醫(yī)學(xué)免疫學(xué)(第八)Ig

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)第三章免疫球蛋白本科第一頁(yè)，共四十五頁(yè)。內(nèi)容提要概述免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)抗體的異質(zhì)性免疫球蛋白的生物學(xué)特性人工制備抗體第二頁(yè)，共四十五頁(yè)。EmilvonBehring(1845-1917)抗體（antibody，Ab）是介導(dǎo)體液免疫的重要效應(yīng)分子，是B細(xì)胞接受抗原刺激后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的具有與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合的糖蛋白。第三頁(yè)，共四十五頁(yè)。第四頁(yè)，共四十五頁(yè)。Ig分泌型：血清、分泌液等體液中，具有抗體的各種功能。膜型：B細(xì)胞膜上的抗原受體mIg。

具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白統(tǒng)稱為免疫球蛋白。免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）第五頁(yè)，共四十五頁(yè)。鉸鏈區(qū)二硫鍵第一節(jié)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)（一）重鏈和輕鏈輕鏈(L)NNC重鏈(H)λ型К型

分子量約50~75KD，450~550個(gè)氨基酸殘基

分子量約25KD，214個(gè)氨基酸殘基第六頁(yè)，共四十五頁(yè)。IgGIgEIgDIgMIgAαγδεμ(IgA1、IgA2)(IgG1~IgG4)第七頁(yè)，共四十五頁(yè)。（二）可變區(qū)和恒定區(qū)V區(qū)C區(qū)VLVH超變區(qū)(HVR)CLCH1CH2CH3(三)鉸鏈區(qū)NC第八頁(yè)，共四十五頁(yè)。第九頁(yè)，共四十五頁(yè)。第十頁(yè)，共四十五頁(yè)。二、免疫球蛋白的功能區(qū)及功能第十一頁(yè)，共四十五頁(yè)。第十二頁(yè)，共四十五頁(yè)。免疫球蛋白的功能區(qū)Ig的多肽鏈分子可折疊成若干個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵連接的球形結(jié)構(gòu)。每個(gè)球形結(jié)構(gòu)約由110個(gè)氨基酸組成，具有一定的生理功能，故稱為功能區(qū)（domain）。VH和VL：與抗原特異性結(jié)合的部位；CL和CH1：某些同種異型（allotype）遺傳標(biāo)記；IgG的CH2、IgM的CH3：補(bǔ)體C1q結(jié)合點(diǎn)激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑；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)第十三頁(yè)，共四十五頁(yè)。三、免疫球蛋白的水解片段木瓜蛋白酶胃蛋白酶FabFabF(ab),2pFc,Fc第十四頁(yè)，共四十五頁(yè)。分泌型IgAIgM四、J鏈和分泌片第十五頁(yè)，共四十五頁(yè)?？勺儏^(qū)和恒定區(qū)1.可變區(qū)（variableregion，V區(qū)）：位于Ig分子N端，占輕鏈1/2和重鏈1/4或1/5；不同抗體其IgV區(qū)氨基酸組成和排列有較大差異，并決定抗體與抗原結(jié)合的特異性；*超變區(qū)（hypervariableregion,HVR）：在VL和VH中，某些特定位置的氨基酸殘基的排列順序高度可變，此為HVR。輕、重鏈各有3個(gè)HVR。*互補(bǔ)決定區(qū)（complementarity-determiningregion,CDR）：超變區(qū)乃抗體與抗原（表位）特異性結(jié)合的位置，此為CDR。*骨架區(qū)（frameworkregion,FR）：V區(qū)中非HVR部位的氨基酸組成和排列相對(duì)保守，此為FR。VH和VL各有4個(gè)FR。2.恒定區(qū)（constantregion,C區(qū))：位于Ig分子的C端，占輕鏈1/2和重鏈3/4（IgA、IgD）或4/5（IgM、IgE）。在同一種屬中，同一類(lèi)重鏈和同一類(lèi)輕鏈C區(qū)氨基酸的組成或排列比較恒定。介導(dǎo)Ig多種生物學(xué)功能。第十六頁(yè)，共四十五頁(yè)。第二節(jié)抗體的異質(zhì)性不同抗原表位刺激所產(chǎn)生不同的抗體分子，其識(shí)別抗原的特異性不同（V區(qū)不同）同一抗原表位誘生的不同類(lèi)型的抗體，其識(shí)別抗原的特異性相同（C區(qū)不同）免疫球蛋白有不同種類(lèi)免疫球蛋白同時(shí)可作為抗原，其具有不同的抗原特異性免疫球蛋白具有異質(zhì)性第十七頁(yè)，共四十五頁(yè)。Ig的類(lèi)型類(lèi)（class）：根據(jù)CH抗原特異性的不同分為五大類(lèi)

