第三章免疫球蛋白與抗體

1

免疫球蛋白與抗體（Ig,Ab）2

掌握免疫球蛋白與抗體的概念及五類免疫球蛋白的特性。熟悉免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)、水解片段與功能；了解人工制備抗體的類型及臨床應(yīng)用。本章學(xué)習要求3概述

抗體：受抗原刺激后，由B淋巴細胞分化成的漿細胞產(chǎn)生的能與相應(yīng)抗原特異結(jié)合的免疫球蛋白?？贵w主要存在于血清中，也見于其他體液和外分泌液中，故將抗體介導(dǎo)的免疫稱為體液免疫。

一、抗體抗原B漿細胞抗體TT效應(yīng)淋巴細胞41、Ab的發(fā)現(xiàn)：

1890年，Behring和北里在德國Koch實驗室使用白喉脫毒外毒素注射馬，在馬血清中發(fā)現(xiàn)了一種能中和白喉外毒素的物質(zhì)，稱為“抗毒素”，并挽救了成千上萬的白喉患兒,60%死亡率降到26%。

醫(yī)學(xué)史上的一個重要里程碑，人類防治傳染病的重要方法———血清療法誕生了。獲1901年的第一屆諾貝爾獎血清蛋白電泳圖譜顯示：白蛋白球蛋白abgabgabg未免疫動物血清免疫動物血清免疫動物血清+抗原處理吸收后證明：抗體是γ球蛋白

免疫球蛋白可分為兩種類型：

分泌性Ig：存在于血清、體液以及分泌液中，具有抗體的各種功能。膜型Ig：位于B淋巴細胞的表面，即膜表面免疫球蛋白（mIg），是B淋巴細胞的抗原識別受體（BCR）。二、免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）Ig指具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白?？贵w的化學(xué)本質(zhì)是免疫球蛋白，但并非所有免疫球蛋白都具有抗體的活性。IgAbAb=Ig

Ig≠AbIg與Ab的關(guān)系抗體=

生物學(xué)功能上的概念

Ig

=

化學(xué)結(jié)構(gòu)上的概念

8第一節(jié)免疫球蛋白的分子結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu)“Y”字型四肽鏈2條重鏈(heavychain,H)2條輕鏈(lightchain,L)二硫鍵連接抗體的基本功能單位9輕鏈（L)：約214個AA殘基，分子量約為25kD；

可分為和兩型

—IgG（IgG和IgG）—IgM

（IgM和IgM）—IgA

（IgA和IgA）—IgE

（IgE和IgE）—IgD（IgD和IgD）-S-S-S-SS-SNCLHHLN重鏈(H)：約450-550個氨基酸殘基，分子量約50-75kD重鏈分γ、α、μ、δ和ε鏈10可變區(qū)和恒定區(qū)可變區(qū)（variableregion,V區(qū)）：輕鏈和重鏈靠近N端的約110個氨基酸變化很大，稱為可變區(qū)，用VH和VL表示。恒定區(qū)（constantregion,C區(qū)）：輕鏈和重鏈中氨基酸的組成和排列順序變化不大，序列較保守的區(qū)域。H鏈有一個VH及3~4個CH區(qū)。（其中IgM,IgE有CH4區(qū)）L鏈具有VL，CL兩個功能區(qū)。鉸鏈區(qū)：位于CH1與CH2之間，含有豐富的脯氨酸，易伸展彎曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。11

超變區(qū)：重鏈和輕鏈V區(qū)各有3個區(qū)域的氨基酸組成和排列順序高度可變，稱為超變區(qū)（hypervariableregion,HVR）或決定簇互補決定區(qū)（complementarydeterminingregion,CDR），分別為CDR1、CDR2和CDR3。是抗體與抗原分子發(fā)生特異性結(jié)合的部位。

