《免疫學(xué)：抗體》課件

抗體(Ab)(antibody)1890年，Behring在德國Koch實(shí)驗(yàn)室從免疫的動(dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了第一種抗體：白喉抗毒素，從而挽救了成千上萬的白喉患兒，死亡率從60%降到26%。1901年獲第一屆諾貝爾獎(jiǎng)。Ab的發(fā)現(xiàn)

細(xì)菌學(xué)家發(fā)現(xiàn)抗體（30年代）40年代漿細(xì)胞內(nèi)含有抗體B細(xì)胞漿細(xì)胞抗體抗體的化學(xué)本質(zhì)

免疫球蛋白(Ig)

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Ig。有分泌型、膜型兩種?？贵w(Ab):

是B細(xì)胞接受抗原刺激后分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的一類能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合、具有免疫功能的球蛋白。

第一節(jié)免疫球蛋白分子的結(jié)構(gòu)GeraldEdelman1929--NobelPrizein1972RodneyPorter1917-1985NobelPrizein1972一、Ig的基本結(jié)構(gòu)（以IgG為例）（一）輕鏈和重鏈1.重鏈(heavychain,H鏈)2.輕鏈(lightchain,L鏈)3.二硫鍵C端L鏈H鏈N端重鏈(heavychain,H鏈)：兩條較長的鏈重鏈分別稱μ、γ、α、δ、ε鏈，

Ig為IgM、IgG、IgA、IgD、IgE。輕鏈(lightchain,L鏈)：兩條較短的鏈

L鏈分為兩個(gè)型：κ、λ型，同一Ig分子的L鏈的型是相同的。

κ：λ=2：1V區(qū)C區(qū)(二)可變區(qū)和恒定區(qū)HVRVHCH1CH2CH3VLCLC端L鏈H鏈N端1.可變區(qū)(variableregion,V區(qū))L鏈近N端的1/2：VL，

H鏈近N端的1/5或1/4：VH。

超變區(qū)(互補(bǔ)決定區(qū)CDR)

complementaritydetermingregion,

超變區(qū)：是抗體與抗原結(jié)合的部位，同時(shí)也是Ig分子獨(dú)特型決定基存在的部位。2.恒定區(qū)（constantregion，C區(qū)）

L鏈近C端的1/2：CLH鏈近C端的4/5或3/4：CH

（三）鉸鏈區(qū)1．位于CH1和CH2之間，富含脯氨酸，有彈性，使Ig易發(fā)生伸展及轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致構(gòu)型改變。2．適合Ig與Ag分子表面Ag表位結(jié)合，有利于暴露Ig分子上的補(bǔ)體C1q結(jié)合點(diǎn)而激活補(bǔ)體。3．IgM和IgE缺乏鉸鏈區(qū)。二、免疫球蛋白功能區(qū)的結(jié)構(gòu)及其主要功能1．L鏈功能區(qū)可變區(qū)（VL）恒定區(qū)（CL）2．H鏈功能區(qū)（1）IgG、IgA、IgD1個(gè)可變區(qū)（VH）；

3個(gè)恒定區(qū)（CH1、CH2、CH3）。（2）IgM、IgE1個(gè)可變區(qū)（VH）。

4個(gè)恒定區(qū)（CH1、CH2、CH3、CH4）。3．功能區(qū)的作用（1）VL和VH：特異性結(jié)合抗原（2）CL和CH1：具有Ig同種異型遺傳標(biāo)志（3）IgGCH2、IgMCH3：補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)（4）IgGCH2可介導(dǎo)IgG通過胎盤胎兒（5）CH3*IgGCH3：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受體的功能；*IgE的CH2和CH3與結(jié)合肥大細(xì)胞和嗜鹼性粒細(xì)胞FC受體有關(guān)。三、連接鏈和分泌片1．J(joiningchain)鏈：富含半胱氨酸的多肽鏈，由漿細(xì)胞合成，存在與SIgA和IgM中。2．分泌片（分泌成分）：分泌成分是分泌型IgA上的輔助成分，由粘膜上皮細(xì)胞合成，起到抵抗外分泌液中蛋白水解酶的作用。四、單體、雙體和五聚體1．單體：包括IgG、IgD、IgE和血清型IgA。2．雙體:由J鏈連接的兩個(gè)單體，如：分泌型IgA（SIgA）。3．五聚體：只有IgM。五、免疫球蛋白的水解片段1．木瓜蛋白酶的水解片段

