免疫學(xué)第四章免疫球蛋白

授課時(shí)間：兩個(gè)學(xué)時(shí)目的與要求：1．熟悉中樞免疫器官的概念，熟悉淋巴細(xì)胞發(fā)育了解其他功能。2．熟悉外周免疫器官的概念，熟悉淋巴結(jié)、脾臟和MALT的結(jié)構(gòu)和功能，熟悉免疫細(xì)胞在其中的分布和淋巴細(xì)胞再循環(huán)的概念。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分重點(diǎn)：1.免疫球蛋白的概念2.免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)

3.免疫球蛋白的生物學(xué)特性

難點(diǎn)：1.抗體的異質(zhì)性本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分一、概念*免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig）：具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體類似的球蛋白。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分*Ig的存在形式分泌型（secretedIg,sIg）：存在血清和組織液中。即為抗體(antibody,Ab)。膜型（membraneIg,mIg）：存在于B細(xì)胞膜上，即為BCR。

本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分*Ig的理化性質(zhì) 屬球蛋白在電泳圖譜上大部分抗體活性在球蛋白區(qū)具有異質(zhì)性。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分二、Ig的結(jié)構(gòu)(IgG為例)（一）基本結(jié)構(gòu)*由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈通過(guò)二硫鍵連接而成的四肽鏈分子。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分二硫鍵的分布二級(jí)結(jié)構(gòu)及空間結(jié)構(gòu)本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分１．重鏈與輕鏈１）重鏈（heavychain,H鏈）：約450-550氨基酸，分為5種：、、、、。其組成相應(yīng)的五類Ig：IgG、IgM、IgA、IgD、IgE。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分２）輕鏈（lightchain,L鏈）：約210個(gè)氨基酸，分為和兩種，據(jù)此Ig分為和兩型；本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分κ型λ型本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分2．可變區(qū)和恒定區(qū)可變區(qū)（variableregion，V區(qū)）：位于Ig分子的N端、輕鏈1/2和重鏈1/4或1/5處；其氨基酸序列隨Ig針對(duì)的抗原特異性變化而變化，是抗體與抗原特異性結(jié)合的部位。V區(qū)可進(jìn)一步分為超變區(qū)（或者互補(bǔ)決定區(qū)）和骨架區(qū)。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分*超變區(qū)（HVR

），又稱為互補(bǔ)決定區(qū)（CDR

）：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，稱為HVR。VL和VH各有3個(gè)CDR。超變區(qū)乃抗體與抗原表位（AD）特異性（互補(bǔ)）結(jié)合的位置。hypervariableregion,HVRcomplementarity-determiningregion,CDR本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分*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。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分恒定區(qū)（constantregion,C區(qū)）：位于Ig分子的C端、輕鏈1/2和重鏈3/4或4/5處。其氨基酸的組成或排列順序不隨Ig針對(duì)的抗原特異性的改變而改變。是Ig介導(dǎo)多種生物學(xué)功能的部位。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分3．鉸鏈區(qū)位于CH1和CH2之間可轉(zhuǎn)動(dòng)的區(qū)，含豐富的脯氨酸，易伸展彎曲，有利于IgV區(qū)與抗原互補(bǔ)結(jié)合；有利于暴露補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)；對(duì)蛋白酶敏感。IgM和IgE無(wú)鉸鏈區(qū)。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分4．其它成分J鏈（joiningchain）：由漿細(xì)胞合成，能將單體Ig分子連接為多聚體（如IgM和sIgA）。分泌片（secretorypiece,sp）由黏膜上皮細(xì)胞合成和分泌，以非共價(jià)形式結(jié)合在IgA二聚體上，使其成為sIgA。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分二硫鍵J鏈本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分分泌片本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分（三）Ig的水解片段

1．木瓜蛋白酶（papain）水解片段IgG在木瓜蛋白酶作用下水解為2個(gè)Fab段（抗原結(jié)合段）和1個(gè)Fc段（可結(jié)晶段）

本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分2．胃蛋白酶（pepsin）水解片段IgG在胃蛋白酶作用下水解為1個(gè)F(ab’)2和一些無(wú)活性pFc’片段本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分（四）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，發(fā)揮一定的生理功能，故稱為功能區(qū)（domain）。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分*VH和VL：與抗原表位特異性結(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、IgM和IgE的CH4：結(jié)合細(xì)胞表面相應(yīng)的FcR，介導(dǎo)不同生物學(xué)效應(yīng)本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分三、抗體的異質(zhì)性Ig是一類具有高度異質(zhì)性的球蛋白分子，在結(jié)構(gòu)上Ig分子彼此之間存在差異，這些差異能夠在異種動(dòng)物、同種異體或在自身體內(nèi)激發(fā)特異性免疫應(yīng)答，產(chǎn)生特異性抗體。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分用血清學(xué)方法（抗原-抗體反應(yīng)）測(cè)定和分析的Ig結(jié)構(gòu)差異（抗原性）稱為Ig的血清型。根據(jù)Ig結(jié)構(gòu)差異（抗原表位）存在的部位以及在異種、同種異體或自體中產(chǎn)生免疫的差別，可將Ig的抗原性分為同種型、同種異型和獨(dú)特型抗原表位。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第33頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分*同種型（isotype）表位：指同一種屬所有個(gè)體的Ig分子共有的抗原表位，位于Ig輕鏈和重鏈的C區(qū)。同種型表位能夠刺激異種免疫系統(tǒng)產(chǎn)生應(yīng)答。根據(jù)同種型表位的差異，可以將Ig分為不同的類（亞類）型（亞型）。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第34頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第35頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第36頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分*類（class）：根據(jù)CH抗原特異性的不同分為五大類:IgG、IgM、IgA、IgD和IgE*亞類：IgG1-G4；IgA1-A2；IgM1-M2。*型（type）：根據(jù)CL抗原特異性的不同分為兩個(gè)型：κ型和λ型*亞型：κ型有亞型本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第37頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分*同種異型（allotype）表位：指同一種屬不同個(gè)體間Ig分子所具有的不同的抗原表位，能夠刺激同種異體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生應(yīng)答。例如人Ig具有Gm、Am、Em、Km標(biāo)記，存在于、、鏈和鏈的C區(qū)，可作為遺傳標(biāo)記。

