醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教程

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教程

醫(yī)用免疫學(xué)

第一章緒論一一免疫學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史

免疫學(xué)是一門新興的學(xué)科。它是研究機(jī)體免疫系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和生理

功能的科學(xué)。免疫系統(tǒng)的重要生理功能就是對(duì)“自己”和“非己”抗原的

識(shí)別及應(yīng)答。免疫系統(tǒng)在免疫功能正常的條件下，對(duì)“非己”抗原產(chǎn)生排

異效應(yīng)，發(fā)揮免疫保護(hù)作用，如抗感染免疫和抗腫瘤免疫。但在免疫功能

失調(diào)的情況下，免疫應(yīng)答可造成機(jī)體組織損傷，產(chǎn)生過敏性疾病。如打破

對(duì)自身抗原的耐受，則可對(duì)自身抗原產(chǎn)生免疫應(yīng)答，出現(xiàn)自身免疫現(xiàn)象,

或造成組織損傷，就發(fā)生了自身免疫病。因此免疫系統(tǒng)以它識(shí)別和區(qū)分“自

己”和“非己”抗原分子的能力，起著排導(dǎo)和維持自身耐受的作用。運(yùn)用

免疫學(xué)理論和方法對(duì)相關(guān)疾病進(jìn)行預(yù)防、診斷和治療的研究也是當(dāng)代免疫

學(xué)研究中的重要領(lǐng)域。免疫系統(tǒng)是機(jī)體的一個(gè)重要的功能系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)著免

疫防御、免疫監(jiān)視與免疫自穩(wěn)的功能。人類應(yīng)用免疫學(xué)方法預(yù)防傳染病的

歷史，可以追溯到16世紀(jì)中國(guó)醫(yī)學(xué)家用人痘苗預(yù)防天花的偉大實(shí)踐。此

后，免疫學(xué)經(jīng)歷了經(jīng)典免疫學(xué)時(shí)期、近代免疫學(xué)時(shí)期，從本世紀(jì)60年代

起進(jìn)入了現(xiàn)代免疫學(xué)的發(fā)展階段。

第一節(jié)免疫學(xué)的經(jīng)驗(yàn)時(shí)期

對(duì)人體免疫功能的認(rèn)識(shí)首先從抗感染免疫開始。我國(guó)醫(yī)學(xué)家通過對(duì)天

花病長(zhǎng)期臨床實(shí)踐過程中，對(duì)天花病的預(yù)防積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并創(chuàng)造性

地發(fā)明了用人痘苗預(yù)防天花病的方法。這在天花病毒發(fā)現(xiàn)之前，在醫(yī)學(xué)科

學(xué)尚未發(fā)展之時(shí)，實(shí)是一項(xiàng)偉大貢獻(xiàn)，也是認(rèn)識(shí)機(jī)體免疫性的開端。

人痘法始于何時(shí)說法不一，但據(jù)我國(guó)醫(yī)書考證，認(rèn)為人痘法的文字記

載見于宋真宗時(shí)代，即公元11世紀(jì)。但大量醫(yī)書證明我國(guó)直到明代隆慶

年間即公元16世紀(jì)人痘法才有重大改進(jìn)。在《種痘心法》中記載有時(shí)苗

和種苗之分，并認(rèn)為后者更為安全可靠。在清代，即公元17世紀(jì)已在我

國(guó)推廣應(yīng)用。在17世紀(jì)，不但我國(guó)實(shí)行人痘苗預(yù)防天花而且也引起鄰

國(guó)的注意，并很快地傳入了俄國(guó)、朝鮮、日本、土耳其和英國(guó)等國(guó)家。無

疑，人痘法為以后英國(guó)醫(yī)生Jenner發(fā)明牛痘苗和法國(guó)免疫學(xué)家Pasteur發(fā)

明減毒疫苗都提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

第二節(jié)經(jīng)典免疫學(xué)時(shí)期

這一時(shí)期起始于18世紀(jì)末至20世紀(jì)中。其特點(diǎn)是人們對(duì)免疫功能的

認(rèn)識(shí)從人體現(xiàn)象的觀察進(jìn)入了科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)期。它的發(fā)展是與微生物學(xué)的發(fā)

展密切相關(guān)的，并成為微生物學(xué)的一個(gè)分支。這一時(shí)期內(nèi)的重要成就如下

述。

1.牛痘苗的發(fā)明繼人痘苗之后，免疫學(xué)的一個(gè)重要發(fā)展首推牛痘苗

的發(fā)明。它不但彌補(bǔ)了人痘苗的不足，并且可在實(shí)驗(yàn)室大量生產(chǎn)，于1804

年傳入我國(guó)后很快代替了人痘苗。

牛痘苗的發(fā)明應(yīng)歸功于英國(guó)醫(yī)生」enner,他觀察到擠奶女工在患過牛

痘后不易得天花病的事實(shí)后，通過對(duì)牛痘苗人體的長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)，確證接種牛

痘苗后可以預(yù)防天花，并對(duì)人體無害。在1793年發(fā)表了他的牛痘苗著作，

為人類傳染病的預(yù)防開創(chuàng)了人工免疫的先聲。

2.減毒疫苗的發(fā)明免疫學(xué)的發(fā)展自Jenner發(fā)明牛痘苗之后，停滯了

將近一個(gè)世紀(jì)。進(jìn)入19世紀(jì)后微生物學(xué)在法國(guó)免疫學(xué)家Pasteur和德國(guó)細(xì)

菌學(xué)家Koch等人的努力下得到了迅速發(fā)展。在方法學(xué)上創(chuàng)造性地解決了

細(xì)菌的分離培養(yǎng)，從而能獲得純種細(xì)菌，為人工菌苗的制備創(chuàng)造了條件。

Pasteur更有意識(shí)的研究獲得減毒菌株的方法，通過系統(tǒng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，終于

發(fā)現(xiàn)了應(yīng)用物理、化學(xué)以及生物學(xué)方法可獲得減毒菌株。

在1881年P(guān)asteur應(yīng)用高溫培養(yǎng)法獲得了減毒株，從而制備了炭疸菌

苗。其后他又將狂犬病毒在兔體內(nèi)經(jīng)連續(xù)傳代獲得了減毒株，從而制備了

炭疸菌苗。巴氏減毒菌苗的發(fā)明為實(shí)驗(yàn)免疫學(xué)建立了基礎(chǔ)。

3.抗毒素的發(fā)明德國(guó)學(xué)者Behring和日本學(xué)者北里于1890年在Koch

研究所應(yīng)用白喉外毒素給動(dòng)物免疫，發(fā)現(xiàn)在其血清中有一種能中和外毒素

的物質(zhì)，稱為抗毒素。將這種免疫血清轉(zhuǎn)移給正常動(dòng)物也有中和外毒素的

作用。這種被動(dòng)免疫法很快應(yīng)用于臨床治療。Behring于1891年應(yīng)用來自

動(dòng)物的免疫血清成功地治療了一個(gè)白喉患者，這是第一個(gè)被動(dòng)免疫治療的

病例。為此他于1902年獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

4.補(bǔ)體的發(fā)現(xiàn)19世紀(jì)末，繼抗毒素之后，又限快發(fā)現(xiàn)了免疫溶菌現(xiàn)

象。Pfeiffer(1894)用新鮮免疫血清在豚鼠體內(nèi)觀察到對(duì)霍亂弧菌的溶菌

現(xiàn)象。Bordet發(fā)現(xiàn)如將新鮮免疫血清加熱60℃30分鐘可喪失溶能力。他

認(rèn)為在新鮮免疫血清內(nèi)存在二種不同物質(zhì)與溶菌作用有關(guān)。一種對(duì)熱穩(wěn)定

的物質(zhì)稱為溶菌素即抗體，有特異性，另一種對(duì)熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，可存在

于正常血清中，為非特異性成分，稱之為補(bǔ)體。它具有溶菌或溶細(xì)胞作用，

但這種作用必需有抗體存在才能實(shí)現(xiàn)。

5.血清學(xué)方法的建立在抗毒素發(fā)現(xiàn)以后的10年中，相繼在免疫血

清中發(fā)現(xiàn)有溶菌素、凝集素、沉淀素等特異性組分，并能與其相應(yīng)細(xì)胞或

細(xì)菌發(fā)生反應(yīng)。其后將多種不同的特異性反應(yīng)物質(zhì)統(tǒng)稱之為抗體。將能引

起抗體產(chǎn)生的物質(zhì)統(tǒng)稱之為抗原，自此建立了抗原、抗體的概念。在此期

間建立了各種體外檢測(cè)抗原、抗體反應(yīng)的血清學(xué)技術(shù)如沉淀反應(yīng)、凝集反

應(yīng)、補(bǔ)體結(jié)合反應(yīng)等方法，為病原菌的鑒定和血清抗體的檢查提供了可靠

的方法。從而大大有助于傳染病的診斷學(xué)和流行病學(xué)調(diào)查，而動(dòng)物免疫血

清的制備又開創(chuàng)了被動(dòng)血清療法。

6.免疫化學(xué)的研究抗體發(fā)現(xiàn)后一方面對(duì)臨床醫(yī)學(xué)的診斷、治療和預(yù)

