第三節(jié)免疫球蛋白劉甫

1、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)劉 甫 醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)學(xué)院免疫學(xué)教研室第四章第四章 免疫球蛋白免疫球蛋白簡(jiǎn)史簡(jiǎn)史 19世紀(jì)后期，von Behring 白喉或破傷風(fēng)毒素免疫動(dòng)物產(chǎn)生抗毒素 1937年Tiselius和Kabat電泳方法分離五種血清蛋白，主要存在于丙種球蛋白。 1968年和1972年WHO和國(guó)際免疫學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)，將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)一稱為免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）引言引言 免疫球蛋白的定義免疫球蛋白的定義將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(immunoglobulin,Ig)?？煞譃?分泌型：血液及組織液，具有抗體的各種 功能 膜

2、型：構(gòu)成B細(xì)胞膜上受體引言引言 抗體的定義抗體的定義 抗體(antibody,Ab)是介導(dǎo)體液免疫的重要效應(yīng)分子，是B細(xì)胞識(shí)別抗原后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)，主要存在于血清等體液中，能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合，發(fā)揮體液免疫功能?？贵w主要存在于體液中，同時(shí)也可存在于B細(xì)胞膜表面，構(gòu)成抗原識(shí)別受體。引言引言 抗體與免疫球蛋白的相互關(guān)系抗體與免疫球蛋白的相互關(guān)系抗體概念強(qiáng)調(diào)生物活性；免疫球蛋白概念強(qiáng)調(diào)化學(xué)結(jié)構(gòu)；所有抗體均屬于免疫球蛋白，免疫球蛋白不一定都具有抗體活性;內(nèi)內(nèi) 容容 提提 要要 第一節(jié)第一節(jié) 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能 第三節(jié)第

3、三節(jié) 各類免疫球蛋白的特性與功能各類免疫球蛋白的特性與功能 第四節(jié)第四節(jié) 免疫球蛋白的異質(zhì)性免疫球蛋白的異質(zhì)性第一節(jié)第一節(jié) 免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)v重鏈與輕鏈重鏈與輕鏈v可變區(qū)和恒定區(qū)可變區(qū)和恒定區(qū)v鉸鏈區(qū)鉸鏈區(qū)v功能區(qū)功能區(qū)v其它成分其它成分v水解片段水解片段IgGIgMIgAIgDIgE型型型型（1 1）重鏈分類：根據(jù)重鏈靠近）重鏈分類：根據(jù)重鏈靠近羧基末羧基末端端氨基酸組成及排列順序不同氨基酸組成及排列順序不同（2 2）輕鏈分類：）輕鏈分類：不同免疫球蛋白的特征：鏈內(nèi)二硫鍵的數(shù)目和位置連接寡糖的數(shù)量結(jié)構(gòu)與的數(shù)目鉸鏈的長(zhǎng)度同一類的I

4、g因其鉸鏈區(qū)氨基酸組成和重鏈二硫鍵的數(shù)目、位置不同，有其不同的亞型（subclass）IgG、 IgA氨基酸排列順序的不同氨基酸排列順序的不同可變區(qū)（可變區(qū)（V V區(qū)）區(qū)）變化較大變化較大特異性特異性高變區(qū)高變區(qū)(HVR)(HVR)互補(bǔ)決定區(qū)（互補(bǔ)決定區(qū)（CDRCDR）：）： 決定抗體的特異性，負(fù)責(zé)識(shí)別和結(jié)合抗原，發(fā) 揮免疫效應(yīng)重鏈的三個(gè)HVR:位于29-31、49-58、95-102位氨基酸輕鏈的三個(gè)HVR：位于28-35、49-56、91-98位氨基酸V區(qū)中CDR以外的區(qū)域的氨基酸組成和排列相對(duì)不易變化，成為骨架結(jié)構(gòu)（FR）恒定區(qū)恒定區(qū)（C C區(qū)區(qū)）：）：氨基酸數(shù)量、種類、氨基酸數(shù)量、種類

5、、排列順序及排列順序及 含含糖量都糖量都比較穩(wěn)定比較穩(wěn)定本文由探生科技技術(shù)人員提供,Fantibody全球抗體搜索引擎，您身邊的抗體專家!恒定區(qū)恒定區(qū)可變區(qū)可變區(qū)高變區(qū)高變區(qū)骨架區(qū)骨架區(qū)（三）（三） 鉸鏈區(qū)鉸鏈區(qū)含有豐富的脯含有豐富的脯氨酸，因此易氨酸，因此易伸展彎曲，而伸展彎曲，而且易被木瓜蛋且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白白酶、胃蛋白酶等水解酶等水解IgMIgM、 IgE IgE 無(wú)鉸鏈區(qū)無(wú)鉸鏈區(qū) IgIg的的H H鏈鏈、L L鏈鏈每隔每隔110110個(gè)氨基酸即由鏈內(nèi)二個(gè)氨基酸即由鏈內(nèi)二硫鍵連接形成一個(gè)能行使硫鍵連接形成一個(gè)能行使特定功能特定功能的的球性單位球性單位，稱為稱為IgIg的的結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)

