免疫球蛋白醫(yī)學(xué)課件

免疫球蛋白醫(yī)學(xué)免疫學(xué)2021/4/261目的要求1、掌握：Ig、Ab、HVR的概念；Ig的基本結(jié)構(gòu)；五類Ig的主要特性。2、熟悉：抗體的生物學(xué)活性。3、了解：單克隆抗體的概念。教學(xué)難點

免疫球蛋白HVR（CDR）的理解；ADCC與調(diào)理作用。教學(xué)重點掌握中所有內(nèi)容。2021/4/262內(nèi)容提要一、概述二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)三、抗體的生物學(xué)活性四、五類免疫球蛋白的特性五、人工抗體的制備2021/4/263一、概述抗體（antibody,Ab）：BC識別抗原后活化、增殖、分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的球蛋白。免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）：具有Ab活性或結(jié)構(gòu)與Ab相似的球蛋白。2021/4/2642021/4/265二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)

（一）基本結(jié)構(gòu)（以IgG為例）（二）功能區(qū)（三）水解片段2021/4/266（一）基本結(jié)構(gòu)（以IgG為例）

1、四肽鏈結(jié)構(gòu)由兩條相同的長鏈和兩條相同的短鏈通過二硫鍵連接而成的四肽鏈。兩種鏈：H、L

每種鏈：兩端每種鏈：兩區(qū)（可變區(qū)與恒定區(qū)）2021/4/2672021/4/26825KD214aa50-75KD450-550aa可變區(qū)（variableregion，V區(qū)）：Ig分子N端，在輕鏈1/2和重鏈1/4處，氨基酸組成和排列有較大差異；恒定區(qū)（constantregion,C區(qū))：Ig分子的C端，在輕鏈1/2和重鏈3/4處，氨基酸的組成和排列比較恒定。2021/4/269超變區(qū)（hypervariableregion,HVR）：在VL和VH中各自有3個區(qū)域氨基酸組成和排列順序變化更為明顯，此為HVR。因HVR與抗原表位互補(bǔ)結(jié)合，故又稱為CDR。骨架區(qū)互補(bǔ)性決定區(qū)(complementaritydeterminingregion,CDR):抗體與抗原表位特異性結(jié)合的部位，該部位因在空間結(jié)構(gòu)上可與抗原表位形成精密的互補(bǔ)，故稱為CDR。輕、重鏈各有3個。2021/4/26109、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:42:46PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32021/4/26122021/4/2613

可變區(qū)和恒定區(qū)：

1.可變區(qū)（variableregion，V區(qū)）：Ig分子N端，在輕鏈1/2和重鏈1/4處，氨基酸組成和排列有較大差異；1）超變區(qū)（hypervariableregion,

HVR）：在VL和VH中，各自有3個區(qū)域氨基酸組成和排列順序變化更為明顯，此為HVR。輕、重鏈各有3個HVR。2021/4/2614

2）互補(bǔ)性決定區(qū)（complementarity-determiningregion,

CDR）：超變區(qū)乃抗體與抗原（表位）特異性結(jié)合的部位，該部位因在空間結(jié)構(gòu)上可與抗原決定簇形成精密的互補(bǔ)，故HVR又稱為CDR。2021/4/2615

3）骨架區(qū)VH和VL各有4個FR。2.恒定區(qū)（constantregion,C區(qū))：Ig分子的C端，在輕鏈1/2和重鏈3/4處，氨基酸的組成和排列比較恒定。2021/4/2616Ig的類別1）類：根據(jù)CH氨基酸組成排列不同分為五大類

γμαδεIgGIgMIgAIgDIgE亞類：IgG1~4；IgM1~2;IgA1~22）型：根據(jù)CL氨基酸組成排列不同分為兩型

κ型和λ型2021/4/26172021/4/2618特點：位于CH1和CH2之間，富含脯氨酸，極富彈性。

功能：

1.有利于Ab與Ag的結(jié)合；

2.有利于Ig補(bǔ)體功能區(qū)的暴露。2、鉸鏈區(qū)（Hingeregion）2021/4/26192021/4/26203、連接鏈（J鏈）和分泌片段J鏈：由漿細(xì)胞合成的富含半胱氨酸的多肽鏈。起連接及穩(wěn)定多聚體結(jié)構(gòu)的作用。分泌片（SP）：由黏膜上皮細(xì)胞合成和分泌的含糖肽鏈。起保護(hù)sIgA及介導(dǎo)其主動運(yùn)輸?shù)淖饔谩?021/4/26212021/4/2622二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)（一）基本結(jié)構(gòu)（以IgG為例）（二）功能區(qū)（三）水解片段2021/4/2623（二）免疫球蛋白的功能區(qū)

