第4章抗體4節(jié)

1、第四章第四章 抗抗 體體第一節(jié)第一節(jié) 抗體的結構與功能抗體的結構與功能抗體概述抗體概述(1)(1)抗體是免疫球蛋白抗體是免疫球蛋白 免疫球蛋白免疫球蛋白(immunogolobulin,(immunogolobulin,簡稱簡稱Ig) Ig) 是指存在于人是指存在于人和動物血液和動物血液( (血清血清) )、組織液及其它外分泌液中的一類具有相、組織液及其它外分泌液中的一類具有相似結構的球蛋白。似結構的球蛋白。 抗體的概念抗體的概念 動物機體受到抗原物質的刺激后動物機體受到抗原物質的刺激后, ,由由B B淋巴淋巴細胞轉化為漿細胞產生的細胞轉化為漿細胞產生的, ,能與相應抗原發(fā)生特異性結合反能與相

2、應抗原發(fā)生特異性結合反應的免疫球蛋白應的免疫球蛋白, ,這類免疫球蛋白稱為抗體這類免疫球蛋白稱為抗體(antibody,(antibody,簡稱簡稱 Ab)Ab)。 抗體是機體對抗原物質產生免疫應答的重要產物抗體是機體對抗原物質產生免疫應答的重要產物, ,具有各種免疫功能具有各種免疫功能, ,主要存在于動物的血液主要存在于動物的血液( (血清血清) )、淋、淋巴液、組織液及其它外分泌液中巴液、組織液及其它外分泌液中, ,因此將抗體介導的免因此將抗體介導的免疫稱為體液免疫疫稱為體液免疫(humoral immunity)(humoral immunity)。 在成熟的在成熟的B B淋巴細胞表面具

3、有抗原受體淋巴細胞表面具有抗原受體, ,其本質也是其本質也是免疫球蛋白免疫球蛋白, ,稱為膜表面免疫球蛋白稱為膜表面免疫球蛋白(membrane (membrane surface immunoglobulinsurface immunoglobulin，簡稱，簡稱SmIgSmIg）?？贵w與免疫球蛋白的區(qū)抗體與免疫球蛋白的區(qū)別別 抗體與免疫球蛋白本質一致抗體與免疫球蛋白本質一致 抗體的化學本質是免疫球蛋白，它是免疫抗體的化學本質是免疫球蛋白，它是免疫( (生物生物) )學和學和功能上的名詞功能上的名詞, ,是抗原的對立面是抗原的對立面, ,也就是說抗體是有針對性也就是說抗體是有針對性的的; ;

4、 免疫球蛋白并不都具有抗體的活性免疫球蛋白并不都具有抗體的活性, ,如多發(fā)性骨髓瘤患如多發(fā)性骨髓瘤患者血清中的骨髓瘤蛋白無抗體活性者血清中的骨髓瘤蛋白無抗體活性, ,但屬于免疫球蛋白。但屬于免疫球蛋白。 從分子的多樣性看從分子的多樣性看, ,抗體分子的多樣性極大抗體分子的多樣性極大, ,動物機體動物機體可產生針對各種各樣抗原的抗體可產生針對各種各樣抗原的抗體, ,其特異性均不相同其特異性均不相同; ; 免疫球蛋白分子的多樣性則小免疫球蛋白分子的多樣性則小, ,按其化學結構和抗原性按其化學結構和抗原性的差異可分為的差異可分為IgG,IgM,IgA,IgEIgG,IgM,IgA,IgE和和IgDI

5、gD。一、抗體的基本結構一、抗體的基本結構 五類免疫球蛋白五類免疫球蛋白IgG，IgM，IgA，IgE，IgD的單體分子的單體分子結構都是相似的結構都是相似的 兩條重鏈兩條重鏈(heavy chain,H鏈鏈) 兩條輕鏈兩條輕鏈(light chain,L鏈鏈)重鏈重鏈(heavy chain,簡稱簡稱H鏈鏈) 重鏈大約是由重鏈大約是由 420420440440個氨基酸組成，分子重大個氨基酸組成，分子重大約為約為50000500007700077000，二硫鍵，二硫鍵(-S-S-)(-S-S-)互相連接?；ハ噙B接。 重鏈從氨基端重鏈從氨基端(N(N端端) )開始最初的開始最初的110110個氨

6、基酸個氨基酸( (約占約占整個重鏈的整個重鏈的1/4)1/4)的排列順序以及結構是隨抗體分子的的排列順序以及結構是隨抗體分子的特異性不同而有所變化特異性不同而有所變化, , 為可變區(qū)為可變區(qū)(V(V區(qū)區(qū)),),它賦予抗體它賦予抗體以特異性。以特異性。 在重鏈的可變區(qū)在重鏈的可變區(qū)(VH)(VH)內部內部, ,有三個區(qū)域的氨基酸最有三個區(qū)域的氨基酸最易發(fā)生變化易發(fā)生變化, ,為高為高( (超超) )變區(qū)變區(qū), ,氨基酸殘基別位于氨基酸殘基別位于313137,5137,5158,9558,95101,101, 其余的氨基酸變化較小其余的氨基酸變化較小, ,稱為骨架區(qū)。稱為骨架區(qū)。重鏈（重鏈（2）