γμαδεIgGIgMIgAIgDIgE

亞類(lèi)：IgG1-G4；IgA1-A2；IgM1-M2。型（type）：根據(jù)CL抗原性的不同分為兩個(gè)型：κ型和λ型亞型：κ型有亞型第十八頁(yè)，共四十五頁(yè)。Ig的血清型同種型（isotype）指同一種屬所有個(gè)體的Ig分子共有的抗原特異性標(biāo)志，位于IgC區(qū)。同種異型（allotype）指同一種屬不同個(gè)體間Ig分子所具有的不同的抗原特異性標(biāo)志。獨(dú)特型（idiotype）指同一個(gè)體不同B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的Ig分子所特有的抗原特異性標(biāo)志，獨(dú)特型由若干個(gè)抗原決定簇組成，又稱為獨(dú)特位（idiotope），主要存在于V區(qū)。第十九頁(yè)，共四十五頁(yè)。第二十頁(yè)，共四十五頁(yè)。第二十一頁(yè)，共四十五頁(yè)。第三節(jié)免疫球蛋白的功能（一）、特異性結(jié)合抗原。（二）、激活補(bǔ)體。（三）、結(jié)合細(xì)胞表面的Fc受體。（四）、穿過(guò)胎盤(pán)和粘膜。第二十二頁(yè)，共四十五頁(yè)。（一）特異性結(jié)合抗原：例：中和細(xì)菌外毒素IgG外毒素組織細(xì)胞毒性基團(tuán)受體結(jié)合基團(tuán)第二十三頁(yè)，共四十五頁(yè)。NeutralizationByAntiviralAntibodies第二十四頁(yè)，共四十五頁(yè)。（二）激活補(bǔ)體：