6、域或或功能區(qū)功能區(qū)VHVH和和VLVL: :識(shí)別和結(jié)合識(shí)別和結(jié)合抗原抗原CH1CH1和和CLCL: :同種異型的同種異型的遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志CH2CH2:IgG:IgG的的補(bǔ)體補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn); ; 母體母體IgGIgG借助借助CH2CH2通過(guò)胎盤通過(guò)胎盤CH3/CH4CH3/CH4: :與多種細(xì)胞表面的與多種細(xì)胞表面的FcFc段受段受體體結(jié)合結(jié)合( (免疫調(diào)理免疫調(diào)理,I,I型超敏反應(yīng)型超敏反應(yīng)) ) IgM IgM的的補(bǔ)體補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)（結(jié)合位點(diǎn)（CH3CH3）本文由探生科技技術(shù)人員提供,Fantibody全球抗體搜索引擎，您身邊的抗體專家!結(jié)合抗原結(jié)合抗原遺傳標(biāo)記遺傳標(biāo)記結(jié)合補(bǔ)體結(jié)合補(bǔ)體

7、結(jié)合細(xì)胞結(jié)合細(xì)胞功能區(qū)或結(jié)構(gòu)域功能區(qū)或結(jié)構(gòu)域連接鏈（連接鏈（J J鏈鏈）與）與分泌片分泌片J J鏈鏈?zhǔn)且粭l多肽鏈，富含是一條多肽鏈，富含半胱氨酸，由半胱氨酸，由漿細(xì)胞漿細(xì)胞合成，合成，能將能將IgIg單體連接成單體連接成雙體雙體（分泌型分泌型IgAIgA）或）或五聚體五聚體（IgMIgM）。）。分泌片分泌片：由：由黏膜上皮細(xì)黏膜上皮細(xì)胞胞合成和分泌，以非共價(jià)合成和分泌，以非共價(jià)形式結(jié)合到二聚體上，保形式結(jié)合到二聚體上，保護(hù)護(hù)IgAIgA，使之不受環(huán)境中酶，使之不受環(huán)境中酶的破壞，并介導(dǎo)的破壞，并介導(dǎo)IgAIgA的轉(zhuǎn)運(yùn)的轉(zhuǎn)運(yùn)sIgAsIgA的合成的合成 q木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶( (papain)

8、 )水解水解IgG:IgG: 兩個(gè)相同的兩個(gè)相同的FabFab段段和一個(gè)和一個(gè)FcFc段段q胃蛋白酶胃蛋白酶( (pepsin) )裂解裂解IgG:IgG: 一個(gè)具有雙價(jià)活性的一個(gè)具有雙價(jià)活性的F(ab)F(ab)2 2段和若段和若干個(gè)小分子干個(gè)小分子多肽碎片多肽碎片（pFcpFc）（pFcpFc）免疫球蛋白的不同結(jié)構(gòu)區(qū)其免疫原性不同：免疫球蛋白的不同結(jié)構(gòu)區(qū)其免疫原性不同： 同種型（同種型（isotype）：同一種屬所有個(gè)體同一種屬所有個(gè)體Ig分子共有分子共有的抗原特異性標(biāo)志，為的抗原特異性標(biāo)志，為種屬型標(biāo)志，存在于種屬型標(biāo)志，存在于Ig的的C區(qū)。區(qū)。 同種異型同種異型(allotype)：同

9、一種屬不同個(gè)體間的同一種屬不同個(gè)體間的Ig所具所具有的不同抗原特異性標(biāo)志，為有的不同抗原特異性標(biāo)志，為個(gè)體型標(biāo)志，主要存在于個(gè)體型標(biāo)志，主要存在于Ig的的C區(qū)。區(qū)。 獨(dú)特型（獨(dú)特型（idiotype, Id）：每個(gè)：每個(gè)Ig分子所特有的抗原特分子所特有的抗原特異性標(biāo)志，其表位存在于異性標(biāo)志，其表位存在于V區(qū)。區(qū)。V V區(qū)的功能區(qū)的功能: :識(shí)別并特異性結(jié)合抗原識(shí)別并特異性結(jié)合抗原抗毒素結(jié)合外毒素，中和其毒性；顆?？乖c抗體結(jié)合，出現(xiàn)凝集現(xiàn)象；可溶性抗原與抗體結(jié)合，出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象第二節(jié)第二節(jié) 免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能第二節(jié)第二節(jié) 免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能 C C區(qū)的功能：區(qū)的功能：