7、其余的氨基酸其余的氨基酸( (占重鍵的占重鍵的3/4)3/4)數量、種類、排列數量、種類、排列順序及含糖量都比較穩(wěn)定順序及含糖量都比較穩(wěn)定, ,稱為穩(wěn)稱為穩(wěn)( (恒恒) )定區(qū)定區(qū)(C(C區(qū)區(qū)) )。 免疫球蛋白的重鏈有五種類型免疫球蛋白的重鏈有五種類型- ,- ,由此決定了免疫球蛋白的類型由此決定了免疫球蛋白的類型, ,即即IgG, IgM, IgA, IgG, IgM, IgA, IgE, IgDIgE, IgD。 同一種動物同一種動物, ,不同種類免疫球蛋白的差別就是由不同種類免疫球蛋白的差別就是由重鏈所決定的重鏈所決定的。輕鏈輕鏈(light chain,簡稱簡稱L鏈鏈) 輕鏈是由輕鏈

8、是由 213213214 214 個氨基酸組成，分子量約個氨基酸組成，分子量約為為2250022500。兩條相同的輕鏈其羧基端。兩條相同的輕鏈其羧基端(C(C端端) )靠二硫鍵靠二硫鍵分別與兩條重鏈連接。分別與兩條重鏈連接。 輕鏈從氨基端開始最初的輕鏈從氨基端開始最初的109109個氨基酸個氨基酸( (約占輕約占輕鏈的鏈的1/2)1/2)的排列順序以及結構是隨抗體分子的特異的排列順序以及結構是隨抗體分子的特異性變化而有差異性變化而有差異, ,稱為輕鏈的可變區(qū)稱為輕鏈的可變區(qū)(V(V區(qū)區(qū)),),與重鏈與重鏈的可變區(qū)相對應的可變區(qū)相對應, ,構成抗體分子的抗原結合部位構成抗體分子的抗原結合部位,

9、,其其余的氨基酸比較穩(wěn)定余的氨基酸比較穩(wěn)定, ,稱為輕鏈的恒定區(qū)稱為輕鏈的恒定區(qū)(C(C區(qū)區(qū)) )。 在輕鏈的可變區(qū)在輕鏈的可變區(qū)(VL)(VL)內部有三個超變區(qū)內部有三個超變區(qū), ,氨基酸氨基酸殘基位置分別位于殘基位置分別位于262632,4832,4855,9055,9095,95,這三個這三個部位的氨基酸變化特別大。部位的氨基酸變化特別大。 其余的氨基酸變化較小其余的氨基酸變化較小, ,稱為骨架區(qū)。稱為骨架區(qū)。 免疫球蛋白的輕鏈根據其結構和抗原性的不同免疫球蛋白的輕鏈根據其結構和抗原性的不同可分為可分為型和型和型兩個型型兩個型 型和型和型輕鏈的差別主要表現在型輕鏈的差別主要表現在C C區(qū)

10、氨基酸組區(qū)氨基酸組成和結構的不同成和結構的不同, ,因而抗原性不同因而抗原性不同, ,這也是輕鏈分型這也是輕鏈分型的依據。的依據。IgIg的絞鏈區(qū)的絞鏈區(qū) 在兩條重鏈之間二硫鍵連接處附近的重鏈恒定在兩條重鏈之間二硫鍵連接處附近的重鏈恒定區(qū)區(qū), ,即即CH1CH1與與CH2CH2之間大約之間大約3030個氨基酸殘基的區(qū)域為個氨基酸殘基的區(qū)域為免疫球蛋白的絞鏈區(qū)免疫球蛋白的絞鏈區(qū)(hinge region),(hinge region),由由 2 25 5個鏈個鏈間二硫鍵、間二硫鍵、CH1CH1尾部和尾部和CH2CH2頭部的小段肽鏈構成。頭部的小段肽鏈構成。 此部位與抗體分子的構型變化有關此部位與

11、抗體分子的構型變化有關, ,當抗體與抗當抗體與抗原結合時原結合時, ,該區(qū)可轉動該區(qū)可轉動, ,即使可變區(qū)的抗原結合點盡即使可變區(qū)的抗原結合點盡量與抗原結合量與抗原結合; ;另可使抗體分子變構另可使抗體分子變構, ,使其補體結合使其補體結合位點暴露出來。位點暴露出來。 免疫球蛋白的絞鏈區(qū)具有堅韌性免疫球蛋白的絞鏈區(qū)具有堅韌性, ,這與該部位含這與該部位含較多脯氨酸殘基有關較多脯氨酸殘基有關3 3、其它結構、其它結構 J J鏈鏈 連接鏈連接鏈(joining chain,(joining chain,簡稱簡稱J J鏈鏈) ) Ig Ig中單體之間就是依靠中單體之間就是依靠J J鏈連接起來的鏈連接

12、起來的 J J鏈是一條分子量約為鏈是一條分子量約為2000020000的多肽鏈的多肽鏈, ,內含內含1010糖成糖成分分, ,富含半胱氨酸殘基。以二硫鍵的形式與免疫球蛋白富含半胱氨酸殘基。以二硫鍵的形式與免疫球蛋白的的FcFc片段共價結合片段共價結合 J J鏈是由產生鏈是由產生IgMIgM、IgAIgA的同一漿細胞所合成的的同一漿細胞所合成的, , 起穩(wěn)起穩(wěn)定多聚體的作用定多聚體的作用分泌片分泌片(secretory component,SC) 分泌成分是分泌型分泌成分是分泌型 IgAIgA所特有的一種特殊結構所特有的一種特殊結構, ,是一是一種分子量約種分子量約 60000600007000