防起到了巨大的推動(dòng)作用；另一方面對(duì)抗原、抗體的理化性質(zhì)，抗原和抗

體反應(yīng)特異性的化學(xué)基礎(chǔ)等問題引起了人們的極大興趣，逐漸形成了免疫

化學(xué)的研究領(lǐng)域。

免疫化學(xué)研究初期首先從Landsteiner(1910)等人應(yīng)用偶氮蛋白的人

工結(jié)合抗原，研究抗原-抗體反應(yīng)特異性的化學(xué)基礎(chǔ)開始的。Heidelberger

等人用肺炎球菌莢膜多糖抗原進(jìn)行了抗原和抗體反應(yīng)的定量研究。Marrack

(1934)提出了關(guān)于抗原抗體反應(yīng)格子學(xué)說，從理論上解釋了血清學(xué)反應(yīng)

象。Tiselius和Kabat(1938)建立了血清蛋白電泳技術(shù)，從而證明了抗體活性

存在于血清丙種球蛋白部分，其后建立了分離純化抗體球蛋白的方法為抗

體理化性質(zhì)的進(jìn)一步研究建立了基礎(chǔ)。此后研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向?qū)贵w分子的

結(jié)構(gòu)與功能的研究。在40年代還建立了蛋白質(zhì)抗原性分析的新方法,

如Elek>Oudin及Ouchterlony等人建立的凝膠擴(kuò)散法。Grubar(1953)等人

建立的免疫電泳技術(shù)促進(jìn)了對(duì)蛋白質(zhì)抗原性的免疫化學(xué)分析，從而發(fā)現(xiàn)了

抗體分子的不均一性。使抗體的純化遇到了困難，因而對(duì)抗體分子結(jié)構(gòu)與

功能的研究進(jìn)展緩慢，直到免疫生物學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)抗體分子不均一

性有了本質(zhì)的了解，改進(jìn)了研究材料，才使抗體分子結(jié)構(gòu)與功能研究取得

了重大進(jìn)展。

7.抗體生成理論的提出Ehrlich在Behring工作的基礎(chǔ)上創(chuàng)造性地提

出了關(guān)于抗體產(chǎn)生的學(xué)說。在1897年他首先提出了抗體生成的側(cè)鏈學(xué)說，

也是受體學(xué)說的首創(chuàng)者。他認(rèn)為抗毒素分子存在于細(xì)胞表面上，當(dāng)外毒素

進(jìn)入體內(nèi)后與之特異結(jié)合，并刺激細(xì)胞產(chǎn)生更多的抗毒素分子，自細(xì)胞表

面脫落入血流即是抗毒素。他的學(xué)說在當(dāng)時(shí)未能得到大多數(shù)免疫學(xué)家的支

持，并遭到一些學(xué)者的責(zé)難，致使他的學(xué)說長(zhǎng)期淹沒無聞。

在30年代Haurowitz等人認(rèn)為抗體分子的結(jié)構(gòu)是在抗原直接影響下形

成的，并提出了抗體生成的模板學(xué)說(templatetheory)。在分子遺傳學(xué)的影

響下Pauling等人又進(jìn)一步對(duì)模板學(xué)說進(jìn)行了修正，認(rèn)為抗原是通過干擾

胞核DNA而間接影響下形成的，并提出了抗體生成的模板學(xué)說(template

theory)o在分子遺傳學(xué)的影響Pauling等人又進(jìn)一步對(duì)模板學(xué)說進(jìn)行了修

正，認(rèn)為抗原是通過干擾胞核DNA而間接影響抗體分子的構(gòu)型，提出了間

接模板學(xué)說?？傊@一學(xué)說不承認(rèn)產(chǎn)生抗體的細(xì)胞在其膜上具有識(shí)別抗原

的受體，而是以抗原為主導(dǎo)，決定了抗體的特異結(jié)構(gòu)。這一學(xué)說主宰了以

后近30年的免疫學(xué)進(jìn)展。它比較片面地強(qiáng)調(diào)了抗原對(duì)機(jī)體免疫反應(yīng)的作

用，而忽視了機(jī)體免疫反應(yīng)的生物學(xué)過程。回避了機(jī)體免疫反應(yīng)的基本生

物學(xué)規(guī)律秦“自己”與“非己”的識(shí)別作用，從而忽視了對(duì)免疫生物學(xué)應(yīng)

有的重視與研究。直到細(xì)胞系選擇學(xué)說提出后才使免疫學(xué)又有了新的進(jìn)展。

第三節(jié)近代免疫學(xué)時(shí)期

由于在免疫學(xué)發(fā)展的早期形成了牢固的抗感染免疫的概念，以及模板

學(xué)說的影響，使人們對(duì)機(jī)體免疫性的認(rèn)識(shí)存在片面性，也使免疫學(xué)的進(jìn)一

步發(fā)

展受到束縛。把機(jī)體免疫反應(yīng)性視為單純的化學(xué)過程，還是生物學(xué)過

程？機(jī)體免疫反應(yīng)是對(duì)外源抗原的特有反應(yīng)，還是機(jī)體對(duì)“自己”與“非

己”識(shí)別的普遍生物學(xué)現(xiàn)象？這是從認(rèn)識(shí)免疫現(xiàn)象開始就存在著的分歧。

由于近代免疫生物學(xué)的進(jìn)展和細(xì)胞系選擇學(xué)說的提出，才使這些問題獲得

比較正確的解答。同時(shí)對(duì)生物機(jī)體的免疫反應(yīng)性也有了比較全面的認(rèn)識(shí)，

這一時(shí)期自20世紀(jì)中至60年代有下述一些主要發(fā)現(xiàn)。

1.細(xì)胞轉(zhuǎn)移遲發(fā)型超敏性的成功Koch在發(fā)現(xiàn)結(jié)核桿菌之后，企圖用

結(jié)核桿菌給患者皮下再感染以期達(dá)到免疫治療的目的，結(jié)果相反，卻引起

局部組織壞死，稱之為Koch現(xiàn)象。這一現(xiàn)象具有特異性但與抗體產(chǎn)生無

關(guān)。直到Chase等人(1942)對(duì)Koch現(xiàn)象進(jìn)行了深入研究，證明用致敏豚鼠

血清轉(zhuǎn)移給正常動(dòng)物不能引起結(jié)核菌素反應(yīng)，而用細(xì)胞轉(zhuǎn)移則能引起陽性

反應(yīng)。首先證明了結(jié)核菌素反應(yīng)不是由抗體引起，而是由致敏細(xì)胞引起,

從而證明了機(jī)體免疫性除能產(chǎn)生體液免疫外還能形成細(xì)胞免疫。

2.免疫耐受現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)Owen(1945)發(fā)現(xiàn)自異卵雙生的二頭小牛個(gè)體

內(nèi)有二種血型紅細(xì)胞共存，稱之為血型細(xì)胞鑲嵌現(xiàn)象。這種不同血型細(xì)胞,

在彼此體內(nèi)互不引起免疫反應(yīng)，把這種現(xiàn)象稱之為天然耐受。這是一個(gè)重

要的發(fā)現(xiàn)，同時(shí)也提出一個(gè)耐人深思的問題。為什么在胚胎期接受異種抗

原刺激，不引起免疫反應(yīng)而形成免疫耐受現(xiàn)象？Burnet從生物學(xué)角度提出

了一種假說說明這個(gè)現(xiàn)象。他認(rèn)為宿主淋巴細(xì)胞有識(shí)別“自己”與“非己”

的能力。如在機(jī)體免疫功能成熟之前引入異物，可作為“自己”成分加以

識(shí)別，故在成體后對(duì)該異物即不引起免疫反應(yīng)。其后Billingham和Medawar

等人(1953)在小鼠體內(nèi)成功地進(jìn)行了人工誘導(dǎo)耐受實(shí)驗(yàn)，給予Burnet

學(xué)說以有力支持。自此經(jīng)典免疫學(xué)的觀點(diǎn)受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，人們開始注意研

究免疫生物學(xué)問題了。使免疫學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期，即免疫生物

學(xué)時(shí)期。

3.抗體生成克隆(或細(xì)胞系)選擇學(xué)說的提出澳大利亞免疫學(xué)家

Burnet以生物學(xué)及分子遺傳學(xué)的發(fā)展為基礎(chǔ)，在Ehrlich側(cè)鏈學(xué)說和Jerne

等天然抗體選擇學(xué)說的影響下，以及人工耐受誘導(dǎo)成功的啟發(fā)下，于1958

年提出了關(guān)于抗體生成的克隆選擇學(xué)說。這一學(xué)說的基本觀點(diǎn)是把機(jī)體的

免疫現(xiàn)象建立在生物學(xué)的基礎(chǔ)上，他的基本觀點(diǎn)如下：①認(rèn)為機(jī)體內(nèi)存在

有識(shí)別多種抗原的細(xì)胞系，在其細(xì)胞表面有識(shí)別抗原的受體；②抗原進(jìn)入

體內(nèi)后，選擇相應(yīng)受體的免疫細(xì)胞使之活化、增殖最后成為抗體產(chǎn)生細(xì)胞

及免疫記憶細(xì)胞；③胎生期免疫細(xì)胞與自己抗原相接觸則可被破壞，排除

或處于抑制狀態(tài)，因之成體動(dòng)物失去對(duì)“自己”抗原的反應(yīng)性，形成天然

自身耐受狀態(tài)，此種被排除或受抑制的細(xì)胞系稱為禁忌細(xì)胞系；④免疫細(xì)