SRC1qSR*IgM、IgG*聚合IgAIgGIgG第二十五頁(yè)，共四十五頁(yè)。（三）結(jié)合細(xì)胞表面的Fc受體

1、調(diào)理作用：指抗體(IgG、IgA)、補(bǔ)體促進(jìn)吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌等顆粒性抗原的作用。細(xì)菌細(xì)菌溶酶體吞噬細(xì)胞細(xì)菌第二十六頁(yè)，共四十五頁(yè)。靶細(xì)胞NK2、ADCC：即抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用。指表達(dá)FcR的細(xì)胞通過(guò)識(shí)別抗體的Fc段直接殺傷被抗體包被的靶細(xì)胞。第二十七頁(yè)，共四十五頁(yè)。3、介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)（四）穿過(guò)胎盤(pán)和粘膜第二十八頁(yè)，共四十五頁(yè)。第二十九頁(yè)，共四十五頁(yè)。五類(lèi)Ig的特性和功能IgGIgMIgAIgDIgE第三十頁(yè)，共四十五頁(yè)。IgG的特性和功能在體內(nèi)分布廣泛，是血清中的主要抗體成分（75-80%，10-13mg/ml）；半壽期長(zhǎng)（20-23天）；出生后3個(gè)月開(kāi)始合成，3-5歲接近成人水平；多數(shù)抗菌、抗病毒、抗毒素抗體均屬I(mǎi)gG類(lèi)；是再次免疫應(yīng)答的主要抗體；是唯一能通過(guò)胎盤(pán)的Ig，發(fā)揮自然被動(dòng)免疫功能；具有活化補(bǔ)體經(jīng)典途徑的能力（IgG3>IgG1>IgG2）；具有調(diào)理作用、ADCC作用和結(jié)合SPA等；參與Ⅱ型、Ⅲ型超敏反應(yīng)，某些自身免疫病的抗體也屬I(mǎi)gG第三十一頁(yè)，共四十五頁(yè)。IgM的特性和功能為五聚體，分子量最大，稱為巨球蛋白（macroglobulin）；主要存在于血液中（5-10%,1mg/ml），半壽期約10天）個(gè)體發(fā)育中最先出現(xiàn)的Ig，胚胎晚期即能產(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）；抗原初次刺激機(jī)體時(shí)，是體內(nèi)最先產(chǎn)生的Ig；血清IgM升高說(shuō)明有近期感染，可用于感染的早期診斷有強(qiáng)大激活補(bǔ)體能力，在機(jī)體早期免疫防御中具有重要作用；天然血型抗體是IgM；未成熟B細(xì)胞僅表達(dá)mIgM，記憶B細(xì)胞mIgM消失。第三十二頁(yè)，共四十五頁(yè)。IgA的特性和功能分為單體的血清型（占10-15%）和二聚體的分泌型IgA；合成率最高（65mg/kg/d）,半衰期僅有6天分泌型IgA主要由黏膜相關(guān)淋巴組織產(chǎn)生，存在于唾液、淚液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和黏膜表面，是機(jī)體黏膜局部抗感染免疫的重要因素。初乳中的sIgA可對(duì)嬰幼兒發(fā)揮自然被動(dòng)免疫作用調(diào)理吞噬、中和毒素第三十三頁(yè)，共四十五頁(yè)。IgD的特性和功能血清中含量低（0.2%），半壽期很短約3天；其生物學(xué)作用尚不清楚mIgD可作為B細(xì)胞分化成熟標(biāo)記，成熟B細(xì)胞同時(shí)表達(dá)mIgM和mIgD，控制B細(xì)胞的活化與抑制，并與B細(xì)胞的耐受誘導(dǎo)有關(guān)，可能有免疫調(diào)節(jié)作用mIgMmIgD成熟B細(xì)胞活化B細(xì)胞未成熟B細(xì)胞第三十四頁(yè)，共四十五頁(yè)。IgE的特性和功能是血清中含量最低的Ig（50ng/ml）；糖基化率最高（13%）主要由呼吸道、胃腸道粘膜固有層的漿細(xì)胞產(chǎn)生屬嗜細(xì)胞抗體，可與肥大細(xì)胞、嗜堿粒細(xì)胞表面FcεR結(jié)合，介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)，可能與機(jī)體抗寄生蟲(chóng)免疫有關(guān)。第三十五頁(yè)，共四十五頁(yè)。IgE-DirectedEosinophilAttack第三十六頁(yè)，共四十五頁(yè)。第四節(jié)人工制備抗體多克隆抗體單克隆抗體基因工程抗體第三十七頁(yè)，共四十五頁(yè)。多克隆抗體

（polyclonalantibody）

用含多種抗原決定簇的抗原物質(zhì)免疫動(dòng)物，刺激多個(gè)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。

來(lái)源廣泛，制備容易；特異性不高。第三十八頁(yè)，共四十五頁(yè)。帶有多個(gè)表位抗原針對(duì)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）刺激小鼠第三十九頁(yè)，共四十五頁(yè)。單克隆抗體

monoclonalantibody,mAb借助小鼠B細(xì)胞雜交瘤（hybridoma）技術(shù)，所制備的高度均一（屬同一類(lèi)、亞類(lèi)、型別）、單一特異性（僅針對(duì)特定抗定抗原表位）的抗體。純度高、特異性強(qiáng)、可大量生產(chǎn)。第四十頁(yè)，共四十五頁(yè)。單克隆抗體的制備抗原HAT培養(yǎng)基瘤細(xì)胞BBBB瘤細(xì)胞瘤細(xì)胞瘤細(xì)胞脾細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞篩選培養(yǎng)增殖單克隆抗體第四十一頁(yè)，共四十五頁(yè)。第四十二頁(yè)，共四十五頁(yè)。單克隆抗體的臨床應(yīng)用傳染性疾病病原體及腫瘤抗原的檢測(cè)各種細(xì)胞因子、激素、神經(jīng)遞質(zhì)、細(xì)胞膜分子及受體的檢測(cè)腫瘤的體內(nèi)定位診斷和導(dǎo)向治療（生物導(dǎo)彈）治療某種自身免疫病抗T細(xì)胞單抗可用于抗移植排斥反應(yīng)第四十三頁(yè)，共四十五頁(yè)。基因工程抗體又稱重