13、070000的多肽鏈的多肽鏈, ,含含 6 6糖成分。糖成分。 由局部粘膜的上皮細胞所合成的由局部粘膜的上皮細胞所合成的, ,當當IgAIgA與與J J鏈在漿細鏈在漿細胞內合成并連接胞內合成并連接, ,在通過粘膜上皮細胞的過程中在通過粘膜上皮細胞的過程中, ,后者所后者所合成的合成的SCSC與之結合在一起與之結合在一起, ,形成分泌型的二聚體。形成分泌型的二聚體。 促進上皮細胞積極地從組織中吸收分泌型促進上皮細胞積極地從組織中吸收分泌型IgA,IgA,并將并將其釋放于胃腸道和呼吸道內的作用其釋放于胃腸道和呼吸道內的作用; ;防止防止IgAIgA在消化道內在消化道內為蛋白酶所降解為蛋白酶所降解,

14、 ,從而使從而使IgAIgA能發(fā)揮免疫作用能發(fā)揮免疫作用 通常的抗通常的抗體又可分體又可分為可溶性為可溶性和膜結合和膜結合型型 免疫球蛋免疫球蛋白的白的FcFc的的長度不同長度不同二、可變區(qū)和恒定區(qū)二、可變區(qū)和恒定區(qū) 免疫球蛋白的多肽鏈分子可折疊形成幾個由鏈內免疫球蛋白的多肽鏈分子可折疊形成幾個由鏈內二硫鍵連接成的環(huán)狀球形結構，這些球形結構稱為免二硫鍵連接成的環(huán)狀球形結構，這些球形結構稱為免疫球蛋白的功能區(qū)疫球蛋白的功能區(qū)(domain)(domain)。 IgG,IgA,IgDIgG,IgA,IgD的重鏈有四個功能區(qū)的重鏈有四個功能區(qū), ,其中有一個功其中有一個功能區(qū)在可變區(qū)能區(qū)在可變區(qū),

15、,其余的在恒定區(qū)其余的在恒定區(qū), ,分別稱為分別稱為VH,CH1,CH2,CH3VH,CH1,CH2,CH3；IgMIgM和和lgElgE有五個功能區(qū)有五個功能區(qū), ,即多了一即多了一個個CH4CH4。 輕鏈則有兩個功能區(qū)輕鏈則有兩個功能區(qū), ,即即VLVL和和CL,CL,分別位于可變區(qū)分別位于可變區(qū)和恒定區(qū)。免疫球蛋白的每一個功能區(qū)都是由約和恒定區(qū)。免疫球蛋白的每一個功能區(qū)都是由約110110個氨基酸殘基組成。個氨基酸殘基組成。 三、抗體的功能區(qū)及其功能三、抗體的功能區(qū)及其功能 A.VH-VLA.VH-VL這是抗體分子結合抗原的所在部這是抗體分子結合抗原的所在部位。位。 B.CH1-CH4B

16、.CH1-CH4為遺傳標志所在。為遺傳標志所在。 C.CH2C.CH2為抗體分子的補體結合位點為抗體分子的補體結合位點, ,與補與補體的活化有關。體的活化有關。 D.CH3D.CH3與抗體的親細胞性有關與抗體的親細胞性有關, IgG, IgG同一同一些免疫細胞的些免疫細胞的FcFc受體結合就是這個部位。受體結合就是這個部位。四、抗體的酶解片段四、抗體的酶解片段木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶(papain)(papain)酶解酶解 可與抗原特異性結合可與抗原特異性結合, ,稱為抗原結合片段稱為抗原結合片段(fragment antigen binding, Fab),(fragment antigen b

17、inding, Fab),分子量為分子量為45000; 45000; 可形成蛋白結晶可形成蛋白結晶, ,稱為稱為FcFc片段片段(fragment (fragment crystallizable, Fc),crystallizable, Fc),分子量為分子量為 5500055000。 胃蛋白酶胃蛋白酶(pepsin)(pepsin)酶解酶解 一個是具有雙價抗體活性的一個是具有雙價抗體活性的F(ab)2F(ab)2片段片段 若干小分子多肽碎片若干小分子多肽碎片, ,稱為稱為pFcpFc片段片段, ,后者無任何后者無任何生物學活性。生物學活性。木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶五、抗體的抗原

18、性五、抗體的抗原性第二節(jié)第二節(jié) 抗體的分類及生物學功能抗體的分類及生物學功能一、五類抗體分子的功能及特點一、五類抗體分子的功能及特點 IgGIgG 是人和動物血清中含量最高的免疫球蛋白是人和動物血清中含量最高的免疫球蛋白, ,血清中血清中含量可達含量可達6006001600mg/100ml,1600mg/100ml,占血清免疫球蛋白總量的占血清免疫球蛋白總量的75758080。 是介導體液免疫的主要抗體是介導體液免疫的主要抗體, ,多以單體分子形式存多以單體分子形式存在在, ,沉淀系數為沉淀系數為7S,7S,分子量為分子量為160000160000180000180000。 主要由脾臟和淋巴結