胞系可突變產(chǎn)生與自己抗原發(fā)生反應(yīng)的細(xì)胞系因之可形成自身免疫反應(yīng)。

此學(xué)說不僅闡明了抗體產(chǎn)生機(jī)制，同時(shí)對(duì)許多重要免疫生物學(xué)現(xiàn)象都

做了解答。如對(duì)抗原的識(shí)別、免疫記憶的形成、自身耐受的建立以及自身

免疫的發(fā)生等現(xiàn)象。此學(xué)說已被免疫學(xué)者所接受，促進(jìn)了現(xiàn)代免疫學(xué)的發(fā)

展。

4.免疫學(xué)技術(shù)的發(fā)展在此期間改進(jìn)了血清學(xué)技術(shù)，建立了間接血凝

反應(yīng)，以及免疫標(biāo)記技術(shù)等，大大促進(jìn)了免疫學(xué)基礎(chǔ)理論研究和臨床應(yīng)用。

第四節(jié)現(xiàn)代免疫學(xué)時(shí)期

自天然耐受現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，克隆選擇學(xué)說的提出為免疫生物學(xué)的發(fā)展奠

定了理論基礎(chǔ)，使現(xiàn)代免疫學(xué)的發(fā)展方向發(fā)生了重大變化。使免疫學(xué)從抗

感染免疫的概念中解脫出來，進(jìn)而發(fā)展為生物機(jī)體對(duì)“自己”和“非己”

的識(shí)別，藉以維持機(jī)體穩(wěn)定性的生物學(xué)概念。這一發(fā)展時(shí)期自60年代迄

今發(fā)現(xiàn)了胸腺的免疫功能，確認(rèn)了淋巴細(xì)胞系是重要的免疫細(xì)胞，闡明了

免疫球蛋白的分子結(jié)構(gòu)與功能。從器官、細(xì)胞和分子水平揭示了機(jī)體另一

重要生理系統(tǒng)，即免疫系統(tǒng)的存在。30余年來，對(duì)免疫系統(tǒng)結(jié)合與功能的

研究不斷取得突破性進(jìn)展，對(duì)生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

在此階段有下述一些重要進(jìn)展。

一、60年代的重要發(fā)現(xiàn)

Glick(1957)發(fā)現(xiàn)早期摘除雞的腔上囊組織可影響抗體的產(chǎn)生。首先證

明了腔上囊組織的免疫功能。60年代初Miller和Good分別在哺乳類動(dòng)物

體內(nèi)進(jìn)行早期胸腺摘除，證明了胸腺的免疫功能。Gowan(1965)首先證明

了淋巴細(xì)胞的免疫功能。Claman、Mitchell等人(1969)提出了T和B細(xì)胞亞

群的概念。Cooper等人證明了免疫淋巴細(xì)胞在周圍淋巴組織的分布。自此

建立了在高等動(dòng)物體內(nèi)免疫系統(tǒng)的組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。在人體內(nèi)，從先

天無胸腺癥患者胞亞群。

在此期間對(duì)抗體分子的結(jié)構(gòu)研究取得了突破性進(jìn)展。自40年代確定

了抗體的血清球蛋白性質(zhì)后，便集中精力研究抗體的分子結(jié)構(gòu)與生物功能。

50年代Porter和先天性無丙種球蛋白血癥患者也證明了胸腺的免疫功能和

存在二類淋巴細(xì)用木瓜蛋白酶水解抗體球蛋白分子，獲得了具有抗體活性

的片段和易結(jié)晶片段。其后Edelman用化學(xué)還原法證明抗體球蛋白是由多

肽鏈組成，用抗原分析法證明了抗體分子的不均一性。60年代初統(tǒng)一了抗

體球蛋白的名稱，并建立了免疫球蛋白的分類，即IgG、IgM和IgA三類。

Rowe(1965)自骨髓瘤患者的血清內(nèi)發(fā)現(xiàn)了IgD,石板(1966)自枯草熱患者的

血清中發(fā)現(xiàn)了IgEo自此關(guān)于1g分子的結(jié)構(gòu)和生物活性的研究便成為免疫

化學(xué)的中心課題。二、70年代的重要發(fā)現(xiàn)

1.免疫應(yīng)答細(xì)胞進(jìn)入70年代Pernis等用免疫熒光法證明了淋巴細(xì)

胞膜1g受體存在并認(rèn)為是B細(xì)胞的特征。Feldman等用半抗原載體效應(yīng)證

明了T和B細(xì)胞在抗體產(chǎn)生中的協(xié)同作用。Unanue等證明了巨噬細(xì)胞在

免疫應(yīng)答中的作用，它是參與機(jī)體免疫應(yīng)答的第三類細(xì)胞。從而證明了機(jī)

體免疫應(yīng)答的發(fā)生是由多細(xì)胞相互作用的結(jié)果，并初步揭示了B細(xì)胞的識(shí)

別、活化、分化和效應(yīng)機(jī)制，使免疫學(xué)的研究進(jìn)入細(xì)胞生物學(xué)和分子生物

學(xué)的領(lǐng)域。

2.T細(xì)胞亞類的發(fā)現(xiàn)70年代還進(jìn)一步證明在動(dòng)物和人周圍血循環(huán)內(nèi)

存在有功能相異的T細(xì)胞亞類。Mitchison等證明了輔助性T細(xì)胞的存在。

Gershon等證明了抑制性T細(xì)胞的存在，它們對(duì)免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)起著

重要作用。Cantor等用小鼠細(xì)胞膜Ly異型抗原，可將細(xì)胞分成不同亞類,

并證明它們具有不同生物學(xué)功能。這一發(fā)現(xiàn)提示用膜抗原分析法可用以鑒

定不同T細(xì)胞亞類。

總之，以T細(xì)胞為中心的免疫生物學(xué)研究，是70年代免疫學(xué)研究最

活躍的領(lǐng)域之一。對(duì)于T細(xì)胞的發(fā)生、分化與功能研究，對(duì)T細(xì)胞亞類的

鑒別以及對(duì)T細(xì)胞抗原識(shí)別受體的研究都取得了較大的進(jìn)展。

3.免疫網(wǎng)絡(luò)學(xué)說的提出這一學(xué)說是Jerne(1972)根據(jù)現(xiàn)代免疫學(xué)對(duì)抗

體分子獨(dú)特型的認(rèn)識(shí)而提出的。這一學(xué)說認(rèn)為在抗原刺激發(fā)生之前，機(jī)體

處于一種相對(duì)的免疫穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)抗原進(jìn)入機(jī)體后打破了這種平衡，導(dǎo)致

了特異抗體分子的產(chǎn)生，當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)將引起抗1g分子獨(dú)特型的免疫應(yīng)

答，即抗獨(dú)特型抗體的產(chǎn)生。因此抗抗體分子在識(shí)別抗原的同時(shí)，也能被

其抗獨(dú)特型抗體分子所識(shí)別。這一點(diǎn)無論對(duì)血流中的抗體分子或是存在于

淋巴細(xì)胞表面作為抗原受體的1g分子都是一樣的。在同一動(dòng)物體內(nèi)一組抗

體分子上獨(dú)特型決定簇可被另一組抗獨(dú)特型抗體分子所識(shí)別。而一組淋巴

細(xì)胞表面抗原受體分子亦可被另一組淋巴細(xì)胞表面抗獨(dú)特型抗體分子所

識(shí)別。這樣在體內(nèi)就形成了淋巴細(xì)胞與抗體分子所組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)

學(xué)說認(rèn)為，這種抗獨(dú)特型抗體的產(chǎn)生在免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)中起著重要作用。使

受抗原刺激增殖的克隆受到抑制，而不至于無休止地進(jìn)行增殖，藉以維持

免疫應(yīng)答的穩(wěn)定平衡。三、80年代的重要發(fā)現(xiàn)

1.抗體多樣性遺傳控制進(jìn)入80年代在分子免疫學(xué)的研究方面取得

了重大進(jìn)展。首先是在抗體多樣性遺傳控制的研究取得了突破性進(jìn)展。

關(guān)于1g合成的遺傳學(xué)問題早在60年代Dreyer和Bennet等曾提出一假

設(shè)，他們認(rèn)為編碼1g肽鏈的基因是由二種基因組成。并且在胚胎期是彼此

分隔的，在B細(xì)胞分化發(fā)育過程中才彼此拼接在一起。他們是第一個(gè)推測(cè)

真核細(xì)胞的基因可能是彼此分離的，必需在細(xì)胞分化過程中發(fā)生重排和拼

接在一起才能表達(dá)。

日本學(xué)者利根川進(jìn)和Leder等應(yīng)用分子雜交技術(shù)證明并克隆出編碼1g

分子V區(qū)和C區(qū)基因。同時(shí)應(yīng)用克隆cDNA片段為探針證明了B細(xì)胞在分

化發(fā)育過程中編碼1g基因結(jié)構(gòu)闡明了1g抗原結(jié)合部位多樣性的起源，以及

遺傳和體細(xì)胞空變?cè)诳贵w多樣性形成中的作用，為此利根川進(jìn)獲得了1987

年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

2.T細(xì)胞抗原受體的證明在80年代由于生物技術(shù)的發(fā)展，已能在體

外建立抗原特異性T細(xì)胞克隆以及細(xì)胞和分子雜交技術(shù)的應(yīng)用，為在分子

水平和基因水平研究T細(xì)胞受體的性質(zhì)創(chuàng)造了良好的條件。

首先是應(yīng)用抗T細(xì)胞克隆型單克隆抗體結(jié)合免疫化學(xué)技術(shù)，Meur等

人幾乎同時(shí)（1983）證實(shí)了小鼠和人T細(xì)胞表面抗原受體的存在，并分離

出這種受體分子。研究其化學(xué)性質(zhì)，證明T細(xì)胞受體分子是由異二聚體肽

鏈組成，由a和B鏈藉二硫鏈相連接在一起。通過對(duì)不同T細(xì)胞克隆受體

肽圖的比較研究，發(fā)現(xiàn)二條肽鏈均具有與1g肽鏈相似的可變區(qū)（V）和穩(wěn)

