醫(yī)學(xué)免疫學(xué)：第四章 免疫球蛋白

第四章免疫球蛋白

1890年，德國Koch實驗室

Behring和Kitasato：白喉桿菌外毒素免疫的動物血清中有一種能中和外毒素的物質(zhì)，當(dāng)時稱為抗毒素，即現(xiàn)在的抗體。1891年Behring用抗白喉外毒素的免疫血清治療白喉患者獲得成功。1901年獲第一屆諾貝爾醫(yī)學(xué)獎

白喉抗毒素、血清療法創(chuàng)始人：emilvonbehring，1854—19171937年Tiselius和Kabat抗體（Antibody,Ab)

是由B細胞識別抗原后增殖分化為漿細胞所產(chǎn)生的一類能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合，具有免疫功能的球蛋白。免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig)：具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白。分泌型：存在于體液中，具有抗體的各種功能膜型：B細胞膜上的抗原受體Ab包含于Ig,Ig≠Ab；Ab是功能描述，Ig是化學(xué)結(jié)構(gòu)描述；重鏈（heavychain,H）

(根據(jù)重鏈抗原性的差異,

將Ig分G、M、A、D、E)

其重鏈分別為：

γ、α、μ、δ、ε

輕鏈（lightchain,L）

κ、λ型

第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)★Ig的基本結(jié)構(gòu)四肽鏈結(jié)構(gòu)可變區(qū)（variableregion,V）免疫球蛋白輕鏈和重鏈中靠近N端氨基酸序列變化較大的區(qū)域，分別占重鏈和輕鏈的1/4和1/2.高變區(qū)（hypervariableregion,HVR）互補決定區(qū)（complementaritydeterminingregion,CDR）恒定區(qū)（constantregion,C）骨架區(qū)（frameworkregion,FR）可變區(qū)的結(jié)構(gòu)高變區(qū)(HVR)or

互補決定區(qū)(CDR)Frameworkregions

0102030405060708090100110120130140150160170180190200210220

5040302010

0CDR1CDR2CDR3

抗體分子的多樣性酸殘基的變異率相應(yīng)位置上氨基恒定區(qū)（C區(qū)）重鏈C區(qū)（CH）IgG、IgA、IgD：CH1CH2CH3IgM、IgE：CH1CH2CH3CH4輕鏈C區(qū)（CL）Ig的水解片段（一）連接鏈（J鏈）由漿細胞合成的一種糖蛋白。

IgA和IgM含有J鏈（二）分泌片是分泌型IgA(sIgA）的一個輔助成分，由粘膜上皮細胞合成和分泌。保護sIgA的鉸鏈區(qū)免受蛋白酶的水解破壞介導(dǎo)IgA二聚體的轉(zhuǎn)運（三）鉸鏈區(qū)：

含大量脯氨酸，富有彈性和伸展性，易于結(jié)合抗原決定簇，也利于暴露補體結(jié)合位點。Ig的特殊組分

連接鏈：(joiningchain，J鏈）由漿細胞產(chǎn)生，以二硫鍵的形式共價結(jié)合到Ig的H鏈上，可穩(wěn)定Ig多聚體的成份。

3、

鉸鏈區(qū)（hingeregion）：

特點：富含脯氨酸，易被蛋白酶水解，不易形成a螺旋，易于伸展彎曲。作用：通過鉸鏈區(qū)的彎曲使Fab段的V區(qū)可與不同抗原表位結(jié)合抗體與抗原結(jié)合時，鉸鏈區(qū)可使Ig分子發(fā)生“T”“Y”的轉(zhuǎn)變，暴露CH2區(qū)的補體結(jié)合位點一、免疫球蛋白的類別1、類：根據(jù)同種系所有個體的Ig重鏈C區(qū)的

抗原性分為五類：

IgM()、IgG()、IgA()、IgD()、IgE()

2、亞類：同一類Ig內(nèi)的aa序列及二硫鍵的數(shù)目和位置：

IgG：IgG1、IgG2、IgG3和IgG4；

IgA：IgA1和IgA2；

IgM：IgM1和IgM2。

3、型：根據(jù)Ig輕鏈C區(qū)的抗原性分：

鏈和鏈

4、亞型：

鏈多種亞型。Ig的血清型

Ig是糖蛋白，可以作為免疫原，在異種、同種異體或自身體內(nèi)誘導(dǎo)B細胞活化，產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，也就是Ig的血清型。

a、同種型（isotype)是指同一種屬Ig具有的抗原表位，是同一種屬內(nèi)所有健康個體共有的抗原性標志。同種型決定簇主要存在于Ig恒定區(qū)內(nèi)。IgM(kappa)IgG1(kappa)b、同種異型（Allotype)同一種屬不同個體之間的抗原表位，是同一種屬不同個體的遺傳標記。主要在C區(qū)。IgG1(kappa)Person2IgG1(kappa)Person1c、獨特型（idiotype)免疫球蛋白V區(qū)所具有的獨特的氨基酸序列，是自身獨特的抗原表位。位于V區(qū)抗獨特型抗體（抗抗體）IgG1(kappa)Person2anti-BIgG1(kappa)Person1anti-A第二節(jié)免疫球蛋白的功能