19、中的漿細胞產生主要由脾臟和淋巴結中的漿細胞產生, ,大部分大部分(45(455050) )存在于血漿中存在于血漿中, ,其余存在于組織液和淋巴液中。其余存在于組織液和淋巴液中。 是唯一可通過人胎盤的抗體是唯一可通過人胎盤的抗體, ,因此在新生兒的抗感因此在新生兒的抗感染中起著十分重要的作用。染中起著十分重要的作用。IgG的免疫學功能的免疫學功能 IgG IgG在人和各種動物均有亞類在人和各種動物均有亞類, ,如人有四個亞類如人有四個亞類, ,即即 IgG1,IgG2,IgG3,lgG4,IgG1,IgG2,IgG3,lgG4,這些亞類的這些亞類的鏈上氨基酸序列鏈上氨基酸序列很相似很相似, ,只

20、是以二硫鍵與輕鏈連結時半胱氨酸位置不只是以二硫鍵與輕鏈連結時半胱氨酸位置不同同, ,以及絞鏈區(qū)二硫鍵的數目有差異。以及絞鏈區(qū)二硫鍵的數目有差異。 IgGIgG是動物自然感染和人工主動免疫后是動物自然感染和人工主動免疫后, ,機體所產生機體所產生的主要抗體。因此的主要抗體。因此IgGIgG是動物機體抗感染免疫的主力是動物機體抗感染免疫的主力, ,同時也是血清學診斷和疫苗免疫后監(jiān)測的主要抗體同時也是血清學診斷和疫苗免疫后監(jiān)測的主要抗體。 IgGIgG在動物體內不僅含量高在動物體內不僅含量高, ,而且持續(xù)時間長而且持續(xù)時間長, ,在在體內可發(fā)揮抗菌體內可發(fā)揮抗菌, ,抗病毒抗病毒, ,抗毒素等免疫學

21、活性?？苟舅氐让庖邔W活性。 腫瘤特異性抗原的腫瘤特異性抗原的lgGlgG抗體的抗體的FcFc片段可與巨噬細片段可與巨噬細胞胞,K,K細胞等表面的細胞等表面的FcFc受體結合受體結合, ,從而在腫瘤細胞與這從而在腫瘤細胞與這些效應細胞之間起著搭橋作用些效應細胞之間起著搭橋作用, ,引起引起ADCCADCC作用從而殺作用從而殺傷腫瘤細胞等靶細胞。傷腫瘤細胞等靶細胞。 IgGIgG是引起是引起型、型、型變態(tài)反應及自身免疫病的型變態(tài)反應及自身免疫病的抗體抗體, ,在腫瘤免疫中體內產生的封閉因子可能與在腫瘤免疫中體內產生的封閉因子可能與IgGIgG有關。有關。IgM 是動物機作初次體液免疫反應最早產生的

22、免疫球蛋白。是動物機作初次體液免疫反應最早產生的免疫球蛋白。IgMIgM的含量僅占血清的的含量僅占血清的1010左右，主要由脾臟和淋巴結中左右，主要由脾臟和淋巴結中B B細胞產細胞產生生, ,分布于血液中。分布于血液中。 分子量最大的分子量最大的, ,五個單體組成的正聚體五個單體組成的正聚體(pentamer)(pentamer)單體之單體之間由間由J J鏈連接鏈連接),),分子量為分子量為 900000900000左右左右, ,又稱為巨球蛋白又稱為巨球蛋白(macroglobulin(macroglobulin。 IgMIgM在體內產生最早在體內產生最早, ,但持續(xù)時間短但持續(xù)時間短, ,因

23、此不是機體抗感染因此不是機體抗感染免疫的主力免疫的主力, ,但由于它是機體初次接觸抗原物質但由于它是機體初次接觸抗原物質( (接種疫苗接種疫苗) )對對體內最早產生的抗體體內最早產生的抗體, ,因此因此IgMIgM在抗感染免疫的早期起著十分在抗感染免疫的早期起著十分重要的作用重要的作用, ,也可通過檢測也可通過檢測IgMIgM抗體進行血清學的早期診斷?？贵w進行血清學的早期診斷。 IgMIgM具有抗菌具有抗菌, ,抗病毒抗病毒, ,中和毒素等免疫活性中和毒素等免疫活性, ,由由于其分子上含有多個抗原結合部位于其分子上含有多個抗原結合部位, ,所以它是所以它是一種高效能的抗體一種高效能的抗體, ,

24、其殺菌、溶菌、溶血、促其殺菌、溶菌、溶血、促進吞噬進吞噬( (調理作用調理作用) )及凝集作用均比及凝集作用均比 IgGIgG高高( (大大約高約高 50050010001000倍倍) )。 IgMIgM也具有抗腫瘤的作用也具有抗腫瘤的作用, ,在補體的參與下同樣在補體的參與下同樣可介導對腫瘤細胞的破壞作用?？山閷δ[瘤細胞的破壞作用。 IgMIgM可引起可引起型和型和型變態(tài)反應及自身免疫病型變態(tài)反應及自身免疫病而造成機體的損傷。而造成機體的損傷。 IgA以單體和二聚體兩種分子形式存在以單體和二聚體兩種分子形式存在單體存在于血清中單體存在于血清中, ,稱為血清型稱為血清型IgA,IgA,約占血

