免疫学受体和信号B细胞和T细胞受体
tcr和bcr的基本结构
tcr和bcr的基本结构TCR（T细胞受体）和BCR（B细胞受体）是人体免疫系统中两个重要的受体分子。
它们在免疫应答中起着关键作用，帮助人体抵抗各种病原体入侵。
TCR是一种膜上受体，存在于T细胞的细胞膜上。
它由两个亚基组成，分别是α链和β链。
每个亚基都包含一个可变区和一个恒定区。
可变区由多个可变结构域组成，这些结构域的序列可在T细胞发育过程中发生基因重组，使得每个T细胞都能生成不同的TCR。
恒定区则保持不变，负责与其他免疫分子的结合。
BCR是一种膜上受体，存在于B细胞的细胞膜上。
它由两个亚基组成，分别是重链和轻链。
BCR的结构与TCR类似，也包含可变区和恒定区。
可变区的序列也会在B细胞发育过程中发生基因重组，使得每个B细胞都能产生不同的BCR。
BCR通过其可变区与抗原结合，从而激活B细胞并引发免疫应答。
TCR和BCR的结构和功能有一些区别。
首先，它们与不同类型的抗原结合。
TCR主要与抗原肽片段结合，而BCR则与整个抗原分子结合。
其次，它们传导信号的方式也不同。
TCR通过与MHC分子结合来传导信号，而BCR则可以直接与抗原结合并激活B细胞。
此外，它们在免疫应答中的作用也不完全相同。
TCR主要参与细胞免疫应答，如通过识别和杀伤感染细胞。
而BCR则主要参与体液免疫应答，如通过产生抗体来中和病原体。
TCR和BCR作为人体免疫系统的重要组成部分，对于维持机体的免疫平衡和抵御病原体入侵具有重要意义。
它们的结构和功能的研究不仅有助于我们深入了解免疫应答的机制，还为疾病的预防和治疗提供了新的思路。
未来，我们可以进一步研究TCR和BCR的多样性、识别机制以及与其他免疫分子的相互作用，以更好地理解免疫系统的运作，并为免疫相关疾病的治疗提供新的策略。
通过深入研究TCR和BCR，我们有望在免疫学领域取得更大的突破，为人类的健康和福祉做出更大的贡献。
免疫学研究中免疫细胞细胞表面受体的结构与功能
免疫学研究中免疫细胞细胞表面受体的结构与功能免疫细胞是人体免疫系统中的基本组成部分，它们通过检测外来的病原体和异常细胞，识别它们并启动免疫反应来保护人体免受疾病的侵袭。
免疫细胞在识别和响应外来细胞时，必须依赖表面的受体分子进行信号传导。
因此，免疫细胞表面的受体分子在免疫系统中发挥着重要的作用。
本文将介绍免疫细胞表面受体的结构和功能，并探讨其在免疫学研究中的应用。
一、免疫细胞表面受体的结构免疫细胞表面受体是一种具有高度多样性的蛋白质，通常分为两类：B细胞受体和T细胞受体。
B细胞受体是一种由两个重链和两个轻链组成的膜结合受体，其中重链和轻链由可变（V）和恒定（C）区域组成。
B细胞受体的可变区域由大量的基因片段（V,D,J和C）通过随机重组而成，这种机制确保了受体的高度多样性。
T细胞受体包括由α和β或γ和δ构成的异二聚体，其可变区域（Complementary determining regions，CDR）位于α和β链的N端。
T细胞受体的可变区域和B细胞受体的可变区域一样，由多个V、D、J和C片段的随机重组形成。
除了B细胞和T细胞受体，还有一些其他的免疫细胞表面受体，例如Toll样受体（Toll-like receptors，TLRs）、Fc受体（Fc receptors，FcRs）和细胞间粘附分子（Intercellular adhesion molecules，ICAMs）。
这些受体通常是单个蛋白质，包括一个或多个多肽区域、一个跨越细胞膜的跨膜区域和一个胞内区域，用于转导外界的信号。
二、免疫细胞表面受体的功能免疫细胞表面受体在免疫反应中发挥着不同的作用。
例如，在B细胞中，B细胞受体识别外来抗原，与此同时，它还可以通过调节配体的亲和力和品种切换（Class switch recombination，CSR）来适应不同类型的病原体。
在T细胞中，T细胞受体识别胸腺体细胞在自身抗原透视（thymic selection）过程中选择的肽类MHC类Ⅰ或MHC类Ⅱ分子上呈递的肽段，并且在T细胞激活过程中起着重要作用。
免疫学 T and B cells
Receptor recognizes self antigen
B
Apoptosis or anergy
V
V
V
J
C
B
Edited receptor now recognizes a different antigen and can be rechecked for specificity
B淋巴细胞亚群
B细胞的分化发育
B细胞在骨髓（中枢免疫器官）中发育成熟
Transfer fetal liver cells
Normal bone marrow
Mature B cells
Defective bone marrow
No Mature B cells
骨髓基质细胞膜表面的粘附分子如VLA-4和VCAM-1，以及分泌的细胞
免疫细胞 Cells of the Immune System
外周血中各种免疫细胞的比例