1、定義：Ig的多肽鏈分子可折疊成若干個鏈內(nèi)由二硫鍵連接的球形結(jié)構(gòu)。每個球形結(jié)構(gòu)約由110個氨基酸組成，具有一定的功能，故稱功能區(qū)。2、Ig的功能區(qū)

L鏈：VL、CLH鏈：VH、CH1、CH2、CH3CH4(IgM、IgE)2021/4/26242021/4/2625

3、功能區(qū)功能（以IgG為例）

1)VH和VL：與抗原特異性結(jié)合的部位；2)CL和CH1：（allotype）遺傳標(biāo)記；3)IgG的CH2、IgM的CH3：補(bǔ)體結(jié)合點(激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑）；4)IgG的CH3：結(jié)合單核/巨噬細(xì)胞表面FcR(不同生物學(xué)效應(yīng)）；2021/4/2626與抗原特異性結(jié)合的部位某些同種異型遺傳標(biāo)記結(jié)合補(bǔ)體結(jié)合FcR2021/4/2627二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)（一）基本結(jié)構(gòu)（以IgG為例）（二）功能區(qū)（三）水解片段2021/4/26282021/4/2629三、抗體的生物學(xué)活性

(一)識別并特異性結(jié)合抗原體內(nèi)結(jié)合相應(yīng)抗原分子發(fā)揮免疫效應(yīng)。如：中和毒素。2021/4/26302021/4/2631（二）激活補(bǔ)體

IgM、IgG1~3激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑；

（三）通過Fc段結(jié)合具有FcR的細(xì)胞1）調(diào)理作用（opsonization)；IgFc段與吞噬細(xì)胞表面FcR結(jié)合促進(jìn)吞噬細(xì)胞的吞噬；

2021/4/2632調(diào)理作用

抗體單獨或與補(bǔ)體聯(lián)合可發(fā)揮調(diào)理作用，即促進(jìn)吞噬細(xì)胞對某些病原體的吞噬。2021/4/26332021/4/26342021/4/2635動畫演示調(diào)理吞噬作用2021/4/2636

2）抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（Ab-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)3)介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)

（四）通過胎盤和粘膜

IgG通過胎盤；sIgA穿過粘膜C區(qū)的功能。2021/4/2637抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用

（antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC）

IgG與有相應(yīng)抗原的靶細(xì)胞特異性結(jié)合后，其Fc段可與NK細(xì)胞表面相應(yīng)的IgGFcR結(jié)合，從而激活NK細(xì)胞對靶細(xì)胞的殺傷作用。此稱為ADCC。2021/4/2638

IgG與有相應(yīng)抗原的靶細(xì)胞特異性結(jié)合后，其Fc段可與NK細(xì)胞表面相應(yīng)的IgGFcR結(jié)合，從而激活NK細(xì)胞對靶細(xì)胞的殺傷作用。2021/4/2639ADCC作用2021/4/2640抗體的生物學(xué)活性

(一)識別并特異性結(jié)合抗原（二）激活補(bǔ)體

（三）通過Fc段結(jié)合具有FcR的細(xì)胞

1）調(diào)理作用

2）抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用

3)介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)（四）穿過胎盤和粘膜屏障2021/4/26412021/4/2642四、五類Ig的特性

IgGIgMIgAIgDIgE2021/4/2643ImmunoglobulinIsotypesAreDistributedToDifferentPartsOfTheBody

IgM–Blood

IgG–Tissues

IgA–Mucosa

IgE-Surfaces2021/4/2644IgG的特征和功能1、特征產(chǎn)生—部位：脾、淋巴結(jié)中漿細(xì)胞；時間：出生后3月始合成，3～5歲接近成人水平；存在—形式：單體部位：Sera和胞外液（各50%）時間：即半衰期，20-23天濃度：血清中Ig含量最高（75%-80%）；2021/4/26452、功能多數(shù)具有抗菌、抗病毒、抗毒素