10、 激活補(bǔ)體激活補(bǔ)體:IgM,IgG1-3;IgG4,IgA,IgE:IgM,IgG1-3;IgG4,IgA,IgE（難以激活補(bǔ)體系（難以激活補(bǔ)體系統(tǒng)，但可通過(guò)形成復(fù)合物從旁路激活）統(tǒng)，但可通過(guò)形成復(fù)合物從旁路激活） 結(jié)合細(xì)胞結(jié)合細(xì)胞表面的表面的FcFc受體（受體（IgGIgG、A A、E E） 調(diào)理作用（促進(jìn)吞噬）調(diào)理作用（促進(jìn)吞噬） 抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（antibody-antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCCdependent cell-mediated cytotoxicity,ADC

11、C） 介導(dǎo)介導(dǎo)I I型超敏反應(yīng)型超敏反應(yīng) 穿過(guò)胎盤和黏膜（穿過(guò)胎盤和黏膜（IgGIgG、IgAIgA）C C區(qū)的功能：區(qū)的功能： 調(diào)理作用：指抗體如IgG的Fc段與中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞上的IgG Fc受體結(jié)合，從而增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的作用。 ADCC:指具有殺傷性的cell如NK細(xì)胞通過(guò)其表面表達(dá)的FC受體識(shí)別包被于靶抗原上的抗體的Fc段直接殺傷靶細(xì)胞 接到的I型超敏反應(yīng)：IgE為親細(xì)胞抗體，可通過(guò)其Fc段與肥大細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞表面的高親和力的IgE Fc受體結(jié)合并使其致敏，相同抗原再次進(jìn)入體內(nèi)與致敏細(xì)胞表面特異性IgE結(jié)合，引起I型超敏反應(yīng)。第二節(jié)第二節(jié) 免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能第三節(jié)第

12、三節(jié) 各各類類免疫球蛋白的特性和功能免疫球蛋白的特性和功能 IgG IgM IgA IgD IgEIgGIgG的特性和功能的特性和功能 出生后出生后3 3個(gè)月開始合成，個(gè)月開始合成，3-53-5歲接近成人水平歲接近成人水平 血清中的主要抗體成分血清中的主要抗體成分（80%80%）半壽期長(zhǎng)半壽期長(zhǎng)（20-2320-23天）天）； 多數(shù)抗菌、抗病毒、抗毒素抗體均屬多數(shù)抗菌、抗病毒、抗毒素抗體均屬IgGIgG類類 具有調(diào)理作用、具有調(diào)理作用、ADCCADCC作用等；作用等； 具有活化補(bǔ)體經(jīng)典途徑的能力；具有活化補(bǔ)體經(jīng)典途徑的能力；是是唯一唯一能能通過(guò)胎盤通過(guò)胎盤的的IgIg，發(fā)揮自然被動(dòng)免疫功能；，

13、發(fā)揮自然被動(dòng)免疫功能； 參與參與型、型、型超敏反應(yīng)，某些自身免疫病的抗體型超敏反應(yīng)，某些自身免疫病的抗體也屬也屬IgGIgG 再次免疫應(yīng)答的主要抗體再次免疫應(yīng)答的主要抗體IgMIgM的特性和功能的特性和功能 為五聚體，分子量最大，稱為巨球蛋白為五聚體，分子量最大，稱為巨球蛋白 個(gè)體發(fā)育中最個(gè)體發(fā)育中最先先出現(xiàn)的出現(xiàn)的IgIg，胚胎晚期即能產(chǎn)生，臍帶，胚胎晚期即能產(chǎn)生，臍帶血血IgMIgM增高提示宮內(nèi)感染（如風(fēng)疹病毒、巨細(xì)胞病毒感增高提示宮內(nèi)感染（如風(fēng)疹病毒、巨細(xì)胞病毒感染等）；染等）； 抗原初次刺激機(jī)體時(shí)，是體內(nèi)抗原初次刺激機(jī)體時(shí)，是體內(nèi)最先最先產(chǎn)生的產(chǎn)生的IgIg；血清；血清IgMIgM升高

14、說(shuō)明有近期感染；升高說(shuō)明有近期感染； 有強(qiáng)大激活補(bǔ)體能力和調(diào)理作用，在機(jī)體早期免疫防有強(qiáng)大激活補(bǔ)體能力和調(diào)理作用，在機(jī)體早期免疫防御中具有重要作用；御中具有重要作用； 天然血型抗體是天然血型抗體是IgMIgM； 未成熟未成熟B B細(xì)胞僅表達(dá)細(xì)胞僅表達(dá)mIgMmIgM，記憶，記憶B B細(xì)胞細(xì)胞mIgMmIgM消失。消失。IgAIgA的特性和功能的特性和功能 分 為 單 體 的 血 清 型 和 二 聚 體 的 分 泌 型分 為 單 體 的 血 清 型 和 二 聚 體 的 分 泌 型 I g AI g A（ SIgA SIgA ）；）； 分泌型分泌型IgA IgA 主要由粘膜相關(guān)淋巴組織產(chǎn)生，存在主

