第2章 免疫球蛋白

第二章免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）/抗体（antibody,Ab）(1)定义：机体免疫细胞被抗原激活后，由B细胞分化成熟的浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。(2)存在形式：膜型（membraneimmunoglobulin,mIg）—B细胞膜上的抗原受体；分泌型(secretedimmunoglobulin,sIg)—分泌进入体液,介导体液免疫应答。两个基本概念第一节免疫球蛋白的结构一、基本结构(一)重链（heavychain，H）2条轻链（lightchain，L）2条(二)可变区（variableregion,V区）恒定区（constantregion,C区）(三)超变区（hyper-variableregion,HVR),又称互补决定区(complementarydeterminingregion,CDR）骨架区（frameworkregion,FR）(四)铰链区（hingeregion）二、功能区（domain）轻链:VL，CL重链:VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA和IgD)，CH4（IgM和IgE）1.分类2.主要功能(1)VH和VL—抗原结合部位；(2)CH1～3和CL—Ig遗传标志所在；(3)CH2(IgG)、CH3(IgM)—C1q结合部位；(4)CH2～CH3(IgG)—结合并通过胎盘；(5)CH3(IgG)—FcγR结合部位；(6)CH4(IgE)—FcεR结合部位。三、水解片段1.木瓜蛋白酶（Papain）IgGFab段(fragmentofantigen-binding,抗原结合片段)Fc段（fragmentcrystalizable,可结晶片段）2.胃蛋白酶（Pepsin）IgGF(ab′)2pFc′3.意义：阐明Ig分子生物学作用；构建基因工程抗体。四、其它成分1.连接链（joiningchain，J链)2.分泌片（secretorypiece,SP）第二节免疫球蛋白的类型一、同种型（isotype）同一种属每个个体都具有的免疫球蛋白的抗原特异性，其抗原决定簇主要存在于Ig的C区。1.类和亚类（根据H链的抗原性不同）IgG—γ(gamma)IgA—α(alpha)IgM—μ(mu)IgD—δ(delta)IgE—ε(epsilon)(1)类(2)亚类IgG：IgG1,IgG2,IgG3,IgG4IgA：IgA1,IgA2IgM:IgM1,IgM2第三节抗体的功能一、V区的功能—识别并特异性结合抗原单体（IgG,IgE)—2价二聚体(分泌型IgA)—4价五聚体(IgM)—10价（5价）中和效应—中和毒素和病毒与Ag结合—促吞噬细胞吞噬1.抗体的结合价2.实际意义二、C区的功能1.激活补体系统Ab(IgM、IgG)+AgC1q补体经典途径IgG4、IgA和IgE的凝聚物补体旁路途径2.介导免疫细胞活性(1)调理作用（opsonization）：IgG+抗原(颗粒性)FcγR（单核、巨噬细胞及中性粒细胞）促吞噬细胞吞噬；(2)ADCC：IgG+抗原(靶细胞)FcγR（NK细胞）杀伤靶细胞；(3)介导超敏反应：Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型超敏反应。3.穿越胎盘和粘膜三、各类免疫球蛋白的特性和功能一、IgG1.一般特性(1)单体分子；(2)四个亚类；(3)血清中含量最高(75%Ig)；(4)半衰期最长(21～23天)；(5)3～5岁达成人水平(8.0～17mg/ml)；(6)可与SPA结合。IgG1,IgG2andIgG4IgG3IgG1,IgG2andIgG4IgG1,IgG2andIgG4IgG3IgG32.生物学活性(1)通过胎盘（新生儿抗感染）；(2)激活补体（裂解细胞）；(3)调理作用（促进吞噬）；(4)介导ADCC（细胞毒作用）。3.实际意义(1)抗感染；(2)自身抗体自身免疫病；(3)介导变态反应(Ⅱ、Ⅲ型)；(4)封闭抗体肿瘤细胞逃逸；(5)亲合层析法—IgG纯化；(6)免疫学检测。二、IgM1.五聚体，分子量最大(900kd)，又称巨球蛋白；2.人类发育过程中最早合成的Ig；3.体液免疫应答最先产生的Ig—感染早期免疫；4.占血清Ig含量的5～10%；5.半衰期5天—血清中特异性IgM水平增高提示有近期感染；6.激活补体；7.IgM不能通过胎盘脐带血或新生儿血清中IgM水平升高表明胎儿有宫内感染；8.B细胞膜IgM(mIgM)体液免疫应答；9.自身抗体自身免疫病C4JChainC4JChain三、IgA1.两种类型2.半衰期6天；3.占血清Ig含量的5～15%；4.粘膜局部抗感染免疫；5.聚合IgA激活补体替代途径。血清型：IgA1，单体；分泌型：IgA2，二聚体,粘膜局部浆细胞合成；分泌片由粘膜上皮细胞合成；JChainSecretoryPieceJChainSecretoryPiece四、IgD1.单体分子2.存在形式分泌性—血清中，功能不清；膜结合性—B细胞表面,3.意义（1）是B细胞成熟的重要标志；（2）抗原受体；4.占血清Ig含量的1%；5.半衰期3天。TailPieceTailPiece五、IgE1.单体分子；2.血清中含量最低(占Ig的0.002%)；3.半衰期3天；4.呼吸道和胃肠道浆细胞产生；5.介导Ⅰ型超敏反应；6.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异性IgE水平增高。C4C4三、Ig的类别转换1.定义一个B细胞克隆在分化过程中V-D-J功能性基因片段保持不变，而发生C基因重排，使其表达的抗体分子发生H链类的改变，称为类别转换（classswitching）。2.举例B细胞克隆IgMIgGIFN-γIL-4IgEIL-5IgA第五节人工制备抗体一、多克隆抗体（polyclonalantibody）1.定义指由不同B细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗原决定簇的多种抗体混合物。如:免疫血清（含多种特异性抗体）。2.实际意义（1）预防、治疗感染性疾病（2）临床诊断二、单克隆抗体（monoclonalantibody,McAb）1.定义由单一克隆B细胞杂交瘤产生的，只识别抗原分子某一特定抗原决定簇的特异性抗体。2.特点具有高度均一性。3.杂交瘤细胞骨髓瘤细胞—无限增殖；免疫B细胞—合成、分泌特异性抗体。4.杂交瘤技术HAT培养基：次黄嘌(H),氨基蝶呤(A)和胸腺嘧啶核苷(T)。5.实际意义（1）抗原的纯化和结构分析（2）细胞发生、分化及功能的阐明（3）临床疾病的诊断和治疗三、基因工程抗体(geneticengineeringantibody)1.定义在DNA水平对Ig基因进行切割、拼接或修饰，导入受体细胞表达的抗体。2.举例人-鼠嵌合抗体(chimericantibody)改型抗体(reshapedhumanizedantibody)小分子抗体双特异性抗体(bispecificantibody)要点1.免疫球蛋白的基本机构及各个功能区的意义2.免疫球蛋白的水解片断3.五大类免疫球蛋白具有不同的理化特性和生物学功能4.同种型、同种异型和独特型