白细胞 中性粒细胞 占白细胞总数比(%) 60~70 细胞总数(x109/L) 2.4~7.4
嗜碱粒细胞
嗜酸粒细胞 单核细胞 淋巴细胞 树突细胞
0.1~1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1~3 6~10 25~35 0.1~1
0.01~0.06
• 受体和配体均存在膜型和可溶性两种形式，均参与了共
刺激信号的介导和调节 • 共刺激分子的相互作用及其网络调节
T细胞活化的三信号
第一信号：
• TCR识别抗原，经CD3分子传递信号至细胞内 • 保证T细胞被抗原活化后产生的适应性免疫应答具有 严格的抗原特异性
第二信号：
• T细胞与抗原提呈细胞或靶细胞表面的协同刺激分子 相互作用 • 扩大适应性免疫应答的免疫效应，使已活化的T细胞 发生克隆扩增，并分化为效应T细胞
免疫细胞的变异和演化机制的分子调控
免疫细胞的变异和演化机制的分子调控免疫系统是维持生命健康的重要组成部分。
免疫细胞是免疫系统的核心，它们可以分为多种类型，包括T细胞、B细胞、自然杀伤细胞等。
这些免疫细胞在抗击不同病原体、肿瘤细胞等方面具有各自不同的功能。
为了应对环境中日益复杂多变的病原体，免疫细胞会发生变异和演化，从而进一步提高其免疫效果。
本文将探讨免疫细胞的变异和演化机制以及分子调控机制。
一、免疫细胞的变异和演化机制免疫细胞的变异和演化是指在免疫细胞的分化、增殖、成熟和功能发挥等过程中，通过基因重组、突变、多样性分析等机制，使得免疫系统不断进化和提高对各种病原体的识别和攻击能力。
具体机制包括：（一）基因重组基因重组是指通过DNA序列的重组来产生新的免疫受体分子。
在B细胞和T 细胞中，受体分子包括B细胞受体（BCR）和T细胞受体（TCR）。
这些受体分子通过与特定抗原结合而激活免疫细胞。
基因重组主要包括两个技术过程：VDJ重组和CDR3重组。
VDJ重组产生BCR或TCR的变异区域，而CDR3重组则决定其特异性。
这两个重组过程使得免疫细胞能够产生无限的变异多样性，从而提高对各种病原体的应对能力。
（二）突变和选择突变和选择是指在免疫细胞的分化、成熟和功能发挥等过程中，通过基因突变和选择机制来产生新的受体分子或留下有用的受体分子。
在突变过程中，免疫细胞DNA序列发生变化，从而产生新的受体分子。
在选择过程中，免疫细胞会接受或排斥某些受体分子，从而留下有用的受体分子。
这两个过程使得免疫细胞能够适应不同病原体环境的变化，并提高其对抗病原体的效果。
（三）多样性分析多样性分析是指利用DNA、RNA、蛋白质等技术手段，对免疫细胞的受体分子进行序列分析和比较，以了解免疫细胞的多样性和进化过程。
通过多样性分析，可以揭示免疫细胞受体分子之间的相似性和差异性，从而深入了解免疫系统的演化和功能。
二、免疫细胞的分子调控机制为了实现免疫细胞的变异和演化，在免疫细胞的分化、增殖、成熟和功能发挥等过程中，需要有复杂的分子调控机制。
B细胞和T细胞ppt课件
T细胞识别加工后的抗原
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MHC分子的分类
MHCI结合的肽段大概为8－10个氨基酸，它将抗原肽提呈 给CD8+T细胞，而MHCII结合的肽段大概为13－18个氨基酸， 它将抗原肽提呈给CD4+T细胞。
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MHC蛋白与器官移植
杀伤性T细胞对“外源”MHC分子非常敏感，一旦识别“外 源”MHC分子后，CTL便攻击、杀死表达该“外源”MHC分 子的细胞。 CTL能通过破坏血管，CTL切断移植器官的血液供应，结 果通常导致其坏死。 移植学家力图使供体与受体相匹配，据估计，如果在 10000个与你无亲缘关系的个体骨髓捐赠库内寻找，找到与你 的MHCⅠ类分子相匹配的概率只有70％。
1. 颗粒酶、穿孔素途径
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2. Fas途径
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T细胞成熟激活增殖分化总结
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DC体内激活肿瘤患者免疫系统过程
1. DC通过血液循环迁移人体肿瘤组织。不成熟DC具有非常强 的吞噬能力，它能吞噬肿瘤来源的物质。
2. DC细胞被肿瘤来源的物质以及各种肿瘤浸润淋巴细胞分泌 的因子诱导成熟。
3. 成熟的DC从肿瘤组织迁移到富含T细胞的外周淋巴器官。 那里它们激活CTL和CD4+T细胞。
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三种专职抗原提呈细胞
