第二章免疫球蛋白 Immunoglobulin, Ig

第二章免疫球蛋白 Immunoglobulin, Ig

一、基本概念 抗体（antibody, Ab）B细胞接受抗原刺激后演变为浆细胞，由浆细胞合成分泌的，并能与相应的抗原发生特异性结合的球蛋白。免疫球蛋白（Ig）具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。抗体：能与抗原结合免疫球蛋白包括天然Ig: 血型抗体异常Ig: 骨髓瘤蛋白抗体都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定都是抗体。

二、免疫球蛋白的结构 （一）Ig的基本结构（以单体为例） 1. 二条相同的L链和二条相同的H链借二硫键连接呈“Y”字形。 L链约214氨基酸/条，2个环肽，κ:λ ≈2:1。 H链约450～550氨基酸/条，4-5个环肽，根据重链抗原性的差异可将其分为5类： μ γ α δ ε IgM IgG IgA IgD IgE

2. 有氨基端（N端）和羧基端（C端） 3.有可变区（V区）和恒定区（C区） L链的VL V区： H链的VH L链的CL C区： H链的CH（CH1 CH2 CH3）

4. 高变区（HVR） 位于可变区中（VL和VH）氨基酸组成和排列顺序更易变化的区段。构成抗原结合腔是抗体与抗原决定族互补结合部位，又称为决定簇互补区（CDR） 5. 铰链区位于CH1～CH2之间，包括H链间二硫键，富含脯氨酸，易发生伸展及转动

（二）J链和分泌片 J链（Joining chain ）借二硫键连接到μ链或α 链。分泌片（SP/SC）由粘膜上皮细胞合成和分泌，结合到二聚体上。抗蛋白水解酶，保护SIgA的铰链区。

（三）单体、双体、五聚体

（四）功能区及其功能 L链 VL ﹑CL H链 VH﹑CH1﹑CH2﹑CH3﹑(CH4) VL和VH 抗原结合部位 CL和CH1 具有部分同种异型的遗传标记 CH2 补体结合位点，通过胎盘 CH3 结合细胞（IgG），活化补体（IgM） CH4 结合细胞（IgE）铰链区可自由转动和伸展

（五）酶解片段 1. 木瓜蛋白酶水解IgG 裂解部位：IgG H链链间二硫键近N端木瓜蛋白酶→IgG→2Fab﹢Fc 2. 胃蛋白酶水解IgG 裂解部位：IgG H链链间二硫键近C端胃蛋白酶→IgG→F(ab′)2 ﹢pFc′ 3. 意义 ①用于研究Ig的结构和功能 ②指导临床应用，避免过敏反应

三、抗体血清型 （一）同种型：是指同一种属内所有个体的Ig共有的抗原特异性标记。主要位于CH和CL上。 1. Ig的类和亚类根据重链恒定区抗原性的差异，可将Ig分为五大类。再根据铰链区氨基酸组成和二硫键的数目分为若干亚类。 IgM(μ链) CH IgG(γ链) → IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 Ig 五类 IgA(α链) →IgA1 IgA2 IgD(δ链) IgE(ε链)

IgA dimer 分泌链 J 链

2. Ig的型和亚型 根据轻链恒定区（CL）抗原性差异分为两型：κ型﹑λ型（κ:λ≈2:1）同种异型同一种属不同个体间的Ig抗原性的不同。可作为一种遗传标记。分布在 γ链上：G1m G2m G3m G4m 共20种 α链上：Am1.2两种 ε链上：Em1一种 ζ链上：Km1.2.3三种

3. 独特型 独特型是指存在于Ig分子V区上的抗原特异性。由高变区的氨基酸组成、排列和构型（独特型抗原决定簇）所决定的

四、抗体的生物学功能 （一）与抗原特异性结合中和毒素作用中和病毒作用（二）激活补体 IgG1～3和IgM→活化补体→经典途径凝集的IgA、IgG4→激活→旁路途径

（三）结合细胞（结合Fc受体） 1. IgG与吞噬细胞Fc受体结合，→介导调理吞噬作用 2. IgG端与NK细胞Fc受体结合，→介导 ADCC效应 3. IgE端与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面IgE Fc受体结合，→介导I型超敏反应

（四）通过胎盘和粘膜 1. IgG是唯一可通过胎盘的抗体，是胎儿和新生儿抗感染的主要抗体。 IgG（母体）→胎盘→胎儿 2. SIgA→初期→新生儿

五、各类免疫球蛋白的生物学特性与功能 （一）IgG 四链单体，有4个亚类，是再次应答的主要Ig，在血清中含量最高，约占血清总Ig的75%，出生后3个月开始合成，分布于血液及组织液中，半衰期为23天。

1. 具有抗菌、抗病毒、抗毒素作用，起主力 免疫作用。 2. 激活补体 IgG1～3→激活→经典途径溶菌杀菌 IgG4 →激活→旁路途径 3. 通过胎盘 4. 结合细胞，介导调理作用和ADCC效应 5. 某些自身抗体IgG可引起II、III型超敏反应

（二）IgM 五聚体，90kD,是分子量最大，巨球蛋白，初次应答的主要Ig 约占血清总Ig的5～10%，胚胎晚期合成，半衰期短，约5天。 1. 早期抗菌、抗病毒、抗毒素抗体，起先锋免疫作用。 2. 活化补体比IgG强大。

3. 不能通过胎盘，若脐血中检出IgM，提示 宫内有感染。 4. 天然血型抗体属于IgM。 5. 在B细胞表面起抗原受体作用（mIgM） 6. 某些自身抗体IgM，可引起Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应

（三）IgA 血清型IgA：单体，出生后4-6个月开始合成，占血清总Ig的10%，半衰期约5～6天，可介导调理作用和ADCC效应。分泌型IgA（SIgA）：二聚体，分布于初乳、唾液、泪液、胃肠液、气管分泌液等外分泌液中，在免疫防护中起局部免疫作用。

1. 粘膜局部抗菌、抗病毒、抗毒素作用 2. 阻止病原微生物吸附于粘膜和易感染细胞 3. 通过母乳转移给婴儿，执行自然被动免疫 4. 抗肠道寄生虫感染

（四）IgD 为单体，血清含量少（1%），在B细胞表面起抗原识别受体作用（mIgD）（五）IgE IgE为单体，血清含量极少,为亲细胞抗体，无酸链区，有CH4区，介导I型超敏反应

六、单克隆抗体 （monoclonal antibody, mAb）由单一B细胞克隆针对某一抗原决定簇所产生的完全均一的，只针对该抗原决定簇起反应的特异性抗体。通过杂交瘤技术获得。特点：抗原无需纯化高度均一性高度特异性大量生产稳定性好

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