgE）。此過程改變的是抗體的作用功能（effector function），而不會改變其對抗原的特異性（可變區 V region 保持不變）。

答案解析

B 細胞為了確保專一性，必須嚴格控制其抗原受體的基因重組。在發育過程中，B 細胞會先重組一條染色體上的重鏈基因，若成功產生功能性蛋白（pre-BCR），就會發出訊號停止另一條染色體的重組，此現象稱為等位基因排除（Allelic exclusion）。同樣的機制也發生在輕鏈（先 κ 後 λ，若 κ 成功則排除 λ），確保最終的 B 細胞表面受體只由單一種重鏈與單一種輕鏈組成，對應單一抗原表位。因此，最主要的機制為 C. 等位基因排除。

核心知識點

考生應掌握 B 細胞發育與抗體多樣性 的三大關鍵機制區別：

  1. 等位基因排除 (Allelic Exclusion)：確保單一特異性（One cell, one antibody）。機制是成功重組後抑制另一條染色體。
  2. 同型排除 (Isotypic Exclusion)：確保單一 B 細胞只表現 κ 或 λ 其中一種輕鏈（人類通常是 κ 優先，失敗才試 λ）。
  3. V(D)J 重組 (Somatic Recombination)：產生多樣性（Diversity）的源頭，發生在骨髓中（抗原非依賴期）。
  4. RNA 選擇性剪接 (Alternative Splicing)：允許 IgM/IgD 共表現 以及 膜結合/分泌型 的切換。
  5. 類型轉換 (Class Switching) 與 體細胞高頻突變 (Somatic Hypermutation)：發生在周邊淋巴組織（抗原依賴期），分別負責改變功能（IgM -> IgG/A/E）與提高親和力。

參考資料

  1. Janeway's Immunobiology, "The generation of diversity in immunoglobulins" & "Allelic exclusion".
  2. Kuby Immunology, "B-Cell Development".
  3. Allelic exclusion - Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Allelic_exclusion)
  4. Allelically included B cells with two specificities are eliminated in the periphery (Frontiers in Immunology, 2013)
了解本站架構