骨架區(qū)：V區(qū)中，CDR以外區(qū)域的氨基酸組成和排列順序相對不易變化，稱為骨架區(qū)（frameworkregion,FR）?？勺儏^(qū)可變區(qū)：12超變區(qū)決定與抗原決定簇結(jié)合。骨架區(qū)主要穩(wěn)定超變區(qū)的空間構(gòu)型。13人類五類免疫球蛋白141、連接鏈（JoinChain,J鏈)

連接多聚體Ig的蛋白質(zhì)，存在于SIgA和IgM。J鏈SIgA（分泌型IgA)J鏈IgM152、分泌片（Secretorypiece,SP）

只存在于粘膜分泌型IgA中，由上皮細胞合成，防止蛋白酶對IgA的水解。SIgASP16二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)域功能區(qū)：多肽鏈折疊成的由鏈內(nèi)二硫鍵連接而成的球狀結(jié)構(gòu)，不連續(xù)，每個結(jié)構(gòu)域具有各自的功能。VH和VL抗原結(jié)合位點CH2

和CH3補體結(jié)合位點，活化補體IgE的CH3

Ⅰ型超敏反應(yīng)FC段受體親細胞活性CH1和CL同種異型抗原決定簇存在部位，遺傳標志鉸鏈區(qū)促進可變區(qū)與抗原表位結(jié)合；暴露補體結(jié)合位點，活化補體17三、免疫球蛋白的水解片段18水解酶作用位點水解片段及其功能

木瓜蛋白酶鉸鏈區(qū)重鏈間二硫鍵近N端（1）兩個相同的Fab段：可與抗原結(jié)合（2）一個Fc段：激活補體、結(jié)合細胞、通過胎盤胃蛋白酶鉸鏈區(qū)重鏈間二硫鍵近C端（1）一個具有雙價活性的F(ab’)2段：可同時結(jié)合兩個抗原表位（2）若干個小分子多肽碎片(pFc’)：無生物學(xué)作用免疫球蛋白酶解后的比較19第二節(jié)五類免疫球蛋白的特性與功能20211、IgG

1、單體分子；

2、四個亞類；

3、血清中含量最高(75%Ig)；

4、半衰期最長(21～23天)；225、抗感染的主要抗體，具有抗菌、抗病毒、中和毒素急免疫調(diào)節(jié)作用，能激活補體。

6、再次應(yīng)答的主要抗體。7、唯一能通過胎盤的抗體（在新生兒抗感染中起重要作用）；232、IgM3、在免疫應(yīng)答中產(chǎn)生最早。功能：理論上十價，但由于空間位阻，結(jié)合價為五價，但仍具最強的溶菌、激活補體、免疫調(diào)理作用。2、在個體發(fā)育中最早合成，臍帶血中IgM升高，表示胎兒有宮內(nèi)感染，如風疹病毒、巨細胞病毒等。4、占血清Ig含量的5～10%；1、五聚體，分子量最大(900kd)，又稱巨球蛋白）5、半衰期5天243、IgA分兩型血清型：IgA1,單體。占血清Ig10-20%分泌型（SIgA）：IgA2，二聚體；嬰兒可以從母乳中獲得功能粘膜局部抗感染免疫，起中和作用，阻止病原微生物黏附；聚合IgA激活補體替代途徑。

