醫(yī)學免疫學(第八)Ig

醫(yī)學免疫學第三章免疫球蛋白本科第一頁，共四十五頁。內(nèi)容提要概述免疫球蛋白的結構抗體的異質(zhì)性免疫球蛋白的生物學特性人工制備抗體第二頁，共四十五頁。EmilvonBehring(1845-1917)抗體（antibody，Ab）是介導體液免疫的重要效應分子，是B細胞接受抗原刺激后增殖分化為漿細胞所產(chǎn)生的具有與相應抗原發(fā)生特異性結合的糖蛋白。第三頁，共四十五頁。第四頁，共四十五頁。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細胞膜上的抗原受體mIg。

具有抗體活性或化學結構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，共四十五頁。鉸鏈區(qū)二硫鍵第一節(jié)免疫球蛋白的結構一、免疫球蛋白的基本結構（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個氨基酸殘基

分子量約25KD，214個氨基酸殘基第六頁，共四十五頁。IgGIgEIgDIgMIgAαγδεμ(IgA1、IgA2)(IgG1~IgG4)第七頁，共四十五頁。（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，共四十五頁。第九頁，共四十五頁。第十頁，共四十五頁。二、免疫球蛋白的功能區(qū)及功能第十一頁，共四十五頁。第十二頁，共四十五頁。免疫球蛋白的功能區(qū)Ig的多肽鏈分子可折疊成若干個由鏈內(nèi)二硫鍵連接的球形結構。每個球形結構約由110個氨基酸組成，具有一定的生理功能，故稱為功能區(qū)（domain）。VH和VL：與抗原特異性結合的部位；CL和CH1：某些同種異型（allotype）遺傳標記；IgG的CH2、IgM的CH3：補體C1q結合點激活補體經(jīng)典途徑；IgG的CH3：結合單核/巨噬細胞表面FcR不同生物學效應第十三頁，共四十五頁。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，共四十五頁。分泌型IgAIgM四、J鏈和分泌片第十五頁，共四十五頁。可變區(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HVR。*互補決定區(qū)（complementarity-determiningregion,CDR）：超變區(qū)乃抗體與抗原（表位）特異性結合的位置，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保守，此為FR。VH和VL各有4個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，同一類重鏈和同一類輕鏈C區(qū)氨基酸的組成或排列比較恒定。介導Ig多種生物學功能。第十六頁，共四十五頁。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型的抗體，其識別抗原的特異性相同（C區(qū)不同）免疫球蛋白有不同種類免疫球蛋白同時可作為抗原，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，共四十五頁。Ig的類型類（class）：根據(jù)CH抗原特異性的不同分為五大類

γμαδεIgGIgMIgAIgDIgE

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

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

1、調(diào)理作用：指抗體(IgG、IgA)、補體促進吞噬細胞吞噬細菌等顆粒性抗原的作用。細菌細菌溶酶體吞噬細胞細菌第二十六頁，共四十五頁。靶細胞NK2、ADCC：即抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用。指表達FcR的細胞通過識別抗體的Fc段直接殺傷被抗體包被的靶細胞。第二十七頁，共四十五頁。3、介導Ⅰ型超敏反應（四）穿過胎盤和粘膜第二十八頁，共四十五頁。第二十九頁，共四十五頁。五類Ig的特性和功能IgGIgMIgAIgDIgE第三十頁，共四十五頁。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（20-23天）；出生后3個月開始合成，3-5歲接近成人水平；多數(shù)抗菌、抗病毒、抗毒素抗體均屬IgG類；是再次免疫應答的主要抗體；是唯一能通過胎盤的Ig，發(fā)揮自然被動免疫功能；具有活化補體經(jīng)典途徑的能力（IgG3>IgG1>IgG2）；具有調(diào)理作用、ADCC作用和結合SPA等；參與Ⅱ型、Ⅲ型超敏反應，某些自身免疫病的抗體也屬IgG第三十一頁，共四十五頁。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（如風疹病毒、巨細胞病毒感染等）；抗原初次刺激機體時，是體內(nèi)最先產(chǎn)生的Ig；血清IgM升高說明有近期感染，可用于感染的早期診斷有強大激活補體能力，在機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細胞僅表達mIgM，記憶B細胞mIgM消失。第三十二頁，共四十五頁。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，是機體黏膜局部抗感染免疫的重要因素。初乳中的sIgA可對嬰幼兒發(fā)揮自然被動免疫作用調(diào)理吞噬、中和毒素第三十三頁，共四十五頁。IgD的特性和功能血清中含量低（0.2%），半壽期很短約3天；其生物學作用尚不清楚mIgD可作為B細胞分化成熟標記，成熟B細胞同時表達mIgM和mIgD，控制B細胞的活化與抑制，并與B細胞的耐受誘導有關，可能有免疫調(diào)節(jié)作用mIgMmIgD成熟B細胞活化B細胞未成熟B細胞第三十四頁，共四十五頁。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胞產(chǎn)生屬嗜細胞抗體，可與肥大細胞、嗜堿粒細胞表面FcεR結合，介導I型超敏反應，可能與機體抗寄生蟲免疫有關。第三十五頁，共四十五頁。IgE-DirectedEosinophilAttack第三十六頁，共四十五頁。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，共四十五頁。多克隆抗體

（polyclonalantibody）

用含多種抗原決定簇的抗原物質(zhì)免疫動物，刺激多個B細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。

來源廣泛，制備容易；特異性不高。第三十八頁，共四十五頁。帶有多個表位抗原針對不同表位的B細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，共四十五頁。單克隆抗體

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