抗原-抗体-受体-配体-补体-细胞因子的概念

抗原，抗体，受体，配体，补体，细胞因子的概念1。抗原与抗体：抗原是一种能诱发机体产生特异性免疫反应的大分子物质，如蛋白质、多糖、核酸等，在自然界中抗原分布很广，如细菌、病毒、组织细胞、血细胞、血清蛋白、毒素、花粉等都含有抗原。通过人工方法也可以改造抗原或合成抗原。外来抗原进入机体以后能诱导机体产生特异的免疫反应（抗原的这种能力叫做抗原性），这种免疫反应是通过淋巴细胞来完成的。淋巴细胞分为T淋巴细胞和B淋巴细胞两种。T淋巴细胞受到抗原刺激就会产生排除抗原的反应。B淋巴细胞受到抗原刺激后就会分经为浆细胞，浆细胞则能产生抗体，抗体也就是免疫球蛋白（Ig）,它能够识别相对应的抗原，并且与抗原特异性结合，这样就在体内中和或者排除抗原，保护了机体不受异物的侵犯。抗原有一个最重要的特性就是它具有特异性（即专一性）和选择性。例如抗原甲诱导的免疫反应只针对抗原甲而不针对无关的抗原乙或丙。同样，抗原乙诱导的免疫反应也只针对抗原乙，而不针对无关的抗原甲或丙。因此，抗体也是特异地与某种抗原结合的，如针对感染因素的不同，就有抗细菌抗体、抗病毒抗体、抗真菌抗体、抗寄生虫抗体、抗毒素抗体等等。借助抗原体和抗体之间免疫反应的这种专一的特异性，就可以通过检验方法来鉴定抗原或抗体，用于疾病诊断。由此看来，人体有一种自我保护的免疫功能，就是认识自身和识别异体，凡是异体的物质即可通过人体的免疫系统排出去。人的血清中也有多种针对自身抗原的抗体，属于生理性抗体，可以清除衰老、退变的自身组织（这叫作自身免疫反应），这种自身抗体含量极低，不会破坏自身成分，但如果在病理情况下，机体针对自身的组织、血液成分产生大量自身抗体就要严重破坏自身的组织，由此产生的疾病称“自身免疫性疾病”。2。配体：同锚定蛋白结合的任何分子都称为配体。在受体介导的内吞中,与细胞质膜受体蛋白结合,最后被吞入细胞的即是配体。根据配体的性质以及被细胞内吞后的作用,将配体分为四大类:Ⅰ.营养物,如转铁蛋白、低密度脂蛋白(LDL)等;Ⅱ.有害物质,如某些细菌;Ⅲ.免疫物质,如免疫球蛋白、抗原等;Ⅳ.信号物质,如胰岛素等多种肽类激素等。3。受体：细胞表面或亚细胞组分中的一种分子，可以识别并特异地与有生物活性的化学信号物质（配体）结合，从而激活或启动一系列生物化学反应，最后导致该信号物质特定的生物效应。通常受体具有两个功能：（1）识别特异的信号物质--配体，识别的表现在于两者结合。配体，是指这样一些信号物质，除了与受体结合外本身并无其他功能，它不能参加代谢产生有用产物，也不直接诱导任何细胞活性，更无酶的特点，它唯一的功能就是通知细胞在环境中存在一种特殊信号或刺激因素。配体与受体的结合是一种分子识别过程，它靠氢键、离子键与范德华力的作用，随着两种分子空间结构互不程度增加，相互作用基团之间距离酒会缩短，作用力就会大大增加，因此分子空间结构的互补性是特异结合的主要因素。同一配体可能有两种或两种以上的不同受体，例如乙酰胆碱有烟碱型和毒蕈型两种受体，同一配体与不同类型受体结合会产生不同的细胞反应。如Ach可以使骨骼肌兴奋，但对心肌则是抑制的。（2）把识别和接受的信号准确无误的放大并传递到细胞内部，启动一系列胞内生化反应，最后导致特定的细胞反应。使得胞间信号转换为胞内信号。受体的主要特征包括：（1）受体与配体结合的特异性这是受体的最基本特点，保证了信号传导的正确性。配体和受体的结合是一种分子识别过程，它依靠氢键、离子键与范德华力的作用使两者结合，配体和受体分子空间结构的互补性是特异性结合的主要因素。特异性除了可以理解为一种受体仅能与一种配体结合之外，还可以表现为在同一细胞或不同类型的细胞中，同一配体可能有两种或两种以上的不同受体；同一配体与不同类型受体结合会产生不同的细胞反应，例如肾上腺素作用于皮肤粘膜血管上的α受体使血管平滑肌收缩，作用于支气管平滑肌等使其舒张。（2）高度的亲和力（3）配体与受体结合的饱和性受体的分类：胞内受体：甾类激素等；细胞表面受体：水溶性多肽激素等4。补体：(complement，C)是存在于正常人和动物血清与组织液中的一组经活化后具有酶活性的蛋白质。早在19世纪末Bordet即证实，新鲜血液中含有一种不耐热的成分，可辅助和补充特异性抗体,介导免疫溶菌、溶血作用，故称为补体。