25、清免疫球蛋白約占血清免疫球蛋白的的10102020, ,在血清中的含量為在血清中的含量為200200500mg/100ml;500mg/100ml;二聚體為分泌型二聚體為分泌型IgA;IgA;是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等部位的粘膜固有層中的漿細胞所產生的等部位的粘膜固有層中的漿細胞所產生的; ;兩個單體由一兩個單體由一條條J J鏈連接在一起鏈連接在一起; ;在其分子上還結合有一條由粘膜上皮細在其分子上還結合有一條由粘膜上皮細胞分泌的分泌成分胞分泌的分泌成分, ,分泌型的分泌型的IgAIgA主要存在于呼吸道、消化道、生殖道的外分主要存在于呼吸道、消化道、生殖道的

26、外分泌液中以及初乳、唾液，淚液泌液中以及初乳、唾液，淚液, ,此外在腦脊液、羊水、腹此外在腦脊液、羊水、腹水、胸膜液中也含有水、胸膜液中也含有IgAIgA。血清型的血清型的IgAIgA同樣具有抗菌、抗病毒、抗毒同樣具有抗菌、抗病毒、抗毒素等免疫學活性。素等免疫學活性。分泌型的分泌型的IgAIgA對機體呼吸道、消化道等局部對機體呼吸道、消化道等局部粘膜免疫起著相當重要的作用粘膜免疫起著相當重要的作用, ,特別是對于特別是對于一些經粘膜感染的病原微生物一些經粘膜感染的病原微生物分泌型分泌型lgAlgA是機體粘膜免疫的一道是機體粘膜免疫的一道“屏障屏障”。在傳染病的預防接種中在傳染病的預防接種中,

27、,經滴鼻、點眼、飲經滴鼻、點眼、飲水等途徑免疫水等途徑免疫, ,均可產生相應的粘膜免疫力均可產生相應的粘膜免疫力。 IgEIgEIgE是以單體分子形式存在是以單體分子形式存在, ,分子量為分子量為190000,190000,其重鏈比其重鏈比鏈多一個功能區(qū)鏈多一個功能區(qū)(CH4), (CH4), 是與細胞結合的部位。是與細胞結合的部位。IgEIgE的產生部位與分泌型的產生部位與分泌型IgAIgA相似相似, ,是由呼吸道和消化道粘是由呼吸道和消化道粘膜固有層中的漿細胞所產生的膜固有層中的漿細胞所產生的,IgE,IgE在血清中的含量約為在血清中的含量約為0.020.020.05mg/100ml0.0

28、5mg/100ml。IgEIgE是一種親細胞性抗體是一種親細胞性抗體, ,其其FcFc片段中含有較多的半胱氨片段中含有較多的半胱氨酸和蛋氨酸酸和蛋氨酸, , 易于與皮膚組織、肥大細胞、血液中的嗜堿易于與皮膚組織、肥大細胞、血液中的嗜堿性粒細胞和血管內皮細胞結合。性粒細胞和血管內皮細胞結合。 結合在肥大細胞和嗜堿性粒細胞上的結合在肥大細胞和嗜堿性粒細胞上的IgEIgE與抗原結合后與抗原結合后, ,能引起這些細胞脫粒能引起這些細胞脫粒, ,釋放組織胺等活性介質釋放組織胺等活性介質, ,從而引起從而引起型過敏反應。型過敏反應。 IgEIgE在抗寄生蟲感染中具有重要的作用在抗寄生蟲感染中具有重要的作用

29、, ,如蠕蟲感染的自愈現象就與如蠕蟲感染的自愈現象就與IgEIgE抗體誘導過抗體誘導過敏反應有關。敏反應有關。 已有的研究表明已有的研究表明, ,蠕蟲、血吸蟲和旋毛蠕蟲、血吸蟲和旋毛蟲等寄生蟲病蟲等寄生蟲病, ,以及某些真菌感染后以及某些真菌感染后, ,可誘可誘導機體產生大量的導機體產生大量的IgEIgE抗體。抗體。IgEIgE可使嗜酸可使嗜酸性粒細胞向局部游走性粒細胞向局部游走, ,而且能介導而且能介導ADCCADCC作用作用, ,殺死蠕蟲。殺死蠕蟲。 IgD IgD IgD在血清中的含量極低在血清中的含量極低, ,在人血清中為在人血清中為0.030.033mg/100ml,3mg/100m

30、l,而且極不穩(wěn)定而且極不穩(wěn)定, ,容易降解。容易降解。 IgDIgD的分子量為的分子量為170000170000200000200000，迄今對血，迄今對血清中的清中的IgDIgD的結構和功能尚不完全清楚，是否具的結構和功能尚不完全清楚，是否具有抗感染作用也未證實。有抗感染作用也未證實。 IgDIgD是是B B細胞膜表面免疫球蛋白細胞膜表面免疫球蛋白, ,為為B B細胞的重細胞的重要表面標志要表面標志, ,而且與免疫記憶有關而且與免疫記憶有關。1 1、與補體結合、與補體結合, ,活化補體有關活化補體有關, , 補體可與抗原抗體復合物結合補體可與抗原抗體復合物結合, ,其結合位點就位其結合位點就