树突状细胞: 它是最有效的抗原提呈细胞。这些细胞组成性 的表达高水平的MHCII分子和共刺激分子，它们能激活静息T细 胞。 巨噬细胞：它只有通过内吞抗原后才能被激活，然后再表达 MHCII分子和共刺激分子B7。 B细胞：它组成性的表达MHCII分子，但只有在被抗原激活 后才开始表达B7分子。
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T细胞受体(TCR)的重排
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T细胞受体复合物：TCR-CD3
免疫学的基础知识
免疫学的基础知识免疫学是研究机体免疫系统的结构、功能及其对抗病原体的过程的科学，涉及到免疫系统的组成、免疫应答的机制以及免疫相关疾病的预防和治疗等内容。
了解免疫学的基础知识对于我们维护健康、防范疾病非常重要。
一、免疫系统的组成人体免疫系统由多个组成部分组成，主要包括免疫器官、免疫细胞和免疫分子三个方面。
1. 免疫器官免疫器官包括胸腺、脾脏、淋巴结和骨髓等。
胸腺是T细胞的生成和发育的重要场所，而脾脏则在体内清除老化和异常的红细胞，同时参与敌体抗血清反应。
淋巴结是淋巴细胞增殖和分布的地方，骨髓则是B细胞生成和发育的重要器官。
2. 免疫细胞免疫细胞主要包括T细胞、B细胞和巨噬细胞等。
T细胞和B细胞是免疫应答的核心细胞，能够通过各自的受体识别抗原并发挥特异性作用。
而巨噬细胞则是初步识别、摄食和呈递抗原的重要细胞，也是炎症与免疫应答的桥梁。
3. 免疫分子免疫分子包括抗体、细胞因子和补体蛋白等。
抗体是由B细胞分泌的，能够与抗原相结合从而中和病原体或标记它们以便后续清除。
细胞因子是一类体内蛋白质信号分子，能够调节免疫细胞的活动和相互作用。
补体蛋白则参与炎症反应和体液免疫的效应过程。
二、免疫应答的机制免疫系统通过细胞介导的免疫应答和体液介导的免疫应答来应对各种病原体的入侵。
1. 细胞介导的免疫应答细胞介导的免疫应答主要依赖于T细胞的激活和效应。
当抗原被巨噬细胞摄取并呈递给T细胞时，激活的T细胞会分化为不同的亚群，并通过多种机制对抗原感染作出反应，如细胞毒性T细胞杀伤感染细胞，辅助T细胞促进B细胞的抗体分泌等。
2. 体液介导的免疫应答体液介导的免疫应答主要是指由B细胞产生的抗体对抗原进行识别并中和的过程。
B细胞通过抗原刺激和T细胞辅助来发育成为抗体分泌细胞，分泌的抗体能够结合病原体上的抗原，从而中和它们并协助巨噬细胞的吞噬作用。
三、免疫相关疾病的预防和治疗免疫相关疾病是指与免疫系统功能失调有关的一类疾病，如自身免疫性疾病、感染性疾病和肿瘤等。
B细胞和T细胞课件
B细胞和T细胞
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激活后辅助T细胞的生命周期
✓ 如果Th细胞在有寄生虫侵袭的位点离开血液时，它们就会发 现召集处于富含IL-4的环境中。IL-4可以促使为定型辅助T细胞 分泌Th2细胞因子（如IL-4,IL-5和IL-10），这些细胞因子对于 帮助抵抗寄生虫侵袭非常有效。
✓ 激活后的辅助T细胞寿命比TL的生命周期
CTL被激活后，它就会快速增殖，以建立自己的数量群。 然后，它离开淋巴结，进入血液，搜寻机体内那些入侵者 侵入、需要它去杀灭它们的部位。当它找到了这样的地方， 它就离开血液，然后诱导被感染细胞的凋亡。
激活后的细胞毒T细胞寿命比较短，一般为几天到几周。
B细胞和T细胞
B细胞和T细胞
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B细胞成熟激活增殖分化总结
B细胞和T细胞
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T细胞的分类
➢ T细胞可以分为三类，即杀伤性T细胞(CTL,CD8+)、 辅助性T细胞(TH ,CD4 +)、调节性T细胞(Treg)。
➢ T细胞按阶段分为三种，即静息T细胞、效应T细胞、 记忆T细胞。
B细胞和T细胞
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T细胞识别加工后的抗原
➢ TH细胞识别B细胞上的肽－MHCII复合物，这 个识别在加上共刺激信号导致了TH细胞的激活。
B细胞和T细胞
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➢ 激活的TH细胞开始表达CD40L，CD40和 CD40L的相互作用产生信号②，B7和CD8作 用给TH细胞提供了共刺激信号。
➢ B细胞开始表达各种细胞因子受体。TH细 胞分泌的细胞因子与B细胞上的细胞因子受 体结合导致B细胞增殖和分化。
B细胞和T细胞
5
抗体的类型转换
B细胞和T细胞
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抗体的标记和中和功能
B细胞和T细胞
B细胞和T细胞
Thank you !