定區(qū)（C）結(jié)構(gòu)。Reinherz等應(yīng)用抗人T細(xì)胞克隆抗體研究人T細(xì)胞受體也

獲得了相似的結(jié)果。他將這種被克隆型單克隆抗體識(shí)別的T細(xì)胞表面分子

稱為Ti分子，并證明它與抗原識(shí)別有關(guān)。故Ti分子被認(rèn)為是人T細(xì)胞表面

的抗原識(shí)別受體。據(jù)此Reinherz于1984年提出了關(guān)于人T細(xì)胞抗原受體

構(gòu)型設(shè)想，認(rèn)為T細(xì)胞抗原受體是由異二聚體組成的單一受體，能同時(shí)識(shí)

別異種抗原分子和自己MHC分子。

對(duì)T細(xì)胞抗原受體研究的另一突破性進(jìn)展是應(yīng)用分子雜交技術(shù)分離出

編碼T細(xì)胞受體的基因。Davis于1984年首先分離出小鼠T細(xì)胞受體的基

因，并獲得了一個(gè)cDNA克?。═M36）,從其預(yù)測(cè)的肽圖分析與經(jīng)免疫化

學(xué)法分離的T細(xì)胞受體肽圖（B鏈）相一致，從而認(rèn)為它是鼠T細(xì)胞受體

8鏈的基因。Yanagi等幾乎同時(shí)自人T細(xì)胞白血病株獲得一個(gè)cDNA克隆

（YT35）,經(jīng)證明是人T細(xì)胞受體8鏈的基因。其后經(jīng)核昔酸序列分析證

明T細(xì)胞8受體基因與1g重鏈相似，亦由VB、DB、JB、及CB基因片

段組成，也存在基因重排現(xiàn)象。但Orcia證明人B鏈基因定位于第17對(duì)染

色體，鼠則定位于第6對(duì)染色體上。而編碼1g的基因則定位于其它染色體

上，所以編碼1g的基因與T細(xì)胞受體基因是二組完全不同的基因。

Chien和Saito于1984年分別從小鼠T細(xì)胞中分離出編碼T細(xì)胞受體

的另一組基因，即a基因，亦具有多樣性和重排現(xiàn)象。其編碼肽鏈也含有

V區(qū)和C區(qū)。不難看出，應(yīng)用抗T細(xì)胞克隆型單克隆抗體對(duì)T細(xì)胞受體在

蛋白質(zhì)分子水平的研究結(jié)果與用分子雜交技術(shù)在基因水平的研究結(jié)果是

一致的。

3.細(xì)胞因子研究進(jìn)展在過去的10年中對(duì)一系列細(xì)胞因子的鑒定及

其分子生物學(xué)的研究進(jìn)展。是80年代免疫學(xué)最為矚目的成果之一。細(xì)胞

因子是一組異質(zhì)性肽類細(xì)胞調(diào)節(jié)因子。包括淋巴因子、單核因子、白細(xì)胞

介素、干擾素、腫瘤壞死因子、集落刺激因子和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子等。它們是

由體內(nèi)各種免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞產(chǎn)生。具有多種生理功能，如介導(dǎo)細(xì)胞

的相互作用，促進(jìn)和調(diào)節(jié)細(xì)胞的活化、增殖、分化和效應(yīng)功能。它們也涉

及相關(guān)疾病的病理生理作用，也具有臨床治療應(yīng)用的潛在可能性。

僅在數(shù)年前，人們還只能從細(xì)胞培養(yǎng)液中提取有限數(shù)量的細(xì)胞因子進(jìn)

行功能和結(jié)構(gòu)研究，而現(xiàn)在可通過基因工程技術(shù)在原核或真核細(xì)胞中進(jìn)行

表達(dá)，可以獲得純化的重組型細(xì)胞因子，并可進(jìn)行批量生產(chǎn)，供實(shí)驗(yàn)研究

和臨床應(yīng)用。

4.免疫學(xué)技術(shù)的發(fā)展在80年代開創(chuàng)了許多新的生物學(xué)技術(shù)用于免

疫學(xué)研究，大大促進(jìn)了免疫學(xué)發(fā)展。

⑴細(xì)胞融合技術(shù)：1975年Kohler和Milstein首先報(bào)道應(yīng)用小鼠骨髓瘤

細(xì)胞和經(jīng)綿羊紅細(xì)胞致敏的小鼠脾細(xì)胞融合。結(jié)果發(fā)現(xiàn)一部分融合的雜交

細(xì)胞既能繼續(xù)生長(zhǎng)，又能分泌抗羊紅細(xì)胞抗體，將這種雜交細(xì)胞系統(tǒng)稱為

雜交瘤。這是一項(xiàng)突破性生物技術(shù)，應(yīng)用這種方法可制備單一抗原決定簇

的單克隆抗體，為生物科學(xué)和醫(yī)學(xué)的研究提供了廣闊的應(yīng)用前景。

⑵T細(xì)胞克隆技術(shù)的建立：Morgan等(1976)首先證明了T細(xì)胞生長(zhǎng)

因子在體外培養(yǎng)條件下可刺激T細(xì)胞克隆長(zhǎng)期生長(zhǎng)，在過去10年中應(yīng)用T

細(xì)胞克隆技術(shù)已建立了一系列抗原特T細(xì)胞克隆用以研究T細(xì)胞受體、淋

巴因子的分泌以及細(xì)胞間協(xié)同作用等方面的研究，為細(xì)胞免疫學(xué)的發(fā)展做

出了巨大貢獻(xiàn)。

⑶轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用：轉(zhuǎn)基因技術(shù)也是近年來生物技術(shù)中一項(xiàng)重大突

破成就。它的建立使動(dòng)物不必通過有性雜交即能獲得新的基因，開創(chuàng)了一

條新途徑。它的基本原因是將外源基因?qū)氩溉轭悇?dòng)物的受精卵或其早期

胚胎，然后分析胚胎或其后代組織中的基因表達(dá)。目前主要以小鼠為模型

構(gòu)建和培育不同性狀的轉(zhuǎn)基因鼠已在許多研究領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

⑷分子雜交技術(shù)的應(yīng)用：分子雜交的原則是根據(jù)雙鏈核酸分子經(jīng)高溫

解鏈，可分開為二條互補(bǔ)的單鏈?；謴?fù)原溫度又可使原來的雙鏈結(jié)構(gòu)聚合。

二條不同單鏈分子根據(jù)堿基配對(duì)的原則，只要它們的堿基序列同源，即堿

基完全互補(bǔ)或部分互補(bǔ)，就可發(fā)生全部或部分復(fù)性，此即核酸雜交。通常

二種待雜交的分子之一是已知的，并可預(yù)先用放射性同位素或生物素進(jìn)行

標(biāo)記，稱為分子探針。以此探針識(shí)別或釣出另一種核酸分子中與其同源部

分，即目的基因或靶基因。它有極高的特異性和敏感性，其實(shí)驗(yàn)方法可分

為吸印雜交法(southernblot),斑點(diǎn)雜交法和原位雜交。這一方法已廣泛用

于分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)的研究。

分子遺傳學(xué)的理論和分子雜交技術(shù)也大大促進(jìn)了分子免疫學(xué)的發(fā)展。

目前已開展了對(duì)免疫球蛋白分子、T細(xì)胞受體分子、補(bǔ)體分子、細(xì)胞因子

以及MHC分子等的基因結(jié)構(gòu)、功能及其表達(dá)機(jī)制的研究。對(duì)一些細(xì)胞因

子通過基因工程已獲得了純化和有活性的重組分子，為進(jìn)一步研究免疫分

子的結(jié)構(gòu)與功能以及臨床診斷和治療提供了理想的制劑。

第五節(jié)免疫學(xué)在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)發(fā)展中的作用

一、免疫學(xué)與醫(yī)學(xué)

免疫學(xué)的發(fā)展及其向醫(yī)學(xué)各學(xué)科的滲透，產(chǎn)生了許多免疫學(xué)分支學(xué)科

和交叉學(xué)科，如免疫理學(xué)、免疫遺傳學(xué)、免疫藥理學(xué)、免疫毒理學(xué)、神經(jīng)

免疫學(xué)、腫瘤免疫學(xué)、移植免疫學(xué)、生殖免疫學(xué)、臨床免疫學(xué)等。這些分

支學(xué)科的研究極大地促進(jìn)了現(xiàn)代生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展。免疫學(xué)的發(fā)展必將

在惡性腫瘤的防治、器官移植、傳染病的防治、免疫性疾病的防治、生殖

的控制，以及延緩衰老等方面推動(dòng)醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。

二、免疫學(xué)與生物學(xué)

免疫系統(tǒng)對(duì)自己與非己的識(shí)別，以及對(duì)自己成分的免疫耐受和對(duì)非已

成分的免疫應(yīng)答，都涉及細(xì)胞間的信息傳遞、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)和能量轉(zhuǎn)換