目前已知补体是由30余种可溶性蛋白、膜结合性蛋白和补体受体组成的多分子系统，故称为补体系统(complementsystem)。在补体系统激活过程中，可产生多种生物活性物质，引起一系列生物学效应，参与机体的抗感染免疫，扩大体液免疫效应，调节免疫应答。同时，也可介导炎症反应，导致组织损伤。人们发现机体的免疫溶血活性或免疫杀菌活性，不仅需要抗体的热稳定成分，而且还需要存在于血浆中的热不稳定成分，所以人们把这种协助抗体发挥生物学作用的因子取名为补体。正常情况下，补体是血浆浆蛋白的组成成分。补体系统的各成分，以无活性的前体存在于血浆中。需要时，再在激活物如抗原—抗体复合物等的作用下，依次被激活，最终发挥溶解、破坏细菌、病毒等致病物的作用。补体的生物学效应有：1。增强吞噬作用，增强吞噬细胞的趋化性；2。增加血管的通透性；3。中和病毒；4。细胞溶解作用；5。免疫反应的调节作用。等等。5。细胞因子：为了维持机体的生理平衡，抵抗病原微生物的侵袭，防止肿瘤发生，机体的许多细胞，特别是免疫细胞合成和分泌许多种微量的多肽类因子。它们在细胞之间传递信息，调节细胞的生理过程，提高机体的免疫力，在异常情况下也有可能引起发烧、炎症、休克等病理过程。这样一大类因子已发现的有上百种，统称为细胞因子，包括淋巴细胞产生的淋巴因子、单核细胞产生的单核因子、各种生长因子等。许多细胞因子是根据它们的功能命名的，如白细胞介素（IL）、干扰素（IFN）、集落刺激因子（CSF）、肿瘤坏死因子(TNF)、红细胞生成素（EPO）等。细胞因子研究具有非常重要的理论和实用意义，它有助于阐明分子水平的免疫调节机理，有助于疾病的预防、诊断和治疗，特别是利用基因工程技术生产的重组细胞因子已用于治疗肿瘤、感染、炎症、造血功能障碍等，并收到良好疗效，具有非常广阔的应用前景。从分子结构来看，细胞因子都是小分子的多肽，多数由100个左右氨基酸组成。细胞因子都是通过与靶细胞表面的细胞因子受体特异结合后才能发挥其生物学效应，这些效应包括促进靶细胞的增殖和分化，增强抗感染和杀肿瘤细胞效应，促进或抑制其他细胞因子的合成，促进炎症过程，影响细胞代谢等。细胞因子的这些作用具有网络性的特点，即每种细胞因子可作用于多种细胞；每种细胞可受多种细胞因子的调节；不同细胞因子之间具有相互协同或相互制约的作用，由此构成了复杂的细胞因子免疫调节网络。目前人们对这一网络的认识尚远未清晰明了。最近几年，基因重组的细胞因子作为一种新型的生物应答调节剂在临床应用上取得了令人瞩目的成就。例如，最早用于临床的干扰素α在治疗白血病和病毒感染中收到显著疗效。中国的干扰素a1在1991年通过新药审评，已得到较为广泛的应用。目前在国际上已批准生产的细胞因子药物还包括EPO、干扰素γ、GM-CSF、G-CSF、IL-2等。由于细胞因子为人体自身成分，通过调节机体生理过程和提高免疫力来治疗疾病，在低剂量即可发挥作用，因而疗效显著，副作用小是一种全新的生物疗法，将会很快获得突飞猛进的发展。细胞因子：一类非抗体蛋白质的统称。此种蛋白质由一个细胞群(如已活化的T淋巴细胞)与特异性抗原接触后所释放。如淋巴活素.细胞因子的研究渊源始于50年代的干扰素研究和60年代的集落刺激因子研究，由于基因工程技术的迅速发展，使细胞因子研究发生了突破性的进展。在80--90年代相继克隆出一大批细胞因子，细胞因子的化学本质是多肽，从信息传递的角度，细胞因子是生物体内一类重要的第一信使分子，是细胞内基因表达的产物。在自然状态下，细胞因子受体(cytokinereceptor,CK-R)主要以膜结合细胞因子受体(membrane-boundcytokinereceptor,mCK-R)和存在于血清等体液中可溶性细胞因子受体(solublecytokinereceptor,sCK-R)两种形式存在。细胞因子复杂的生物学活性主要是通过其与相应的mCK-R结合后所介导的，而sCK-R却具有独特的生物学意义。近年来，sCK-R水平变化与某些疾病的关系日益受到学者们的重视。部分重组sCK-R(rsCK-R)基因工程产品已进入临床验证，关于sCK-R的产生机理，结构特点及其免疫学功能等方面的基础研究也取得了长足的进展。研究表明，体内的各种细胞因子之间并不是孤立存在的，而是有着复杂的相互作用，它们之间通过合成和分泌的相互调节，受体表达的相互调节、生物学效应的相互影响等组成一个复杂的细胞因子互作网络。