裂解部位：H鏈鉸鏈區(qū)鏈間二硫鍵近N端。

裂解片段：

2個(gè)Fab段(fragmentofantigen

binding)

1個(gè)Fc段(fragmentcrystallizable)2．胃蛋白酶水解片段

裂解部位：H鏈鉸鏈區(qū)鏈間二硫鍵近C端。

裂解片段：1個(gè)F(ab’)2段,

1個(gè)Fc’（PFc,)段.抗毒素經(jīng)酶解提純后可減少超敏反應(yīng)的發(fā)生。第三節(jié)免疫球蛋白的生物學(xué)功能一、可變區(qū)的功能特異性結(jié)合抗原。除中和毒素對(duì)機(jī)體起直接保護(hù)作用外，對(duì)其它抗原而言結(jié)合抗原只是體液免疫的第一步。二、恒定區(qū)的功能（一）激活補(bǔ)體系統(tǒng)1．IgM、IgG1-3經(jīng)典激活途徑2．凝聚的IgA、IgG4和IgE

替代途徑激活補(bǔ)體。（二）調(diào)理作用

IgG類抗體促進(jìn)吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌等顆粒性抗原的作用。（三）ADCC(抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒)作用

NK、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等能通過FcγR與結(jié)合了IgG的靶細(xì)胞接觸并殺傷靶細(xì)胞。(四)介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)：IgE類的抗體。（五）通過胎盤和粘膜：

1．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。

2．SIgA可通過分泌片介導(dǎo)穿越粘膜上皮細(xì)胞，在粘膜表面抗感染中作用重要。第四節(jié)各類免疫球蛋白的特性及功能一、IgG1．血清含量最高，占血清總Ig的75%。2．有四個(gè)亞類（IgG1、IgG2、IgG3、IgG4）。3．是機(jī)體主要的抗感染Ab。4．半衰期23天，臨床丙種球蛋白每2-3周注射一次。5．唯一能通過胎盤，在新生兒抗感染中作用重要。6．IgG還有調(diào)理作用、ADCC作用和結(jié)合SPA等作用。二、IgA1．以單體和雙體形式存在。2．血清型IgA以單體為主，有(IgA1、IgA2)兩個(gè)亞類，有調(diào)理作用和ADCC作用。3．外分泌液（唾液、初乳、淚液）以雙體形式存在，稱SIgA。SIgA在粘膜局部抗感染中作用重要，能阻止病原微生物由粘膜侵入體內(nèi)。三、IgM1．膜結(jié)合型IgM(mIgM)為單體，為B細(xì)胞抗原受體（BCR）。血清型為五聚體，分子量最大，稱巨球蛋白。2．IgM不能通過血管，在防止敗血癥中作用重要。3．IgM抗原結(jié)合價(jià)(>5)和激活補(bǔ)體的能力高于IgG，具有高效抗感染的免疫作用。4．個(gè)體發(fā)育過程中最早產(chǎn)生的Ab，是宮內(nèi)感染的指標(biāo)。5．初次體液免疫應(yīng)答最早產(chǎn)生的抗體，是近期感染的指標(biāo)。6．類風(fēng)濕因子和天然血型抗體為IgM。四、IgD

血清型和膜結(jié)合型。膜結(jié)合型IgD(mIgD)是成熟的B細(xì)胞膜上的BCR。未成熟B細(xì)胞只表達(dá)mIgM。成熟B細(xì)胞同時(shí)表達(dá)mIgM和mIgD五、IgE1．是血清中含量最低的Ig；

