Heterologe Reaktionen von Säugetierseren mit monospezifischen Antihumanseren

Summary

• 1. Heterologous reactions of mammalian serum proteins with monospecific anti-human sera were investigated by use of the Ouchterlony technique in an attempt to further elucidate the biochemical evolution of human serum proteins. Sera from chimpanzee, rhesus and mangabe monkeys, pavian, cattle, sheep, pig, guinea pig, rats (Wistar and Sprague-Dawley) — and for comparison those of chick and eel — were examined for common antigens. 18 monospecific antisera were used including sera against human albumin, ceruloplasmin, transferrin, hemopexin, haptoglobin α₁ and β-lipoproteins, Lp(a)-factor, IgG, IgA, IgM, ϰ- and λ-chains, a γG-paraprotein, β₁C-A-globulin, α_2HS-glycoprotein, α_2HS-glycoprotein, α₂ and the Gc-factor.

• 2. All primate sera reacted with all anti-sera tested excluding anti-IgA,-IgM,-κ- and-λ-chains. Anti-IgA and-IgM, however, reacted also with the serum of the chimpanzee.

• 3. All or most of the non-primate mammals reacted with anti-human albumin, ceruloplasmin, LDL and α₂, two mammals reacted with anti-α₁-lipoprotein and β₁C-A-globulin. In the case of IgG a serum with an especially high titre was necessary to get a reaction against 3 non-primate mammals. All the other antisera including those against human transferrin, hemopexin, haptoglobin, IgA, IgM, L-chains, 1_2HS-glycoprotein and the Gc-factor failed to react with non-primate mammalian sera.

• 4. The sera of both chick and eel did not cross-react with human serum.

• 5. The minimum number of antigenic determinants of human LDL was calculated to be 6 (excluding those belonging to the Lp-, Ld-, and Ag-factors).

• 6. The height of the titres as compared with those obtained with human serum was found to be dependent from the phylogenetic relation between man and the resp. species.

• 7. To compare immunological resp. molecular-biological and morphological data on the human evolution directly, the titres of the heterologous reactions and the LDL-determinants were drawn into a scheme showing the vertebrate evolution as derived from morphological findings. A clear-cut parallelism between immunological and morphological evolution is found this way. Relations between immunological cross-reactions and biochemical evolution are discussed in greater detail.

Zusammenfassung

• 1. Heterologe Reaktionen von Säuger-Serumproteinen mit monospezifischen Antihumanseren wurden im Doppeldiffusionsverfahren nach Ouchterlony mit dem Ziel ausgeführt, die molekularbiologische Evolution der menschlichen Serumproteine zu untersuchen. Die Seren von Schimpanse, Rhesus-und Mangabenaffen, Pavian, Rind, Hammel, Schwein, Meerschweinchen und Ratten (Wistar und Sprague-Dawley) sowie zum Vergleich von Huhn und Aal wurden dabei auf das Vorhandensein gemeinsamer Determinaten mit menschlichen Eiweißen geprüft. 18 monospezifische Antiseren fanden Verwendung mit Spezifitäten gegen menschliches Albumin, Cöruloplasmin, Transferrin, Hämopexin, Haptoglobin, α₁ und β-Lipoprotein, den Lp(a)-Faktor, IgG, IgA, IgM, ϰ-und λ-Ketten, ein γG-Paraprotein, γG-Paraprotein, α₁C-A-Globulin, α_2HS-Glycoprotein und den Gc-Faktor.

• 2. Alle Primatenseren reagierten mit sämtlichen geprüften Antiseren mit Ausnahme von Anti-IgA,-IgM,-ϰ-und-λ-Ketten. Anti-IgA und-IgM reagierte auch mit Schimpansenserum.

• 3. Mit den Seren gegen menschliches Albumin, Cöruloplasmin, LDL und α₂-Makroglobulin reagierten die meisten oder alle übrigen Säuger, mit Serum gegen α₁-Lipoprotein und β₁-C-A-Globulin je zwei weitere Säugerarten. Mit Anti-IgG wurde nur mit einem besonders hochtitrigen Immunserum bei drei Mammalia außer den Primaten eine Reaktion erhalten. Die übrigen Antiseren — insbesondere gegen menschliches Transferrin, Hämopexin, Haptoglobin, IgA, IgM, L-Ketten, α_2HS-Glycoprotein und den Gc-Faktor — reagierten mit den Nichtprimatenseren negativ.

• 4. Die Seren von Aal und Huhn zeigten keine Kreuzreaktion mit Humanserum.

• 5. Die Zahl der Antigendeterminanten der menschlichen LDL (soweit sie nicht zu den Lp-, Ld- und Ag-Faktoren gehören) wurde mit mindestens 6 bestimmt.

• 6. Die Höhe der Titer war den mit Humanserum beobachteten um so näher, je verwandter in morphologischer Hinsicht die Species dem Menschen ist.

• 7. Die Titer der heterologen Reaktionen und die LDL-Determinanten wurden zum Vergleich der immunologischen bzw. molekularbiologischen mit der morphologischen Evolution des Menschen in ein aus morphologischen Kriterien abgeleitetes Stammbaumschema eingetragen, um die Parallelen zwischen morphologischer und immunologischer Evolution genauer zu zeigen. Die Beziehungen zwischen immunologischen Kreuzreaktionen und der biochemischen Evolution werden ausführlich diskutiert.