31、位于抗體分子于抗體分子FcFc片段的片段的CH2CH2上。上。2 2、與細胞、與細胞FcFc受體結合受體結合決定免疫球蛋白的親細胞性決定免疫球蛋白的親細胞性 一些免疫細胞如巨噬細胞、淋巴細胞、嗜堿性粒細一些免疫細胞如巨噬細胞、淋巴細胞、嗜堿性粒細胞、肥大細胞等表面都具有免疫球蛋白的胞、肥大細胞等表面都具有免疫球蛋白的FcFc片段的受體片段的受體3 3、與免疫球蛋白選擇性通過胎盤有關、與免疫球蛋白選擇性通過胎盤有關, ,4 4、結合細菌蛋白、結合細菌蛋白二、抗體的生物學功能二、抗體的生物學功能多克隆抗體的制備多克隆抗體的制備 抗原決定簇刺激抗原決定簇刺激B B細胞克隆產生特異性抗體。細胞克隆產生

32、特異性抗體。 傳統(tǒng)制備抗體的方法獲得的免疫血清實際上傳統(tǒng)制備抗體的方法獲得的免疫血清實際上是多種抗體的混合物，稱為多克隆抗體是多種抗體的混合物，稱為多克隆抗體(PcAb)(PcAb)。 抗體的發(fā)展抗體的發(fā)展 1.1.免疫動物免疫動物 (1)(1)抗原抗原 完全抗原、半抗原完全抗原、半抗原 抗原用量抗原用量 (2)(2)佐劑及乳化佐劑及乳化 協助抗原緩慢釋放協助抗原緩慢釋放(3)免疫動物免疫動物 制備抗血清的動物制備抗血清的動物 注射途徑注射途徑 取決于動物種類、抗原特性和是否使用佐劑取決于動物種類、抗原特性和是否使用佐劑 腹腔、肌肉、皮內、皮下適合于任何抗原，反腹腔、肌肉、皮內、皮下適合于任何

33、抗原，反應局部淋巴結應局部淋巴結 靜脈注射適合可溶性抗原及分散單細胞，不加靜脈注射適合可溶性抗原及分散單細胞，不加佐劑，反應脾臟佐劑，反應脾臟 2.抗血清的純化和保存抗血清的純化和保存 (1)(1)采血采血 (2)(2)抗血清的純化及保存抗血清的純化及保存 飽和硫酸銨鹽析或層析飽和硫酸銨鹽析或層析 3.3.抗血清的特性鑒定抗血清的特性鑒定 滴度滴度 表達抗血清中特異性抗體含量的一個半表達抗血清中特異性抗體含量的一個半定量指標，即給定的條件下，結合一定量抗原的定量指標，即給定的條件下，結合一定量抗原的抗血清稀釋度抗血清稀釋度 親和力親和力 表示抗血清與相應抗原的結合強度表示抗血清與相應抗原的結合

34、強度 抗體特異性與交叉反應抗體特異性與交叉反應 單克隆抗體單克隆抗體 由一個僅識別一種抗原表位的由一個僅識別一種抗原表位的B B細胞克隆產生的同源抗細胞克隆產生的同源抗體，為單克隆抗體體，為單克隆抗體(McAb)(McAb)。 單克隆抗體特點：單克隆抗體特點： 理化性狀高度均一；理化性狀高度均一； 其抗原結合部位和同種型都相同；其抗原結合部位和同種型都相同； 生物活性專一，特異性強；生物活性專一，特異性強； 純度高，有效抗體含量高；純度高，有效抗體含量高； 易于實驗標準化和大量制備。易于實驗標準化和大量制備。 19751975年年KohlerKohler和和MilteinMiltein 用細胞

35、雜交技術經綿羊紅細胞用細胞雜交技術經綿羊紅細胞(sheep (sheep red blood cellred blood cell，SRBC)SRBC)免疫的小鼠脾細免疫的小鼠脾細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合，建立了第一個胞與小鼠骨髓瘤細胞融合，建立了第一個B B細胞雜交瘤細胞株，并成功獲得抗細胞雜交瘤細胞株，并成功獲得抗SRBCSRBC的單克隆抗體的單克隆抗體(monoclonal antibody(monoclonal antibody，McAb)McAb)。 19841984年獲得諾貝爾醫(yī)學獎年獲得諾貝爾醫(yī)學獎( (一一) )雜交瘤技術的基本原理雜交瘤技術的基本原理 雜交瘤技術的基本原理是通過

36、融合兩種細胞后同雜交瘤技術的基本原理是通過融合兩種細胞后同時保持兩者的主要特征。時保持兩者的主要特征。 融合細胞含有兩個不同的細胞核，稱為異核體融合細胞含有兩個不同的細胞核，稱為異核體 產生具有原來兩個細胞基因信息的單個核細胞，產生具有原來兩個細胞基因信息的單個核細胞，稱為雜交細胞稱為雜交細胞 包括包括B B淋巴細胞雜交細胞和淋巴細胞雜交細胞和T T淋巴細胞雜交細胞。淋巴細胞雜交細胞。B B雜交瘤細胞分泌雜交瘤細胞分泌McAbMcAb，T T雜交瘤細胞分泌細胞因子。雜交瘤細胞分泌細胞因子。 (二二) B淋巴細胞雜交瘤技術淋巴細胞雜交瘤技術 該技術中采用的兩株細胞分別是經抗原免疫的該技術中采用的