等生命過程的基本特性。

免疫系統(tǒng)的功能受遺傳控制。目前對(duì)機(jī)體各種生理功能的遺傳控制還

知之甚少。免疫遺傳學(xué)的研究第一次揭開了機(jī)體生理功能系統(tǒng)的遺傳控制

機(jī)制。這對(duì)在基因水平研究機(jī)體的生理功能具有重要意義。

免疫細(xì)胞在發(fā)育成熟的過程中都伴隨有膜表面標(biāo)志的變化。在發(fā)育的

任何階段發(fā)生惡性變的免疫細(xì)胞，都具有其固有的、特定的膜標(biāo)志。這些

不同分化階段的惡性腫瘤細(xì)胞是研究細(xì)胞惡性變機(jī)制的理想模型，對(duì)研究

惡性腫瘤發(fā)生學(xué)具有重要意義。

MHC基因復(fù)合體的結(jié)構(gòu)和功能研究、免疫球蛋白基因表達(dá)的等位排斥

現(xiàn)象的研究、免疫球蛋白以及其他免疫分子基因的研究、對(duì)DNA結(jié)合蛋白

調(diào)節(jié)細(xì)胞因子表達(dá)的研究等都大大地豐富了分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容，促進(jìn)

了對(duì)真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)和表達(dá)調(diào)控的認(rèn)識(shí)。免疫學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為生命科

學(xué)的研究提供了有力的手段。單抗的應(yīng)用給生物科學(xué)的發(fā)展帶來了突破性

的變革；免疫組化技術(shù)與分子雜交技術(shù)的結(jié)合，使得對(duì)基因及其表達(dá)的研

究可達(dá)到定量、定性、定位的程度。顯然，免疫學(xué)在生物學(xué)的發(fā)展中具有

重要作用。

三、免疫學(xué)與生物技術(shù)的發(fā)展

回顧免疫學(xué)的發(fā)展歷史，可以清楚地看到，免疫學(xué)每一步重要進(jìn)展都

推動(dòng)著生物技術(shù)的發(fā)展。上世紀(jì)末本世紀(jì)初，免疫學(xué)在抗感染方面的巨大

成功，促進(jìn)了生物制品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。人工主動(dòng)免疫和被動(dòng)免疫的應(yīng)用，有

力地控制了多種傳染病的傳播。在過去30年中，免疫學(xué)的巨大進(jìn)展在更

深的層次和更廣闊的范圍內(nèi)，推動(dòng)了生物高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。用細(xì)胞工程

產(chǎn)生的單克隆抗體，用基因工程產(chǎn)生的細(xì)胞因子為臨床醫(yī)學(xué)提供了一大類

具有免疫調(diào)節(jié)作用的新型藥物。這些新型藥物主要著重于調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫

功能，則副作用較少，因而在多種疾病的治療上具有傳統(tǒng)藥物所不可替代

的作用。目前以免疫細(xì)胞因子和單克隆抗體為主要產(chǎn)品的生物高技術(shù)產(chǎn)業(yè),

已成為具有巨大市場(chǎng)潛力的新興產(chǎn)業(yè)部門。

第一篇免疫系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)

隨著現(xiàn)代免疫學(xué)的發(fā)展，已證明在高等動(dòng)物和人體內(nèi)存在一組復(fù)雜的

免疫系統(tǒng)。它的生理功能主要是識(shí)別區(qū)分“自己”與“非已”成分，并能

破壞和排斥“非已”成分，而對(duì)“自己”成分則能開成免疫耐受，不發(fā)生

排斥反應(yīng)，以維持機(jī)體的自身免疫穩(wěn)定。

免疫系統(tǒng)是由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子組成。免疫器官根據(jù)它

們的作用，可分為中樞免疫器官和周圍免疫器官。禽類的法氏囊（腔上囊）、

哺乳類動(dòng)物和人的胸腺和骨髓屬于中樞免疫器官。骨髓是干細(xì)胞和B細(xì)胞

發(fā)育分化的場(chǎng)所，法氏囊是禽類B細(xì)胞發(fā)育分化的器官。胸腺是T細(xì)胞發(fā)

育分化的器官。脾和全身淋巴結(jié)是周圍免疫器官，它們是成熟T和B細(xì)胞

定居的部位，也是發(fā)生免疫應(yīng)答的場(chǎng)所。此外，粘膜免疫系統(tǒng)和皮膚免疫

系統(tǒng)也是重要的局部免疫組織。

免疫細(xì)胞的廣義的概念可包括造血干細(xì)胞、淋巴細(xì)胞系、單核吞噬細(xì)

胞系、粒細(xì)胞系、紅細(xì)胞以及肥大細(xì)胞和血小板等。

免疫分子可包括免疫細(xì)胞膜分子，如抗原識(shí)別受體分子、分化抗原分

子、主要組織相容性分子以及一些其它受體分子等。也包括由免疫細(xì)胞和

非免疫細(xì)胞合面和分泌的分子，如免疫球蛋白分子、補(bǔ)體分子以及細(xì)胞因

子等。

表免疫系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)

第二章免疫球蛋白分子

抗體分子(antibody,Ab)是由漿細(xì)胞合成和分泌的，而每一種漿細(xì)胞

克隆可以產(chǎn)生一種特異的抗體分子，所以血清中的抗體是多種抗體分子的

混合物，它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)是不均一的，而且含量很少，不易純化，是抗體

分子結(jié)構(gòu)分析的困難。

多發(fā)性骨髓瘤是由漿細(xì)胞無限增殖形成的細(xì)胞克隆，由于所有瘤細(xì)胞

的遺傳特性相同，因此它們合成和分泌的蛋白質(zhì)分子在化學(xué)結(jié)構(gòu)上是均一

的。這種蛋白分子存在于血液中的稱為骨髓瘤蛋白(meylomaprotein,M)

或M蛋

白，亦可在尿液中發(fā)現(xiàn)稱為本周蛋白(BenceJones,BJ)由于這種蛋白分

子含量很高，極易純化，故為1g分子結(jié)構(gòu)的展使得對(duì)1g分子結(jié)構(gòu)、理化性

質(zhì)、抗原性、生物學(xué)活性以及其基因結(jié)構(gòu)等方面的研究者有了重大突破。

第一節(jié)抗體的發(fā)現(xiàn)及其特性

一、抗體的發(fā)現(xiàn)

在免疫學(xué)發(fā)展的早期人們應(yīng)用細(xì)菌或其外毒素給動(dòng)物注射，經(jīng)一定時(shí)

期后用體外實(shí)驗(yàn)證明在其血清中存在一種能特異中和外毒素毒性的組分

稱之為抗毒素，或能使細(xì)菌發(fā)生特異性凝集的組分稱之為凝集素。其后將

血清中這種具有特異性反應(yīng)的組分稱為抗體(antibody,Ab),而將能刺激機(jī)

體產(chǎn)生抗體的物質(zhì)稱之為抗原(antigen,Ag)。由此建立了抗原與抗體的概

念。1890年德國(guó)學(xué)者Behuing和日本學(xué)者北里用白喉?xiàng)U菌外毒的組分

稱為抗毒素，這是在血清中發(fā)現(xiàn)的第一種抗體。這種含有抗體的血清稱之

為免疫血清。

二、抗體的理化性質(zhì)

1.抗體是球蛋白早在40年代初期Tiselius和Kabat就證實(shí)了抗體活

性與血清丙種球蛋白組分相關(guān)。他們用肺炎球菌多糖免疫家兔，可獲得高

效價(jià)免疫血清。然后加入相應(yīng)抗原吸收以除去抗體，將去除抗體的血清進(jìn)

行電泳圖譜分析，發(fā)現(xiàn)丙種球蛋白（Y-G）組分明顯減少，從而證明了抗

體活性是存在于丙種球蛋白內(nèi)。

圖2-1兔血清電泳分離圖

其后，經(jīng)對(duì)不同免疫血清的電泳分析，超速離心分析和分子量測(cè)定等

方法，發(fā)現(xiàn)大部分抗體活性存在于Y球蛋白內(nèi)，但有小部分抗體活性可存

在于8球蛋白內(nèi)。它們的離心常數(shù)分別為7s和平共處9S,分子量分別為

16萬和萬。因此它們分別被命名為7SY球蛋白分子（16萬）19S,B2巨球

蛋白分子（B2M,90萬）和B2A球蛋白分子，所以從早期對(duì)抗體性質(zhì)的研究

證明抗體不是由均質(zhì)性球蛋白組成，而是由異性球蛋白組成。

圖2-2不同類免疫球收白的電泳分離圖

2.免疫球蛋白為了準(zhǔn)確描述抗體蛋白的性質(zhì)，在60年代初提出將具

有抗體活性的球蛋白稱為免疫球蛋分子（immunoglobulin,lg）。Y球蛋白則

必稱為IgG,B2M稱為IgM,而B2A稱為IgA。其后又相繼發(fā)現(xiàn)二類1g分子，

分別稱為IgE和IgD。故在血清中現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有五類免疫球蛋白分子，它們的

結(jié)構(gòu)與功能是各不相同的。

三、抗體的生物學(xué)活性

1.抗體與抗原的特異性結(jié)合刺激抗體產(chǎn)生的物質(zhì)稱為抗原，抗體分

子與其相應(yīng)的抗原發(fā)生結(jié)合稱為特異性結(jié)合。例如，白喉抗毒素只能中和

白喉?xiàng)U菌外毒素，而不能中各破傷風(fēng)外毒素，反之亦然。

2.抗體與補(bǔ)體的結(jié)合在一定條件下，抗體分子可以與存在于血清中

的補(bǔ)體分子相結(jié)合，并使之活化，產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)，稱之為抗體的補(bǔ)