本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第38頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分*獨(dú)特型（idiotype）表位：指每個(gè)Ig分子所特有的抗原表位，又稱為獨(dú)特位（idiotope）。能夠刺激自身免疫系統(tǒng)產(chǎn)生應(yīng)答，主要存在于V區(qū)。獨(dú)特型在異種、同種異體甚至同一個(gè)體內(nèi)均可誘生相應(yīng)抗體，即獨(dú)特型抗體（AId）。不同抗原表位誘生不同的抗體分子，其V區(qū)彼此不同。

本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第39頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分三、Ig的功能（一）V區(qū)的功能V區(qū)的功能是特異性結(jié)合抗原表位。*抗體特異性結(jié)合抗原中和毒素、阻斷病毒感染。*BCR特異性結(jié)合抗原B細(xì)胞識(shí)別抗原。

本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第40頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分（二）C區(qū)的功能C區(qū)的功能是介導(dǎo)抗體的各種生物學(xué)效應(yīng)1．激活補(bǔ)體*IgM、IgG1-3與抗原結(jié)合成復(fù)合物，激活經(jīng)典途徑。*凝聚的IgA或IgG4可激活補(bǔ)體旁路途徑。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第41頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分2．與細(xì)胞表面FcR結(jié)合（1）調(diào)理作用（opsonization）：促進(jìn)吞噬細(xì)胞吞噬被抗體結(jié)合的細(xì)菌等顆粒性抗原。IgFc段與吞噬細(xì)胞表面FcR結(jié)合，促進(jìn)吞噬。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第42頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第43頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分（2）抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（Ab-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC）：IgG與靶細(xì)胞表面抗原特異性結(jié)合，效應(yīng)細(xì)胞（NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞）表面FcγR與靶細(xì)胞表面IgG的Fc段結(jié)合，殺傷靶細(xì)胞。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第44頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第45頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分（3）介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)：IgEFc段與肥大細(xì)胞、嗜酸粒細(xì)胞表面FcεR結(jié)合，促進(jìn)靶細(xì)胞合成、釋放生物活性物質(zhì)，導(dǎo)致I型超敏反應(yīng)。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第46頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分3．穿過(guò)胎盤和粘膜*IgG可通過(guò)胎盤；sIgA可穿過(guò)呼吸道和消化道粘膜，均與其Fc段相關(guān)。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第47頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第48頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分三、五類Ig的特性和功能(一)IgG1．血清中主要抗體成分；易擴(kuò)散；半壽期長(zhǎng)；2．出生后3個(gè)月開(kāi)始合成，3-5歲接近成人水平；3．唯一能通過(guò)胎盤的Ig，發(fā)揮天然被動(dòng)免疫功能；本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第49頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分4．具有活化補(bǔ)體經(jīng)典途徑的能力（IgG3>IgG1>IgG2）；5．具有調(diào)理作用、ADCC作用，可結(jié)合SPA；6．多數(shù)抗菌、抗病毒、抗毒素抗體均屬IgG類；7．參與Ⅱ型、Ⅲ型超敏反應(yīng)和某些自身免疫病。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第50頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第51頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分（二）IgM1．五聚體，分子量最大，稱巨球蛋白（macroglohulin）；2．個(gè)體發(fā)育中最先出現(xiàn)，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)胞病毒等）；3．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；本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第52頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分4．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；5．天然血型抗體是IgM；6．未成熟B細(xì)胞僅表達(dá)mIgM，記憶B細(xì)胞mIgM消失；7．參與Ⅱ型、Ⅲ型超敏反應(yīng)及某些自身免疫病。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第53頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第54頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分（三）IgA1．分為單體的血清型和二聚體的分泌型IgA；2．分泌型IgA主要由粘膜相關(guān)淋巴組織產(chǎn)生，是機(jī)體粘膜局部抗感染免疫的重要因素。3．初乳中的SIgA可對(duì)嬰幼兒發(fā)揮自然被動(dòng)免疫作用。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第55頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分sIgA的合成和主要作用部位在黏膜本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第56頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分（四）IgD1．血清中含量低，其生物學(xué)作用尚不清楚2．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。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第57頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分（五）IgE1．是血清中含量最低的Ig；2．主要由呼吸道、胃腸道粘膜固有層的漿細(xì)胞產(chǎn)生；3．屬嗜細(xì)胞抗體，可與肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞表面FcεR結(jié)合，介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)。本文檔共66頁(yè)；當(dāng)前第58頁(yè)；編輯于星期日\(chéng)9點(diǎn)56分四、人工制備抗體（一）多克隆抗體（polyclonalantibody）*在含多種抗原表位的抗原物質(zhì)刺激下，體內(nèi)多個(gè)B細(xì)胞克隆被激活并產(chǎn)生針對(duì)不同表位的多種抗體，其混合物即為多克隆抗體（來(lái)源于血清）。*特點(diǎn)：來(lái)源廣泛，制備容易，但特異性不高，易發(fā)生交叉反。本文