✓ 激活后的辅助T细胞寿命比较短，一般为几天到几周。
激活后CTL的生命周期
CTL被激活后，它就会快速增殖，以建立自己的数量群。 然后，它离开淋巴结，进入血液，搜寻机体内那些入侵者 侵入、需要它去杀灭它们的部位。当它找到了这样的地方， 它就离开血液，然后诱导被感染细胞的凋亡。
激活后的细胞毒T细胞寿命比较短，一般为几天到几周。
T细胞受体(TCR)的重排
T细胞受体复合物：TCR-CD3
辅助T细胞的产生
CTL细胞的产生
静息CTL的增殖需要辅助T细胞的帮助
记忆CTL的增殖不需要辅助T细胞的帮助
激活后辅助T细胞的生命周期
✓ 效应器辅助T细胞有两个主要职责。首先，它们存在于血 液和淋巴循环中，并可在淋巴结之间迁移，为B细胞和CTL 提供帮助。其次，在发生“战场”的部位离开血管，为先天 免疫系统和获得性免疫系统的“士兵们”提供帮助。
B细胞和T 细胞
报告人：张云龙
2010-12-02
抗体IgG的基本结构
抗体多样性的产生
在每一个B细胞中，编码抗体重链基因的染色体具有4种 类型DNA元件（基因片段）的多个拷贝存在，这4种片段 分别称为V、D、J和C。
抗体的类型及其特性
B细胞所处微环境的细胞因子决定了其 所分泌抗体的类型
抗体的类型转换
➢ 激活的TH细胞开始表达CD40L，CD40和 CD40L的相互作用产生信号②，B7和CD8作 用给TH细胞提供了共刺激信号。
➢ B细胞开始表达各种细胞因子受体。TH细 胞分泌的细胞因子与B细胞上的细胞因子受 体结合导致B细胞增殖和分化。
B细胞成熟激活增殖分化总结
T细胞的分类
➢ T细胞可以分为三类，即杀伤性T细胞(CTL,CD8+)、 辅助性T细胞(TH ,CD4 +)、调节性T细胞(Treg)。
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抗原表位(Epitopes) 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
免疫细胞不识别或作用于 完整的抗原分子，替代的 淋巴细胞仅识别大分子中 个别的位点，这些位点称 为抗原表位(Epitopes)或 抗原决定簇(Antigen determinants)
淋巴细胞与复杂抗原的相 互作用，可能发生在抗原 结构的几个不同水平上。
天然免疫与适应免疫的比较 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
反应时间 特异性 多样性 记忆反应 非己识别 可溶性成
分 主要细胞
型
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表3-1 天然免疫和适应免疫
反应时间：分/小时； 天 特异性：对病原体相关的分子和分子模式及死亡/损伤产生的分子的特异性；
有免疫原性也有抗原性，但是反之并非这样。
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抗原与半抗原
免疫原(immunogen), 具有免疫原性
半抗原(hapten), 仅具有抗原性
抗原/免疫原(antigen /immunogen,在同一动物机 体内是同意词)，能够诱导 机体免疫反应并与相应抗体 或T细胞受体发生特异反应 的物质。
一个物质能否作为抗原，既 取决于机体，也取决于抗原 本身
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免疫系统的抗原结合分子
抗体 (免疫球蛋 白，Ig)
T细胞受体 (TCR)
主要组织相 容性复合体 (MHC)
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导致免疫原性的抗原特性
外源性 分子大小
MW.>5000-10000 化学组成与复杂性
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半抗原的免疫特性
半抗原仅具有抗原性（反应 原性，特异性）
当与某种载体偶联后（半抗 原载体结合物，haptencarrier conjugate）能表现 免疫原性
半抗原载体结合物的特异性 存在三类抗原决定 1）半抗原决定簇 2）未受影响的载体蛋白表 位 3）半抗原和载体分子结合 区形成的新表位
高特异性，区分微生物或非微生物分子结构微小的差别 多样性：有限数量的保守的胚系编码受体（germ line-encode receptors）