體結(jié)合現(xiàn)象，揭示了抗體分子與補(bǔ)體分子間的相互作用。

3.抗體的調(diào)理作用抗體的第三種功能是可增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的吞噬作用。

在體外的實(shí)驗(yàn)中，如將免疫血清中加入中性粒細(xì)胞的懸液中，可增強(qiáng)對(duì)相

應(yīng)細(xì)胞的吞噬作用，稱這種現(xiàn)象為抗體的調(diào)理作用。自此揭示了抗體分子

與免疫細(xì)胞間的相互作用。為了說明抗體分子這些生物學(xué)功能，必須進(jìn)一

步了解抗體分子的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。

第二節(jié)免疫球蛋白分子的結(jié)構(gòu)與功能

一、免疫球蛋白分子的基本結(jié)構(gòu)

Porter等對(duì)血清IgG抗體的研究證明，1g分子的基本結(jié)構(gòu)是由四肽鏈

組成的。即由二條相同的分子量較小的肽鏈稱為輕鏈和二條相同的分子量

較大的肽鏈稱為重鏈組成的。輕鏈與重鏈?zhǔn)怯啥蜴I連接形成一個(gè)四肽鏈

分子稱為1g分子的單體，是構(gòu)成免疫球蛋白分子的基本結(jié)構(gòu)。1g單體中四

條肽鏈兩端游離的氨基或較基的方向是一致的，分別命名為氨基端（N端）

和竣基端（C端）。

圖2-3免疫球蛋白分子的基本結(jié)構(gòu)示意圖

（一）輕鏈和重鏈

由于骨髓瘤蛋白（M蛋白）是均一性球蛋白分子，并證明本周蛋白（BJ）

是1g分子的L鏈，很容易從患者血液和尿液中分離純化這種蛋白，并可對(duì)

來自不同患者的標(biāo)本進(jìn)行比較分析，從而為1g分子氨基酸序列分析提供了

良好的材料。

1.輕鏈（lightchain,L）輕鏈大約由214個(gè)氨基酸殘基組成，通常不

含碳水化合物，分子量約為24kD。每條輕鏈含有兩個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵內(nèi)二硫

所組成的環(huán)肽。L鏈共有兩型：kappa（K）與|ambda（人），同一個(gè)天然1g分

子上L鏈的型總是相同的。正常人血清中的K：入約為2：lo

2.重鏈（heavychain,H鏈）重鏈大小約為輕鏈的2倍，含450?550

個(gè)氨基酸殘基，分子量約為55或75kD。每條H鏈含有4?5個(gè)鏈內(nèi)二硫

鍵所組成的環(huán)肽。不同的H鏈由于氨基酸組成的排列順序、二硫鍵的數(shù)目

和們置、含的種類和數(shù)量不同，其抗原性也不相同，根據(jù)H鏈抗原性的差

異可將其分為5類：口鏈、丫鏈、a鏈、3鏈和￡鏈，不同H鏈與1鏈（K

或人鏈）組成完整1g的分子分別稱之為IgM.IgG.IgA.IgD和IgEoY、

a和3鏈上含有4個(gè)肽，口和￡鏈含有5個(gè)環(huán)肽。

（二）可變區(qū)和恒定區(qū)

通過對(duì)不同骨髓蛋白或本周蛋白H鏈或L鏈的氨基酸序列比較分析,

發(fā)現(xiàn)其氨基端（N-末端）氨基酸序列變化很大，稱此區(qū)為可變區(qū)（V）,而

較基末端（C-末端）則相對(duì)穩(wěn)定，變化很小，稱此區(qū)為恒定區(qū)。

1.可變區(qū)（variableregion,V區(qū)）位于L鏈靠近N端的1/2（約含108?

111個(gè)氨基酸殘基）和H鏈靠近N端的1/5或1/4（約含118個(gè)氨基酸殘

基）。每個(gè)V區(qū)中均有一個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵連接形成的肽環(huán)，每個(gè)肽環(huán)約含

67?75個(gè)氨基酸殘基。V區(qū)氨基酸的組成和排列隨抗體結(jié)合抗原的特異性

不同有較大的變異。由于V區(qū)中氨基酸的種類為排列順序千變?nèi)f化，故可

形成許多種具有不同結(jié)合抗原特異性的抗體。

L鏈和H鏈的V區(qū)分別稱為VL和VH。在VL和VH中某些局部區(qū)域的

氨基酸組成和排列順序具有更高的變休程度，這些區(qū)域稱為高變區(qū)

（）在區(qū)中非部位的氨基酸組面和排

hypervariableregion,HVR0VHVR

列相對(duì)比較保守，稱為骨架區(qū)）中的高變區(qū)有三個(gè)，

（fuameworkrugionOVL

通常分別位于第24?34、50?65、95?102位氨基酸。VL和VH的這三個(gè)

HVR分別稱為HVR1、HVR2和HVR3。經(jīng)X線結(jié)晶衍射的研究分析證明，

高變區(qū)確實(shí)為抗體與抗原結(jié)合的位置，因而稱為決定簇互補(bǔ)區(qū)

（complementarity-determiningregi-on,CDR）oVL和VH的HVR1>HVR2

和HVR3又可分別稱為CDR1、CDR2和CDR3,一般的CDR3具有更高的高

變程度。高變區(qū)也是1g分子獨(dú)特型決定簇（idiotypicdeterminants）主要存

在的部位。在大多數(shù)情況下H鏈在與抗原結(jié)合中起更重要的作用。

圖2-4與表位結(jié)合高變區(qū)示意圖（G表示相對(duì)保守的甘氨酸）

2.恒定區(qū)（constantregion,C區(qū)）位于L鏈靠近C端的1/2（約含105

個(gè)氨基酸殘基）和H鏈靠近C端的3/4區(qū)域或4/5區(qū)域（約從119位氨基

酸至C末端）。H鏈每個(gè)功能區(qū)約含110多個(gè)氨基酸殘基，含有一個(gè)由二統(tǒng)

鍵連接的50?60個(gè)氨基酸殘基組成的肽環(huán)。這個(gè)區(qū)域氨基酸的組成和排

列在同一種屬動(dòng)物1g同型L鏈和同一類H鏈中都比較恒定，如人抗白喉外

毒素IgG與人抗破傷風(fēng)外毒素的抗毒素IgG,它們的V區(qū)不相同，只能與

相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性的結(jié)合，但其C區(qū)的結(jié)構(gòu)是相同的，即具有相同的

抗原性，應(yīng)用馬抗人IgG第二體（或稱抗抗體）均能與這兩種抗不同外毒

素的抗體（IgG）發(fā)生結(jié)合反應(yīng)。這是制備第二抗體，應(yīng)用熒光、酶、同位

毒等標(biāo)記抗體的重要基礎(chǔ)。

（三）功能區(qū)

1g分子的H鏈與L鏈可通過鏈內(nèi)二硫鍵折疊成若干球形功能區(qū)，每一

功能區(qū)（domain）約由110個(gè)氨基酸組成。在功能區(qū)中氨基酸序列有高度

同源性。

LL鏈功能區(qū)分為L(zhǎng)鏈可變區(qū)（VL）和L鏈恒定區(qū)（CL）兩功能區(qū)。

2.H鏈功能區(qū)IgG、IgA和IgD的H鏈各有一個(gè)可變區(qū)（VH）和三個(gè)

恒定區(qū)（CHI、CH2和CH3）共四個(gè)功能區(qū)。IgM和IgE的H鏈各有一個(gè)可

變區(qū)（VH）和四個(gè)恒定區(qū)（CHI、CH2、CH3和CH4）共五個(gè)功能區(qū)。如要

表示某一類免疫蛋白H鏈恒定區(qū)，可在C（表示恒定區(qū)）后加上相應(yīng)重鏈

名稱（希臘字母）和恒定區(qū)的位置（阿拉伯?dāng)?shù)字），例如IgG重鏈CHI、CH2

和CH3可分別用Cyl、Cy2和Cy3來表示。

IgL鏈和H鏈中V區(qū)或C區(qū)每個(gè)功能區(qū)各形成一個(gè)免疫球蛋白折疊

（immunoglobulinfold,lgfold），每個(gè)Ig折疊含有兩個(gè)大致平行、由二

硫連接的B片層結(jié)構(gòu)（betapleatedsheets）,每個(gè)8片層結(jié)構(gòu)由3至5股反

平行的多肽鏈組成?？勺儏^(qū)中的高變區(qū)在1g折疊的一側(cè)形成高變區(qū)環(huán)

（hypervariableloops）,是與抗原結(jié)合的位置。

3.功能區(qū)的作用

（1）VL和VH是與抗原結(jié)合的部位，其中HVR（CDR）是V區(qū)中與抗

原決定簇（或表位）互補(bǔ)結(jié)合的部位。VH和VL通過非共價(jià)相互作用，組

成一個(gè)FV區(qū)。單位1g分子具有2個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn)（antigen-bindingsite）,

二聚體分泌型IgA具有4個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn)，五聚體IgM可有10個(gè)抗原結(jié)合

位點(diǎn)。

(2)CL和CH上具有部分同種異型的遺傳標(biāo)記。

(3)CH2：IgGCH具有補(bǔ)體Clq結(jié)合點(diǎn)，能活化補(bǔ)體的經(jīng)典活化途徑。

母體IgG借助CH2部分可通過胎盤主動(dòng)傳遞到胎體內(nèi)。

(4)CH3：lgGCH3具有結(jié)合單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、B細(xì)胞和