V區(qū)功能（VH、VL）:特異性結(jié)合抗原阻止細菌黏附于細胞；中和作用；清除病原微生物；血清學(xué)反應(yīng)用于檢測PreventingBacterialAdherence激活補體：IgG的CH2和IgM的CH3

和補體C1q結(jié)合，激活補體經(jīng)典途徑結(jié)合Fc受體：CH3/CH4Fc段與多種細胞表面Fc受體（FcR）結(jié)合，發(fā)揮免疫調(diào)理作用①調(diào)理作用（opsonization）②IgG，F(xiàn)cγR抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒作用（antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity，ADCC）③IgE介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)C區(qū)功能調(diào)理作用opsonizationADCC（Antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity）特異性抗體IgG結(jié)合了靶細胞的膜表面抗原后，其Fc段可與具有殺傷作用的細胞（NK細胞）表面的Fc受體結(jié)合，致使細胞細胞被激活，釋放穿孔素和顆粒酶發(fā)揮殺傷作用。ADCC通過胎盤：IgG所獨有，是嬰兒獲得天然被動免疫的主要原因，主要借助胎盤滋養(yǎng)層細胞表面的FcR進行的。穿越黏膜：IgA介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)IgE第三節(jié)各種免疫球蛋白的主要特性1、IgG（“主力軍”）血清含量最高：占血清Ig的75-80%唯一能主動穿過胎盤，形成自然被動免疫4個亞類；激活補體能力,IgG3>IgG1>IgG2Fc段與相應(yīng)細胞受體結(jié)合發(fā)揮功能半衰期最長，是再次免疫應(yīng)答的主要抗體，具有高親合力是自身抗體中的主要成分協(xié)同凝集Fc與SPA結(jié)合血液中的IgM分子量最大，五聚體，有較強的抗原結(jié)合能力，激活補體能力最強，不易穿透血管；個體發(fā)育中最早合成，臍血中IgM升高提示宮內(nèi)感染；IgM是初次免疫應(yīng)答最早合成的抗體，在早期感染發(fā)揮重要作用；人體天然血型抗體是IgM，是輸血中血型不符發(fā)生輸血反應(yīng)的重要原因；膜表面型免疫球蛋白（mIgM），構(gòu)成BCR抗原受體

2、IgM（“先頭部隊”）3、IgA（“邊防軍”）2個亞型；血清型：單體，僅存在于血清中分泌型（SIgA）：二聚體，分子結(jié)構(gòu)中有J鏈和SP；

SIgA廣泛分布于唾液、胃腸呼吸道粘膜分泌液中，在皮膚和粘膜表面發(fā)揮局部抗感染作用。作用

阻止病原體黏附到黏膜細胞表面

中和抗體

新生兒自然被動免疫（初乳）5、IgE（參與I型超敏反應(yīng)）主要由呼吸道和消化道粘膜漿細胞產(chǎn)生,肥大細胞及嗜堿性粒細胞具有高度親和性（含高親和性受體FcεR），參與I型超敏反應(yīng)

4、IgD（功能不清）單體鉸鏈區(qū)長,易酶解半壽期短,3天不能通過胎盤，也不能激活補體；B細胞發(fā)育成熟膜標志B細胞不成熟時只表達SmIgM，成熟后則表達SmIgM和SmIgD人工制備抗體a.多克隆抗體天然抗原有多個不同表位，可以激活體內(nèi)多個B細胞克隆，產(chǎn)生針對多種不同表位的抗體b.單克隆抗體monoclonalantibody，McAb一個B細胞針對一個抗原決定簇所產(chǎn)生雜交瘤技術(shù)制備，1975年骨髓瘤細胞—無限增殖，脾細胞－產(chǎn)生抗體，雜交瘤細胞－大量無限增殖且合成抗體McAb概念：針對單一抗原表位的均一的抗體。單克隆和多克隆抗體的比較和用途特異性敏感性均一性McAbPcAb低差無高強