Transcript 第二章免疫球蛋白与抗体
第二章 免疫球蛋白 Immunoglobulin, Ig 一、基本概念 抗体（antibody, Ab）B细胞接受抗原刺激后演 变为浆细胞，由浆细胞合成分泌的，并能与相应的 抗原发生特异性结合的球蛋白。 免疫球蛋白（Ig） 具有抗体活性或化学结构与 抗体相似的 球蛋白。 抗体：能与抗原结合 免疫球蛋白包括 天然Ig: 血型抗体 异常Ig: 骨髓瘤蛋白 抗体都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定都是抗 体。 二、免疫球蛋白的结构 （一）Ig的基本结构（以单体为例） 1. 二条相同的L链和二条相同的H链借二硫键 连接呈“Y”字形。 L链约214氨基酸/条，2个环肽，κ:λ ≈2:1。 H链约450～550氨基酸/条，4-5个环肽，根据重 链抗原性的差异可将其分为5类： μ γ IgM IgG α δ ε IgA IgD IgE 2. 有氨基端（N端）和羧基端（C端） 3.有可变区（V区）和恒定区（C区） L链的VL V区： H链的VH L链的CL C区： H链的CH（CH1 CH2 CH3） 4. 高变区（HVR） 位于可变区中（VL 和VH）氨基酸组成和排 列顺序更易变化的区段。构成抗原结合腔是抗体 与抗原决定族互补结合部位，又称为决定簇互补 区（CDR） 5. 铰链区 位于CH1～CH2之间，包括H链间二硫键， 富含脯氨酸，易发生伸展及转动 （二）J链和分泌片 J链 （Joining chain ）借二硫键连接到μ链 或α 链。 分泌片（SP/SC）由粘膜上皮细胞合成和分 泌，结合到二聚体上。抗蛋白水解酶，保护 SIgA的铰链区。 （三）单体、双体、五聚体 （四）功能区及其功能 L链 VL ﹑CL H链 VH﹑CH1﹑CH2﹑CH3﹑(CH4) VL和VH 抗原结合部位 CL和CH1 具有部分同种异型的遗传标记 CH2 补体结合位点，通过胎盘 CH3 结合细胞（IgG），活化补体（IgM） CH4 结合细胞（IgE） 铰链区 可自由转动和伸展 （五）酶解片段 1. 木瓜蛋白酶水解IgG 裂解部位：IgG H链链间二硫键近N端木瓜 蛋白酶→IgG→2Fab﹢Fc 2. 胃蛋白酶水解IgG 裂解部位：IgG H链链间二硫键近C端胃 蛋白酶→IgG→F(ab′)2 ﹢pFc′ 3. 意义 ①用于研究Ig的结构和功能 ②指导临床应用，避免过敏反应 三、抗体血清型 （一）同种型：是指同一种属内所有个体的Ig共有的 抗原特异性标记。主要位于CH和CL上。 1. Ig的类和亚类 根据重链恒定区抗原性的差异，可将Ig分为五大类。 再根据铰链区氨基酸组成和二硫键的数目分为若干亚类。 Ig IgM(μ链) CH IgG(γ链) → IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 五类 IgA(α链) → IgA1 IgA2 IgD(δ链) IgE(ε链) IgA dimer 分泌链 J链 2. Ig的型和亚型 根据轻链恒定区（CL）抗原性差异分为两型： κ型﹑λ型（κ:λ≈2:1） 同种异型 同一种属不同个体间的Ig抗原性的不同。可作 为一种遗传标记。分布在 γ链上：G1m G2m G3m G4m 共20种 α链上：Am1.2两种 ε链上：Em1一种 ζ链上：Km1.2.3三种 3. 独特型 独特型是指存在于Ig分子V区上的抗原特异 性。由高变区的氨基酸组成、排列和构型（独 特型抗原决定簇）所决定的 四、抗体的生物学功能 （一）与抗原特异性结合 中和毒素作用 中和病毒作用 （二）激活补体 IgG1～3和IgM→活化补体→经典途径 凝集的IgA、IgG4→激活→旁路途径 （三）结合细胞（结合Fc受体） 1. IgG与吞噬细胞Fc受体结合，→介导调理 吞噬作用 2. IgG端与NK细胞Fc受体结合，→介导 ADCC效应 3. IgE端与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面IgE Fc受体结合，→介导I型超敏反应 （四）通过胎盘和粘膜 1. IgG是唯一可通过胎盘的抗体，是胎儿 和新生儿抗感染的主要抗体。 IgG（母体）→胎盘→胎儿 2. SIgA→初期→新生儿 五、各类免疫球蛋白的生物学特性与功能 （一）IgG 四链单体，有4个亚类，是再次应答的主 要Ig，在血清中含量最高，约占血清总Ig的 75%，出生后3个月开始合成，分布于血液及 组织液中，半衰期为23天。 1. 具有抗菌、抗病毒、抗毒素作用，起主力 免疫作用。 2. 激活补体 IgG1～3→激活→经典途径 溶菌杀菌 IgG4 →激活→旁路途径 3. 通过胎盘 4. 结合细胞，介导调理作用和ADCC效应 5. 某些自身抗体IgG可引起II、III型超敏反应 （二）IgM 五聚体，90kD,是分子量最大，巨球蛋白，初 次应答的主要Ig 约占血清总Ig的5～10%，胚胎 晚期合成，半衰期短，约5天 。 1. 早期抗菌、抗病毒、抗毒素抗体，起先锋 免疫作用。 2. 活化补体 比IgG强大。 3. 不能通过胎盘，若脐血中检出IgM，提示 宫内有感染。 4. 天然血型抗体属于IgM。 5. 在B细胞表面起抗原受体作用（mIgM） 6. 某些自身抗体IgM，可引起Ⅱ型、Ⅲ型超 敏反应 （三）IgA 血清型IgA：单体，出生后4-6个月开始合成， 占血清总Ig的10%，半衰期约5～6天，可介导调 理作用和ADCC效应。 分泌型IgA（SIgA）： 二聚体，分布于初乳、唾 液、泪液、胃肠液、气管分泌液等外分泌液中， 在免疫防护中起局部免疫作用。 1. 粘膜局部抗菌、抗病毒、抗毒素作用 2. 阻止病原微生物吸附于粘膜和易感染细胞 3. 通过母乳转移给婴儿，执行自然被动免疫 4. 抗肠道寄生虫感染 （四）IgD 为单体，血清含量少（1%），在B细胞 表面起抗原识别受体作用（mIgD） （五）IgE IgE为单体，血清含量极少,为亲细胞抗 体，无酸链区，有CH4区，介导I型超敏反应 六、单克隆抗体 （monoclonal antibody, mAb） 由单一B细胞克隆针对某一抗原决定簇所 产生的完全均一的，只针对该抗原决定簇起反 应的特异性抗体。通过杂交瘤技术获得。 特点：抗原无需纯化 高度均一性 高度特异性 大量生产 稳定性好