粘膜局部漿細胞合成；分泌片由粘膜上皮細胞合成；254、IgD2、血清中含量極少,約占血清Ig的1%。4、B細胞成熟的表面標志。3.存在形式：分泌型—

血清中，功能不清1、單體分子

膜結(jié)合型—B細胞表面。

意義：B細胞成熟的標志；抗原受體，對B細胞活化、增殖和分化起調(diào)節(jié)作用。成熟B細胞可同時表達SmIgD和SmIgM。不成熟B細胞只表達SmIgM。265、IgE1、單體分子4、具親細胞性（親細胞抗體）功能：介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)2、血清中含量極微；3、呼吸道和消化道粘膜漿細胞產(chǎn)生。27IgGIgMIgA/SIgAIgDIgE存在形式單體五聚體單體/二聚體單體單體相對分子質(zhì)量(×1000)146970160/385184188血清中總Ig百分含量70~755~1015~20＜10.002半衰期235633出現(xiàn)時間出生后三個月出生前出生后四個月晚晚五大類免疫球蛋白特性比較（1）28IgGIgMIgAIgDIgE與補體結(jié)合能力√√中和作用√√√調(diào)理作用√ADCC√參與粘膜防御√能穿透胎盤√與細胞結(jié)合√√參與超敏反應(yīng)√√√五大類免疫球蛋白特性比較（2）29第三節(jié)抗體的生物學(xué)功能30（一）V區(qū)-----識別并特異性結(jié)合抗原

病毒毒素二聚體（SIgA）----4價單體分子（IgG，IgE）----2價五聚體（IgM）----5價意義：（1）中和效應(yīng)-----中和毒素和病毒31FabFc固定補體與Fc受體結(jié)合BFc受體Ig（2）與抗原結(jié)合----C區(qū)變構(gòu)，激活補體，與Fc受體結(jié)合，起多種效應(yīng)。32

(二）激活補體----發(fā)揮溶解細胞等多種活性Ab（IgM、IgG）+Ag→

C1q→

補體經(jīng)典途徑

IgG4、IgA和IgE的凝聚物

→

補體旁路途徑

33發(fā)揮殺傷作用稱ADCC

激活NK細胞促進吞噬稱調(diào)理作用

結(jié)合吞噬細胞3.超敏反應(yīng)：結(jié)合肥大細胞及嗜堿性粒細胞。（三）與Fc受體（FcR)結(jié)合----介導(dǎo)免疫細胞活性

體內(nèi)多種細胞具有Fc受體，如吞噬細胞、NK細胞、單核細胞、肥大細胞、粒細胞。1.ADCC(抗體依賴細胞介導(dǎo)的細胞毒)作用2.調(diào)理作用：促進吞噬細胞吞噬細菌等顆粒性抗原。343536374、通過胎盤(IgG)和粘膜(IgA)

IgG是唯一可通過胎盤的抗體，在新生兒抗感染中有重要作用。

SIgA可通過分泌片介導(dǎo)穿越粘膜上皮細胞，在粘膜表面抗感染中起作用重要。3839與抗原作特異性結(jié)合激活補體結(jié)合細胞激活吞噬細胞：調(diào)理作用激活NK細胞：ADCC作用激活肥大細胞：超敏反應(yīng)穿過胎盤和粘膜V區(qū)活性C區(qū)活性抗體生物學(xué)活性總結(jié)與具有Fc受體的細胞結(jié)合40第四節(jié)人工制備抗體?

多克隆抗體（polyclonalantibody，PcAb）?

單克隆抗體（monoclonalantibody，McAb）

?

基因工程抗體（engineeringantibody）41

利用抗原免疫動物后從血清中獲得的抗體，含有由不同B細胞克隆產(chǎn)生的針對不同抗原決定簇的多種類型抗體。（1）預(yù)防、治療感染性疾病（特異性差，可發(fā)生超敏反應(yīng)）

一、多克隆抗體（polyclonalantibody）（2）臨床診斷Ag42抗血清（多克隆抗體）的制備43

1975年建立的技術(shù)，通過雜交瘤技術(shù)獲得的針對單一抗原決定簇的高特異性抗體。二、單克隆抗體（monoclonalantibody）

概念：由單一克隆B細胞產(chǎn)生的,只針對某一特定抗原決定簇的抗體。4445多克隆抗體單克隆抗體來源動物免疫血清、恢復(fù)期病人血清或免疫接種人群多為鼠源性特點來源廣泛、制備容易純度高、特異性強、效價高、少或無血清交叉反應(yīng)、制備成本低組成針對不同抗原表位的抗體的混合物針對單一表位，結(jié)構(gòu)