2．為親細(xì)胞抗體，介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)；3．是抗寄生蟲感染的重要抗體。第二節(jié)免疫球蛋白的血清型（抗原特異性）（一）同種型1．是指同一物種所有個(gè)體共有的Ig抗原特異性。例：馬抗人（甲）IgG，能與所有人IgG結(jié)合。2．抗原性主要位于Ig的恒定區(qū)（CH和CL）。3．Ig同種型包括類和亞類、型和亞型。（二）同種異型1．是指同一物種不同個(gè)體所產(chǎn)生的同一類型Ig分子，由于恒定區(qū)（CH和CL）一個(gè)或數(shù)個(gè)氨基酸的不同而表現(xiàn)抗原性的差異。例：Ag甲IgG差乙IgG異2．差異由遺傳基因決定，又稱遺傳標(biāo)志，存在1-3、2和鏈上，命名Gm、Am、m因子。（三）獨(dú)特型(idiotype)1．指每個(gè)Ig分子V區(qū)肽鏈所具有的抗原特異性標(biāo)志，為細(xì)胞特異性標(biāo)志。

B1IgG1AgB2IgG2差異

B3IgG32．Ig的V區(qū)、Ag結(jié)合部位、獨(dú)特型表位，這三個(gè)不同的概念是立足于同一物質(zhì)基礎(chǔ)上。

3．抗獨(dú)特型抗體。

同種型(isotype):類/亞類；型/亞型。

同種異型(allotype):Gm、Am、κ、m。

獨(dú)特型(idiotype)同種型（種屬型標(biāo)志）同種異型（個(gè)體型標(biāo)志）獨(dú)特型（細(xì)胞型標(biāo)志）第五節(jié)多克隆抗體與單克隆抗體一、多克隆抗體(polyclonalantibody,PcAb)由多個(gè)B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的針對(duì)多種抗原表位的抗體。二、單克隆抗體(monoclonalantibody,McAb)由單一克隆雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的識(shí)別某一特定抗原表位的同源抗體。1.概念抗原124343211234B細(xì)胞單克隆抗體多克隆抗體多克隆抗體的制備B3B2B1B3Ag機(jī)體B2AgB1合成并分泌抗體多克隆抗體Ag合成并分泌抗體Ab1Ab2Ab3Ab1Ab2Ab3單克隆抗體機(jī)體(1)B細(xì)胞能產(chǎn)生抗體，但不易在體外培養(yǎng)。2.單克隆抗體的制備原理和方法(2)骨髓瘤細(xì)胞能在體內(nèi)、外無限增殖，但不能分泌抗體。

(3)兩者形成的雜交瘤細(xì)胞即能大量增殖，又能合成和分泌特異性抗體。3.單克隆抗體的特點(diǎn)和應(yīng)用特點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)高度均一；

特異性強(qiáng)；

效價(jià)高；應(yīng)用：

臨床疾病診斷；

鑒定細(xì)胞表面分子；

分離純化抗原；

腫瘤導(dǎo)向治療；

少(或無)血清交叉反應(yīng)。第六節(jié)免疫球蛋白的基因結(jié)構(gòu)及其表達(dá)一、Ig胚系基因及其定位的胚系基因IgH鏈基因群：位于14號(hào)染色體κ鏈基因群：位于2號(hào)染色體λ鏈基因群：位于22號(hào)染色體二、人類Ig胚系基因結(jié)構(gòu)及其重排和表達(dá)H鏈胚系基因結(jié)構(gòu)及其重排和表達(dá)C區(qū)基因（CH）:9個(gè)V區(qū)基因V基因片段（VH）:65個(gè)D基因片段（DH）:27個(gè)J基因片段（JH）:6個(gè)V1V65D2D3D1D27V2J1J2J3J4J5J6CμCδCγ3Cγ1Cα1Cγ2Cγ4CεCα2D/J連接V/D/J連接轉(zhuǎn)錄AnV-D-J-CμRNA剪接AnV-D-J-Cδ翻譯VHCμCδVH胚系基因重組DNA初級(jí)RNA轉(zhuǎn)錄本μ或δ鏈mRNAμ或δ鏈V25′D2J5J4J6CμCδ3′J5J4CμCδJ63′D2V2V65LV1D15′CμCδ5′3′VDJκ鏈胚系基因結(jié)構(gòu)及其重排和表達(dá)C區(qū)基因（Cκ）:1個(gè)V區(qū)基因V基因片段（Vκ）:40個(gè)J基因片段（Jκ）:5個(gè)λ鏈胚系基因結(jié)構(gòu)及其重排和表達(dá)V區(qū)基因V基因片段（Vλ）:30個(gè)J基因片段（Jλ）:4