NK細(xì)胞Fc段受體的功能。lgMCH3(或CH3因部分CH4)具有補(bǔ)體結(jié)合位

點(diǎn)。IgE的C￡2和C￡3功能區(qū)與結(jié)合肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞FC￡RI有

關(guān)。

4.錢鏈區(qū)(hingeregion)錢鏈區(qū)不是一個(gè)獨(dú)立的功能區(qū)，但它與其

客觀存在功能區(qū)有關(guān)。較鏈區(qū)位于CH1和CH2之間。不同H鏈較鏈區(qū)含

氨基酸數(shù)目不等，al、a2,Yl、Y2和丫4鏈的錢鏈區(qū)較短，只有10

多個(gè)氨基酸殘基；Y3和3鏈的錢鏈區(qū)較長(zhǎng)，約含60多個(gè)氨基酸殘基，其

中Y3錢鏈區(qū)含有14個(gè)半胱氨酸殘基。較鏈區(qū)包括H鏈間二硫鍵，該區(qū)富

含脯氨酸，不形成a-螺旋，易發(fā)生伸展及一定程度的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)VL、VH與

抗原結(jié)合時(shí)此氏發(fā)生扭曲，使抗體分子上兩個(gè)抗原結(jié)合點(diǎn)更好地與兩個(gè)抗

原決定簇發(fā)生互補(bǔ)。由于CH2和CH3構(gòu)型變化，顯示出活化補(bǔ)體、結(jié)合組

織細(xì)胞等生物學(xué)活性。較鏈區(qū)對(duì)木瓜蛋白酶、胃蛋白酶敏感，當(dāng)用這些蛋

白酶水解免疫球蛋白分子時(shí)常此區(qū)發(fā)生裂解。IgM和IgE缺乏較鏈區(qū)。

(四)J鏈和分泌成分

1.J鏈(joiningchain)存在于二聚體分泌型IgA和五聚體IgM中。J

鏈分子量約為15kD,由于124個(gè)氨基酸組成的酸性糖蛋白，含有8個(gè)半胱

氨酸殘基，通過二硫鍵連接到口鏈或a鏈的竣基端的半胱氨酸。J鏈可能

在1g二聚體、五聚體或多聚體的組成以及在體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)中的具有一定的作用。

2.分泌成分（secretorycomponent,SC）又稱分泌片（secretorypiece）,

是分泌型IgA上的一個(gè)輔助成分，分子量約為75kD,糖蛋白，由上皮細(xì)胞

合成，以共價(jià)形式結(jié)合到1g分子，并一起被分泌到粘膜表面。SC的存在

對(duì)于抵抗外分泌液中蛋白水解酶的降解具有重要作用。

（五）單體、雙體和五聚體

1.單體由一對(duì)L鏈和一對(duì)H鏈組成的基本結(jié)構(gòu)，如IgG、IgD.IgE

血清型IgAo

2.雙體由J鏈連接的兩個(gè)單體,如分泌型IgA（secretoryIgA,SlgA）二

聚體（或多聚體）IgA結(jié)合抗原的親合力（avidity）要比單體IgA高。

圖2-5分泌型IgA結(jié)構(gòu)示意圖

3.五聚體由J鏈和二硫鍵連接五個(gè)單體，如IgM。U鏈Cys414（C

U3）和Cys575（C端的尾部）對(duì)于IgM的多聚化極為重要。在J鏈存在下，

通過兩個(gè)鄰近單體IgMU鏈Cys之間以及J鏈與鄰U鏈Cys575之間形成二

硫鍵組成五聚體。由粘膜下漿細(xì)胞所合成和分泌的IgM五聚體，與粘膜上

皮細(xì)胞表面plgR（poly-lgreceptor,plgR）結(jié)合，穿過粘膜上皮細(xì)胞到粘膜表面

成為分泌型lgM（secretorylgM）o

（六）酶解片段

1.本瓜蛋白酶的水解片段Porter等最早用木瓜蛋白酶（papain）水

解兔IgG,從而區(qū)劃獲知了1g四肽鏈的基本結(jié)構(gòu)和功能。

（1）裂解部位：IgG較鏈區(qū)H鏈鏈間二硫鍵近N端側(cè)切斷。

（2）裂解片段：共裂解為三個(gè)片段：①兩個(gè)Fab段（抗原結(jié)合段，

fragmentofantigenbinding）,每個(gè)Fab段由一條完整的L鏈和一條約為1/2

的H鏈組成，F(xiàn)ab段分子量為54kD。一個(gè)完整的Fab段可與抗原結(jié)合，表

現(xiàn)為單價(jià)，但不能形成凝集或沉淀反應(yīng)。Fab中約1/2H鏈部分稱為Fd段，

約含225個(gè)氨基酸殘基，包括VH、CH1和部分較鏈區(qū)。②一個(gè)Fc段(可

結(jié)晶段，fragmentcrystallizable),由連接H鏈二硫鍵和近竣基端兩條約1/2

的H鏈所組成，分子量約50kDo1g在異種間免疫所具有的抗原性主要存在

于Fc段。

圖2-6人分泌型IgA和分泌型IgM的局部產(chǎn)生示意圖

圖2-7IgM結(jié)構(gòu)示意圖

2.胃蛋白酶的水解片段Nisonoff等最早用胃蛋白酶(pepsin)裂解免

疫球蛋白。

(1)裂解部位：較鏈區(qū)H鏈鏈間二硫鍵近C端切斷。

(2)裂解片段：

1)F(ab')2：包括一對(duì)完整的L鏈和由鏈間二硫鍵相連一對(duì)略

大于Fab中Fd的H鏈，稱為Fd',約含235個(gè)氨基酸殘基，包括VH、

VH1和錢鏈區(qū)。F(ab')2具有雙價(jià)抗體活性，與抗原結(jié)合可發(fā)生凝

集和沉淀反應(yīng)。雙價(jià)的F(ab')2與抗原結(jié)合的親合力要大于單價(jià)的

Fabo由于應(yīng)用F(ab')2時(shí)保持了結(jié)合相應(yīng)抗原的生物學(xué)活性，又減

少或避免了Fc段抗原性可能引起的副作用，因而在生物制品中有較大的實(shí)

際應(yīng)用價(jià)值。雖然F(ab')2與抗原結(jié)合特性方面同完整的1g分子一

樣，但由于缺乏1g中部分，因此不具備固定補(bǔ)體以及與細(xì)胞膜表面Fc受

體結(jié)合的功能。F(ab')2經(jīng)還原等處理后，H鏈間的二硫可發(fā)生斷

裂而形成兩個(gè)相同的Fab'片段。

2）Fc'可繼續(xù)被胃蛋白酶水解成更小的片段，失去其生物學(xué)活性。

圖2-81g酶水解片段示意圖

二、免疫球蛋白分子的功能

1g是體液免疫應(yīng)答中發(fā)揮免疫功能最主要的免疫分子，免疫球蛋白所

具有的功能是由其分子中不同功能區(qū)的特點(diǎn)所決定的。

（一）特異性結(jié)合抗原

1g最顯著的生物學(xué)特點(diǎn)是能夠特異性地與相應(yīng)的抗原結(jié)合，如細(xì)菌、

病毒、寄生蟲、某些藥物或侵入機(jī)體的其他異物。1g的這種特異性結(jié)合抗

原特性是由其V區(qū)（尤其是V區(qū)中的高變區(qū)）的空間構(gòu)成所決定的。1g的

抗原結(jié)合點(diǎn)由L鏈和H鏈超變區(qū)組成，與相應(yīng)抗原上的表位互補(bǔ)，借助靜

電力、氫鍵以及范德華力等次級(jí)鍵相結(jié)合,這種結(jié)合是可逆的，并受到pH、

溫度和電解濃度的影響。在某些情況下，由于不同抗原分子上有相同的抗

原決定簇，或有相似的抗原決定簇，一種抗體可與兩種以上的抗原發(fā)生反

應(yīng)，此稱為交叉反應(yīng)（crossreaction）o

抗體分子可有單體、雙體和五聚體，因此結(jié)合抗原決定簇的數(shù)目（結(jié)

合價(jià)）也不相同oFab段為單價(jià)，不能產(chǎn)生凝集反應(yīng)和沉淀反應(yīng)oF（ab'）

2和單體|g（如IgG、IgD、IgE）為雙價(jià)。雙體分泌型IgA有4價(jià)。五聚體

IgM

理論上應(yīng)為10價(jià)，但實(shí)際上由于立體構(gòu)型的空間位阻，一般只有5

個(gè)結(jié)合點(diǎn)可結(jié)合抗原。

B細(xì)胞表面Ig（Smlg）是特異性識(shí)別抗原的受體，成熟B細(xì)胞主要表達(dá)

SmlgM和SmlgD,同一B細(xì)胞克隆表達(dá)不同類Smlg其識(shí)別抗原的特異性

是相同的。

（二）活化補(bǔ)體

1.IgM、IgGl.lgG2和lgG3可通過經(jīng)典途徑活化補(bǔ)體。當(dāng)抗體與相應(yīng)

抗原結(jié)合后，IgG的CH2和IgM的CH3暴露出結(jié)合Clq的補(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)，開

始活化補(bǔ)體。由于Clq6個(gè)亞單位中一般需要2個(gè)C端的球與補(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)結(jié)