作用（通過中和作用、調(diào)理作用、ADCC作用、激活補(bǔ)體）。

2021/4/2646

3、意義

1）唯一通過胎盤Ig，發(fā)揮自然被動免疫功能；

2）臨床注射丙球預(yù)防相應(yīng)傳染（甲肝）病；

3）參與Ⅱ型/Ⅲ型超敏反應(yīng)，某些自身免疫病；2021/4/2647IgM的特征和功能

1、特征產(chǎn)生—部位：脾、淋巴結(jié)中漿細(xì)胞；時間：胚胎晚期存在—形式：五聚體MW最大，稱為巨球蛋白；部位：主要在血液中；時間：半衰期較短，5天左右；濃度：SeraIg中含量5%-10%2021/4/26482021/4/26492、功能溶菌/溶病毒/溶血（激活補(bǔ)體）3、意義1）生物進(jìn)化與個體發(fā)育中最早出現(xiàn)的Ig

，胚胎期20周即能產(chǎn)生，臍帶血IgM增高提示胎內(nèi)感染（如風(fēng)疹病毒、巨細(xì)胞病毒感染等）；

2021/4/2650

2）抗原初次刺激機(jī)體時，是體內(nèi)最先的Ig；又因半壽期較短，故血清IgM升高說明有近期感染；

3）天然血型抗體是IgM；

4）參與Ⅱ型、Ⅲ型超敏反應(yīng)。

2021/4/2651IgA的特征和功能1、特征產(chǎn)生—部位：MALT；時間：出生后3-6月始合成；存在—形式：單體血清型和二聚體分泌型；部位：唾液、淚液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和粘膜表面；時間：半衰期，6天左右；濃度：血清中Ig含量10%-20%2021/4/26522、功能1）血清型：同IgG，但不重要2）分泌型：粘膜局部抗感染免疫的重要因素（又稱局部免疫抗體）。2021/4/26533、意義

1）機(jī)體初乳中的sIgA可對嬰幼兒發(fā)揮自然被動免疫作用；

2）缺乏或合成障礙，易患呼吸道、胃腸道感染。2021/4/2654IgD的特征和功能血清中含量低，其生物學(xué)作用尚不清楚。半衰期，2.5天左右

2021/4/2655IgE的特征和功能血清中含量最低的Ig；最不穩(wěn)定（T1/2為2天）；屬親細(xì)胞抗體，可與肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞表面FcεR結(jié)合，介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)?？辜纳x感染。2021/4/2656五、人工抗體的制備

多克隆抗體

單克隆抗體基因工程抗體2021/4/2657多克隆抗體polyclonalantibody

用含多種抗原決定基的抗原物質(zhì)免疫動物，刺激多個B細(xì)胞克隆所獲得的免疫血清（含多種抗體的混合物），此為多克隆抗體。2021/4/2658帶有多個表位抗原針對不同表位的B細(xì)胞克隆增殖多種抗體的混合物（多克隆抗體）刺激小鼠2021/4/2659單克隆抗體（monoclonalantibody,mAb）由單個雜交瘤細(xì)胞增殖而成的細(xì)胞克隆產(chǎn)生的、針對某一種Ag決定基的、均一的、單一特異性抗體。

2021/4/2660

mAb的優(yōu)點：

高特異（僅針對特定抗原表位）、高純度（屬同一類、亞類、型別）高效價、可大量生產(chǎn)。

mAb的應(yīng)用：

1）檢測各種Ag；

2）用于疾病治療。2021/4/26612021/4/2662三峽2021/4/26639、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。03-2月-2303-2月-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。***2/3/20234:42:46PM11、人總是珍惜為得到。03-2月-23**Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。***Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。03-2月-2303-2月-23**03February202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月2023**03-2月-2315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月23*03-2月-23*03February202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。**2/3/202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。***03-2月-23謝謝大家2021/4/26649、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。03-2月-2303-2月-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。***2/3/20234:42:46PM11、人總是珍惜為得到。03-2月-23**Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。***Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。03-2月-2303-2月-23**03Feb