37、兩株細胞分別是經抗原免疫的小鼠脾細胞和小鼠骨髓瘤細胞。小鼠脾細胞和小鼠骨髓瘤細胞。 鼠脾淋巴細胞的主要特征是它的抗體分泌功能，鼠脾淋巴細胞的主要特征是它的抗體分泌功能，但在體外不能長期生長；但在體外不能長期生長； 小鼠骨髓瘤細胞則可在體外培養(yǎng)無限分裂增殖小鼠骨髓瘤細胞則可在體外培養(yǎng)無限分裂增殖 二者雜交融合，其特性互補，形成在體外無限二者雜交融合，其特性互補，形成在體外無限增殖分裂并產生增殖分裂并產生McAbMcAb的雜交瘤細胞。的雜交瘤細胞。 1.1.細胞的選擇與融合細胞的選擇與融合 建立雜交瘤技術的目的是制備對抗原特異的建立雜交瘤技術的目的是制備對抗原特異的單克隆抗體。單克隆抗體。 融合細

38、胞一方必須選擇經過抗原（純化）免融合細胞一方必須選擇經過抗原（純化）免疫的疫的B B細胞，通常來源于免疫動物的脾細胞。細胞，通常來源于免疫動物的脾細胞。脾是脾是B B細胞聚集的主要場所，無論用何種刺激，細胞聚集的主要場所，無論用何種刺激，脾內皆會出現明顯的抗體應答反應。脾內皆會出現明顯的抗體應答反應。 融合細胞的另一方則是為了保持融合融合細胞的另一方則是為了保持融合后細胞的不斷增殖，只有后細胞的不斷增殖，只有腫瘤細胞腫瘤細胞才有才有這種特性，而且選擇同一體系的細胞可這種特性，而且選擇同一體系的細胞可增加融合的成功率。增加融合的成功率。 多發(fā)性骨髓瘤是多發(fā)性骨髓瘤是B B細胞系惡性腫瘤，細胞系惡

39、性腫瘤，是最理想的脾細胞融合對象。是最理想的脾細胞融合對象。 多發(fā)性骨髓瘤多發(fā)性骨髓瘤B B細胞其具備以下幾個特點：細胞其具備以下幾個特點： 穩(wěn)定，易培養(yǎng)；穩(wěn)定，易培養(yǎng)； 自身不分泌免疫球蛋白或細胞因子；自身不分泌免疫球蛋白或細胞因子； 融合率高；融合率高； 是是HGPRTHGPRT缺陷株，即次黃嘌呤磷酸核糖轉化缺陷株，即次黃嘌呤磷酸核糖轉化酶酶(HGPRT)(HGPRT)缺陷株，是理想的脾細胞融合伴侶。缺陷株，是理想的脾細胞融合伴侶。 目前常用的小鼠目前常用的小鼠B B細胞瘤株有：細胞瘤株有： P3-X63-Ag8P3-X63-Ag8653C653C、P3-NSl-AS4P3-NSl-AS4

40、1(NS-1)1(NS-1) Sp2Sp20-Agl4(Sp20-Agl4(Sp20)0)等等 融合方法：融合方法： 使用細胞融合劑使細胞膜受到一定程使用細胞融合劑使細胞膜受到一定程度的損傷，細胞粘連而融合在一起。度的損傷，細胞粘連而融合在一起。 最好的融合效果是最低程度的細胞損最好的融合效果是最低程度的細胞損傷而又產生最高頻率的融合。傷而又產生最高頻率的融合。 聚乙二醇聚乙二醇(PEGl000-2000)(PEGl000-2000)是目前最常是目前最常用的細胞融合劑，一般使用濃度為用的細胞融合劑，一般使用濃度為4040(W(WV)V)。 2.2.選擇培養(yǎng)基的應用選擇培養(yǎng)基的應用 在小鼠脾細胞

41、和小鼠骨髓瘤細胞混合細胞懸液中，在小鼠脾細胞和小鼠骨髓瘤細胞混合細胞懸液中，經融合過程后細胞將有以下幾種形式出現：經融合過程后細胞將有以下幾種形式出現： 融合的脾細胞與瘤細胞；融合的瘤細胞與瘤細胞融合的脾細胞與瘤細胞；融合的瘤細胞與瘤細胞 融合的脾細胞與脾細胞；未融合的脾細胞；融合的脾細胞與脾細胞；未融合的脾細胞； 未融合的瘤細胞以及細胞的多聚體形式等。未融合的瘤細胞以及細胞的多聚體形式等。 未融合的脾細胞體外存活未融合的脾細胞體外存活5-75-7天，細胞的多聚體形式天，細胞的多聚體形式也容易死去，無需特別篩選也容易死去，無需特別篩選 未融合的瘤細胞需進行特別的篩選去除未融合的瘤細胞需進行特別