合后才能依次活化Clr和Cis,因此IgG活化補(bǔ)體需要一定的濃度，以保證

兩個(gè)相鄰的IgG單體同時(shí)與1個(gè)Clq分子的兩個(gè)亞單位結(jié)合。當(dāng)Clq一個(gè)C

端球部結(jié)合IgG時(shí)親和力則很低，Kd為10-4M,當(dāng)Clq兩個(gè)或兩個(gè)以上球

部結(jié)合兩個(gè)或多個(gè)IgG分時(shí)，親合力增高Kd為10-8M。IgG與Clq結(jié)合點(diǎn)

位于CH2功能區(qū)中最后一個(gè)B折疊股318?322位氨基酸殘基

（Glu-x-Lys-x-Lys）oIgM倍以上。人類天然的抗A和抗B血型抗體為IgM,

血型不符合引韋的輸血反應(yīng)發(fā)生快而且嚴(yán)重。

2.凝聚的IgA、lgG4和IgE等可通過替代途徑活化補(bǔ)體。

（三）結(jié)合Fc受體

不同細(xì)胞表面具有不同1g的Fc受體，分別用Fc丫R、Fc￡R、FcaR等

來表示。當(dāng)1g與相應(yīng)抗原結(jié)合后，由于構(gòu)型的改變，其Fc段可與具有相

應(yīng)受體的細(xì)胞結(jié)合。IgE抗體由于其Fc段結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可在游離情況下與有

相應(yīng)受體的細(xì)胞（如嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞）結(jié)合，稱為親細(xì)胞抗體

（）抗體與受體結(jié)合可發(fā)揮不同的生物學(xué)作用。

cytophilicantibodyoFc

1.介導(dǎo)I型變態(tài)反應(yīng)變應(yīng)原刺激機(jī)體產(chǎn)生的IgE可與嗜堿性粒細(xì)胞、

肥大細(xì)胞表面IgE高親力受體細(xì)胞脫顆粒，釋放組胺，合成由細(xì)胞FeeR|

結(jié)合。當(dāng)相同的變應(yīng)原再次進(jìn)入機(jī)體時(shí)，可與已固定在細(xì)胞膜上的IgE結(jié)

合，刺激細(xì)胞脫顆粒，釋放組受，合成由細(xì)胞脂質(zhì)來源的介質(zhì)如白三烯、

前列腺素、血小板活化因子等，引起I型變態(tài)反應(yīng)。

2.調(diào)理吞噬作用調(diào)理作用(opsonization)是指抗體、補(bǔ)體C3b、C4b

等調(diào)理素(opsonin)促進(jìn)吞噬細(xì)菌等顆粒性抗原。由于補(bǔ)體對(duì)熱不穩(wěn)定，因

此又稱為熱不穩(wěn)定調(diào)理素抗體又稱熱穩(wěn)定調(diào)理素

(heat-labileopsonin)o

補(bǔ)體與抗體同時(shí)發(fā)揮調(diào)理吞噬作用,稱為聯(lián)合調(diào)

(heat-stableopsonin)0

理作用。中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞具有高親和力或低親和力的Fc

YRI(CD64)和FcyRH(CD32),IgG尤其是人IgGl和lgG3亞類對(duì)于調(diào)

理吞噬起主要作用。嗜酸性粒細(xì)胞具有親和力FcyRH,IgE與相應(yīng)抗原結(jié)

合后可促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞的吞噬作用。抗體的調(diào)理機(jī)制一般認(rèn)為是：①抗

體在抗原顆

粒和吞噬細(xì)胞之間“搭橋”，從而加強(qiáng)了吞噬細(xì)胞的吞噬作用；②抗

體與相應(yīng)顆粒性抗原結(jié)合后，改變抗原表面電荷，降低吞噬細(xì)胞與抗原之

間的靜電斥力；③抗體可中和某些細(xì)菌表面的抗吞噬物質(zhì)如肺炎雙球菌的

莢膜，使吞噬細(xì)胞易于吞噬；④吞噬細(xì)胞FcR結(jié)合抗原抗體復(fù)合物，吞噬

細(xì)胞可被活化。

圖2-9抗體的調(diào)理吞噬作用

3.發(fā)揮抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用當(dāng)IgG抗體與帶有相應(yīng)抗

原的靶細(xì)胞結(jié)合后，可與有FcyR的中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、

NK細(xì)胞等效應(yīng)細(xì)胞結(jié)合，發(fā)揮抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用

目前已知。

(antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC)0NK

細(xì)胞發(fā)揮ADCC效應(yīng)主要是通過其膜表面低親和力FeyRIH(CD16)所介

導(dǎo)的，IgG不僅起到連接靶細(xì)胞和效應(yīng)細(xì)胞的作用，同時(shí)還刺激NK細(xì)胞合

成和分泌腫瘤壞死因子和Y干擾素等細(xì)胞因子，并釋放顆粒，溶解靶細(xì)胞。

嗜酸性粒細(xì)胞發(fā)揮ADCC作用是通過其Fc￡RH和FeaR介導(dǎo)的，嗜酸性粒

細(xì)胞可脫顆粒釋放堿性蛋白等，在殺傷寄生蟲如蠕蟲中發(fā)揮重要作用。

圖2-10抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(ADCC)

此外，人IgGFc段能非特異地與葡萄菌A蛋白(staphylococcus

proteinA,SPA)結(jié)合，應(yīng)用SPA可純化IgG等抗體，或代替第二抗體用于

標(biāo)記技術(shù)。

(四)通過胎盤

在人類，IgG是唯一可通過胎盤從母體轉(zhuǎn)移給胎兒的IgoIgG能選擇性

地與胎盤母體一側(cè)的滋養(yǎng)層細(xì)胞結(jié)合，轉(zhuǎn)移到滋養(yǎng)層細(xì)胞的吞飲泡內(nèi)，并

主動(dòng)外排到胎兒血循環(huán)中。IgG的這種功能與IgGFc片段結(jié)構(gòu)有關(guān)，如切除

Fc段后所剩余的Fab并不能通過胎盤。IgG通過胎盤的作用是一種重要的

自然被動(dòng)免疫，對(duì)于新生兒抗感染有重要作用。

三、免疫球蛋白分子的抗原性

1g本身具有抗原性，將1g作為免疫原免疫異種動(dòng)物、同種異體或在自

身體內(nèi)可引起不同程度的免疫性。根據(jù)Igl不同抗原決定簇存在的不同部

位以及在異種、同種異體或自體中產(chǎn)生免疫反應(yīng)的差別，可把1g的抗原性

分為同種型、同種異型和獨(dú)特型第三種不同抗原決定簇。

(一)同種型

同種型(isotype)是指同一種屬內(nèi)所有個(gè)體共有的1g抗原特異性的標(biāo)

記，要異種體內(nèi)可誘導(dǎo)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，換句話說，同種型抗原特異性因

種屬（species）而異。同種型的抗原性位于CH和CLH，同種型主要包括

1g的類、亞類，型和亞型。

1.免疫球蛋的類和亞類（classesandsubclasses）

⑴類：決定1g不同類的抗原性差異存在于H鏈的恒定區(qū)（CH）o根據(jù)

CH抗原性的差異（即氨基酸組成、排列、構(gòu)型、二硫鍵等不同）H鏈可分

為口、丫、a、3和￡五類，不同H鏈與L鏈組成完整1g的分子別為IgM、

IgA、IgD和IgE。在基因水平上，不同類的H鏈恒定區(qū)的是由不同的

恒定區(qū)基因片段所編碼。不同類1g在理化性質(zhì)及生物學(xué)功能上可有較大差

異。

（2）亞類：同一類1g中由于較鏈區(qū)氨基酸組成和二硫鍵數(shù)目的差異，

可分為不同的亞類，亞類間抗原性的差異要小于不同類之間的差異。目前

已發(fā)現(xiàn)人的a重鏈有a1和a2兩個(gè)亞類，分別與L鏈組成IgAl和lgA2o

Y重鏈有4個(gè)亞類，但命名為lgGlJgG2aJgG2b和lgG3oIgMJgD和IgG,

目前尚未發(fā)現(xiàn)存在不同的亞類。1g不同亞類也是由不同的恒定區(qū)基因片段

編碼。

2.免疫球蛋白的型和亞型（typesandsubtypes）

（1）型：決定1g型的抗原性差異存在于L鏈的恒定區(qū)（CL）,根據(jù)CL

抗原性的差異（氨基酸的組成、排列和構(gòu)型的不同）分為K和入輕鏈之比

約為2：1；而在小鼠，97%輕鏈為K型，入型只占3%左右。

（2）亞型：根據(jù)人輕鏈恒定區(qū)（C2）個(gè)別氨基酸的差異又可分入1、

入2、入3和入4四個(gè)亞型。入1和入2在入輕鏈190位氨基酸的分別為亮

氨酸和精氨酸，入3和入4在第154氨基酸分別為某氨酸和絲氨酸。

(二)同種異型

同種異型(allotype)是指同一種屬不同個(gè)體間的1g分子抗原性的不

同，在同種異體間免疫可誘導(dǎo)免疫反應(yīng)。同種異型抗原性的差別往往只有

一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的不同，可能是由于編碼1g的結(jié)構(gòu)基因發(fā)生點(diǎn)突變

所致，并被穩(wěn)定地遺傳下來，因此1g同種異型可作為一種遺傳標(biāo)記(genetic

markers),這種標(biāo)記主要分布在CH和CL上。

1.Y鏈上的同種異型丫1、丫2丫3和入4重鏈上均存在有同種異型

標(biāo)記，目前已發(fā)現(xiàn)：Gima、x、f、z；