; 高度多样的；在每个个体中（具有）由受体基因遗传重组产生的极大 数量的受体 记忆反应：有些（见于无脊椎动物的天然反应和小鼠/人的NK细胞）；持久 的记忆，随后的（再次）感染具有更大程度的更快反应 我/非我区分：完美的，在宿主内无微生物特异的我/非我模式；非常好的， 偶然因（我/非我）区分失败导致自身免疫疾病 血液或体液中可溶性成分：许多抗微生物肽和蛋白和别的介质；抗体和细 胞因子 主要细胞型：噬菌细胞（单核细胞，巨噬细胞，中性粒细胞），自然（NK） 杀伤细胞,别的白细胞，上皮细胞和内皮细胞；T细胞，B细胞，抗原-递 呈细胞。
B、T淋巴细胞识别不同的 抗原表位。
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B细胞抗原表位的特性
天然蛋白的B细胞抗原表位通常由蛋白表面的亲水氨基酸组成，易于 接近膜结合或自由的抗体。
顺序抗原表位(Sequential Epitopes),连续抗原表位(Continuous Epitopes),蛋白质一级结构
生
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第一节 抗原与抗原结合分子
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抗原性与免疫原性
免疫原性(immunogenicity),诱导体液和/或细胞介导的 免疫反应的能力。
抗原性(antigenicity),与免疫反应最终产物(如抗体和 /或T细胞表面受体)特异结合的能力。
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第三章 受体与信号：B细胞和T细胞受体
Receptors and Signaling: B and T-Cell Receptors
第三章 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。 受体与信号：B细胞和T细胞受体
• 抗原和抗原结合分子 • 抗体：B细胞抗原受体 • TCR: T细胞抗原受体 • B细胞和T细胞受体信号 • B细胞和T细胞受体的产
（MHC，BCR和TCR等）基 因严重影响免疫原性 抗原的免疫方式
免疫剂量、免疫途径与 免疫次数 佐剂的使用
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
佐剂(Adjuvants)
定义：当与抗原混合一起注射能增强抗原免疫原性的物质。 佐剂增强免疫原性的主要表现方式：
1）延长抗原的存在 2）增强辅刺激信号 3）局部炎性增强(肉芽肿，granuloma，或其它炎性细胞反应) 4）使被刺激的淋巴细胞非特异性增殖 费氏佐剂(Freund’s adjuvants) 1)不完全佐剂(IFA):
石蜡油、羊毛脂等，可减少抗原用量到1%，延长抗体合成期 2)完全佐剂(CFA):
在IFA中加入结核菌或该菌细胞壁，其作用在于增强宿主细胞介 导的免疫应答及抗体合成
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常用佐剂基本作用方式
费氏 佐剂
延长 抗原 的存 在
增强 辅刺 激信 号
局部 炎性 增强
非特 异性 刺激 淋巴 细胞
结构抗原表位(Continuous Epitopes),不连续抗原表位 (Discontinuous Epitopes)，蛋白质三级结构
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蛋白质结构与抗原表位
一级结构与顺 序表位
二级结构与抗 原反应性
三级结构与结 构表位
四级结构与结 构表位、免疫 原价数
如异聚物比同聚物免疫原性 更强 抗原加工和递呈的敏感性
如不可溶的大分子通常是比 可溶性小分子免疫原性更强 （不可溶的大分子易于吞噬和 加工）；不能被降解递呈的大 分子物质免疫原性很低。
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外源性(Foreignness)
机体对“我/非我” (self/nonself)的识别导致免 疫反应
我 耐受 (在淋巴细胞发育期间未成熟淋巴细胞与自身成分相 接触，克隆清除) 非我 反应 (抗原在这一关键时期没有与未成熟淋巴细胞相接触 )
免疫原与被免疫动物之间在系统发育上距离的远近， 免疫原保守性的强弱，影响免疫原性的强弱。
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导致免疫原性的生物系统
宿主的遗பைடு நூலகம்组成 宿主的抗原结合分子