42、的篩選去除。 細胞的細胞的DNADNA合成一般有兩條途徑：合成一般有兩條途徑： 主途徑主途徑是由糖和氨基酸及其他小分子化合物合成是由糖和氨基酸及其他小分子化合物合成核苷酸，進一步合成核苷酸，進一步合成DNADNA。葉酸作為重要的輔酶參。葉酸作為重要的輔酶參與這一合成過程。與這一合成過程。 氨基蝶呤是葉酸的拮抗劑，當氨基蝶呤存在時，氨基蝶呤是葉酸的拮抗劑，當氨基蝶呤存在時，能阻斷瘤細胞核酸能阻斷瘤細胞核酸(DNA)(DNA)合成的主要途徑。合成的主要途徑。 輔助途徑輔助途徑是在次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在下，是在次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在下，經次黃嘌呤磷酸核糖轉化酶經次黃嘌呤磷酸核糖轉化酶(HGP

43、RT)(HGPRT)和胸腺嘧啶和胸腺嘧啶核苷激酶核苷激酶(TK)(TK)的催化作用合成的催化作用合成DNADNA。 細胞融合的選擇培養(yǎng)中有三種關鍵成分：次細胞融合的選擇培養(yǎng)中有三種關鍵成分：次黃嘌呤黃嘌呤(hypoxanthine(hypoxanthine，H)H)、氨基蝶呤、氨基蝶呤(aminopterin(aminopterin，A)A)和胸腺嘧啶核苷和胸腺嘧啶核苷(thymidine(thymidine，T)T)，所以三者取前綴縮寫為，所以三者取前綴縮寫為HATHAT培養(yǎng)基。培養(yǎng)基。 融合所用的瘤細胞是經毒性培養(yǎng)基選擇出來的融合所用的瘤細胞是經毒性培養(yǎng)基選擇出來的HGPRTHGPRT陰性

44、細胞株，所以不能在該培養(yǎng)基中生長。陰性細胞株，所以不能在該培養(yǎng)基中生長。只有融合細胞具有親代雙方的遺傳特性，可在只有融合細胞具有親代雙方的遺傳特性，可在HATHAT培養(yǎng)基中長期存活與繁殖。培養(yǎng)基中長期存活與繁殖。 3. 有限稀釋與抗原特異性選擇有限稀釋與抗原特異性選擇 在免疫動物時，應選用高純度抗原。一種抗原在免疫動物時，應選用高純度抗原。一種抗原往往有多個抗原決定簇。一個往往有多個抗原決定簇。一個B B細胞克隆接受一個抗細胞克隆接受一個抗原決定簇，所以一個動物在受到抗原刺激后產生的原決定簇，所以一個動物在受到抗原刺激后產生的體液免疫應答，實質是從眾多體液免疫應答，實質是從眾多B B細胞克隆的

45、抗體分泌。細胞克隆的抗體分泌。 針對目的抗原的針對目的抗原的B B細胞只占很少部分，在細胞融細胞只占很少部分，在細胞融合后，有相當一部分是無關細胞融合體，需經篩選合后，有相當一部分是無關細胞融合體，需經篩選去除。去除。 (1) (1) 直接進行融合細胞的抗體篩選直接進行融合細胞的抗體篩選 將融合細胞進行充分稀釋，使分配到培養(yǎng)板將融合細胞進行充分稀釋，使分配到培養(yǎng)板的每一個孔中的細胞數在理論上是一個，實際的每一個孔中的細胞數在理論上是一個，實際可能是可能是0 0至數個，培養(yǎng)后取上清液以至數個，培養(yǎng)后取上清液以ELISAELISA篩選篩選出特異性抗體高分泌性細胞，這一過程稱為克出特異性抗體高分泌性

46、細胞，這一過程稱為克隆化；隆化； 陽性細胞株再克隆化陽性細胞株再克隆化 以以ELISAELISA重復檢測，重復檢測，將陽性細胞株進行增殖，再進行凍存，體外培將陽性細胞株進行增殖，再進行凍存，體外培養(yǎng)或動物腹腔接種。養(yǎng)或動物腹腔接種。 (2) B(2) B淋巴細胞株主要來源：淋巴細胞株主要來源： 制備抗微生物的人單克隆抗體及制備用于治療制備抗微生物的人單克隆抗體及制備用于治療自身免疫性疾病的單克隆抗體多采用患者的外周自身免疫性疾病的單克隆抗體多采用患者的外周血血 制備腫瘤單克隆抗體，取實體瘤分流區(qū)淋巴結制備腫瘤單克隆抗體，取實體瘤分流區(qū)淋巴結及浸潤腫瘤內部的淋巴細胞及浸潤腫瘤內部的淋巴細胞 從理

47、論上說該技術制備人單克隆抗體是最理想從理論上說該技術制備人單克隆抗體是最理想的方法，但難度較大，主要困難在于缺乏好的親的方法，但難度較大，主要困難在于缺乏好的親體骨髓瘤細胞株；難于獲得大量的抗原特異性體骨髓瘤細胞株；難于獲得大量的抗原特異性B B淋淋巴細胞；巴細胞； ( (三三) )陽性雜交瘤細胞的克隆化培養(yǎng)陽性雜交瘤細胞的克隆化培養(yǎng) 雜交瘤細胞形成的初期很不穩(wěn)定，鼠的二倍體細胞雜交瘤細胞形成的初期很不穩(wěn)定，鼠的二倍體細胞有有4040對染色體，因此兩個類似的細胞融合而形成的核對染色體，因此兩個類似的細胞融合而形成的核有有8080對染色體，這樣的核是不穩(wěn)定的。對染色體，這樣的核是不穩(wěn)定的。 在最初幾天染色體易丟失，當一