15、要由粘膜相關(guān)淋巴組織產(chǎn)生，存在于唾液、淚液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道于唾液、淚液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和粘膜表面，是機(jī)體粘膜局部抗感染的分泌液中和粘膜表面，是機(jī)體粘膜局部抗感染免疫的重要因素。免疫的重要因素。 初乳中的初乳中的sIgAsIgA可對(duì)嬰幼兒發(fā)揮自然被動(dòng)免疫作用可對(duì)嬰幼兒發(fā)揮自然被動(dòng)免疫作用IgD的特性和功能的特性和功能 血清中含量低，其生物學(xué)作用尚不清楚血清中含量低，其生物學(xué)作用尚不清楚 mIgDmIgD可作為可作為B B細(xì)胞分化成熟標(biāo)記，成熟細(xì)胞分化成熟標(biāo)記，成熟B B細(xì)胞同時(shí)細(xì)胞同時(shí)表達(dá)表達(dá)mIgMmIgM和和mIgDmIgDmIgMmIgMmIgD成熟成

16、熟B細(xì)胞細(xì)胞活化活化B細(xì)胞細(xì)胞未成熟未成熟B細(xì)胞細(xì)胞IgEIgE的特性和功能的特性和功能 是血清中含量最低的是血清中含量最低的IgIg； 與抗寄生蟲免疫有關(guān)與抗寄生蟲免疫有關(guān) 屬嗜細(xì)胞抗體，可與肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞表面屬嗜細(xì)胞抗體，可與肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞表面FcRFcR結(jié)合，介導(dǎo)結(jié)合，介導(dǎo)I I型超敏反應(yīng)。型超敏反應(yīng)。初次接觸初次接觸花粉花粉B細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞產(chǎn)生特異性特異性IgEIgE結(jié)合于肥大結(jié)合于肥大細(xì)胞的細(xì)胞的FcR再次接觸再次接觸花粉花粉脫顆粒脫顆?；ǚ郯Y花粉癥第二節(jié)第二節(jié) 抗體的異質(zhì)性抗體的異質(zhì)性 抗體在抗體在結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和和功能功能上差異的總和。上差異的總和。一、免疫球蛋白的類型一

17、、免疫球蛋白的類型 類類（class）：根據(jù)：根據(jù)CHCH不同不同 IgG IgM IgA IgD IgE 亞類：亞類： IgG1-G4IgG1-G4； IgA1-A2 IgA1-A2； 其余為發(fā)現(xiàn)亞類其余為發(fā)現(xiàn)亞類 型（型（typetype）： 根據(jù)根據(jù)CLCL不同分為兩個(gè)型：不同分為兩個(gè)型： 型和型和型型 亞型亞型： 型有亞型型有亞型一、免疫球蛋白的類型一、免疫球蛋白的類型免疫原不同，抗體的特異性不同；免疫原不同，抗體的特異性不同；同一抗原有多種表位，可產(chǎn)生多種特異同一抗原有多種表位，可產(chǎn)生多種特異性的抗體；性的抗體；單一單一B B細(xì)胞克隆，只產(chǎn)生一種特異性抗體；細(xì)胞克隆，只產(chǎn)生一種特異性抗體；二、抗體的多樣性二、抗體的多樣性二、抗體的多樣性二、抗體的多樣性免疫球蛋白既可與抗原特異性結(jié)免疫球蛋白既可與抗原特異性結(jié)合，本身又可作為抗原，激發(fā)機(jī)合，本身又可作為抗原，激發(fā)機(jī)體特異性免疫應(yīng)答。體特異性免疫應(yīng)答。三、內(nèi)源性因素所致抗體異質(zhì)性三、內(nèi)源性因素所致抗體異質(zhì)性 免疫球蛋白的血清型免疫球蛋白的血清型免疫球蛋白的血清型免疫球蛋白的血清型 同種型同種型 同種異型同種異型 獨(dú)特型獨(dú)特型同種型（同種型（isotypeisotype）指同一種屬所有個(gè)體的指同一種屬所有個(gè)體的IgIg分子共有的分子共有的抗原特異性標(biāo)志，位于抗原特異性標(biāo)志，位于Ig CIg C區(qū)。區(qū)。為為種屬標(biāo)志種屬標(biāo)