第四章免疫球蛋白第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白內(nèi)容提要概述免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)抗體的異質(zhì)性五類免疫球蛋白的生物學(xué)特性免疫球蛋白基因及抗體的多樣性人工制備抗體第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白和抗體概念抗體B細(xì)胞識(shí)別抗原后增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的糖蛋白，主要存在于血清等體液中。AgB漿細(xì)胞抗體活化、增殖、分化第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白和抗體概念免疫球蛋白具有抗體活性或結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白統(tǒng)一命名為免疫球蛋白分泌型免疫球蛋白(sIg)→抗體存在于體液（血清、組織液、外分泌液）中。膜型免疫球蛋白(mIg)存在于B細(xì)胞膜表面,即BCR。比sIg多一個(gè)跨膜區(qū)和一個(gè)胞漿區(qū)。Ab=Ig,Ig≠Ab；Ab是功能描述，Ig是化學(xué)結(jié)構(gòu)描述。第4章免疫球蛋白1第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)重鏈和輕鏈可變區(qū)和恒定區(qū)鉸鏈區(qū)功能區(qū)其它成分水解片段第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)Ig是由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈通過(guò)二硫鍵連接而成的4肽鏈分子，稱為Ig的基本結(jié)構(gòu)。第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)重鏈和輕鏈重鏈含450～550個(gè)氨基酸分為μ、δ、γ、α、ε五種，對(duì)應(yīng)IgM、IgD、IgG、IgA、IgE五種抗體亞型第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)重鏈病是淋巴漿細(xì)胞的惡性腫瘤，以惡性增殖的單克隆淋巴漿細(xì)胞合成和分泌大量結(jié)構(gòu)均一、分子結(jié)構(gòu)不完整的單克隆免疫球蛋白為特征，該蛋白僅由重鏈組成而不含輕鏈。依據(jù)重鏈抗原性的不同分為α-重鏈病、γ-重鏈病、μ-重鏈病和δ-重鏈病，ε-重鏈病尚未見(jiàn)報(bào)道。其中α-重鏈病最多，γ-重鏈病次之，μ-重鏈病罕見(jiàn)，δ-重鏈病僅見(jiàn)個(gè)案報(bào)道。第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)重鏈和輕鏈輕鏈含～210個(gè)氨基酸；分為κ和λ兩種，分別對(duì)應(yīng)兩類抗體一個(gè)天然的Ig分子上輕鏈類型是相同的不同種屬的動(dòng)物與鏈的比例不同：人：2：1小鼠：20：1第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)輕鏈病（LCD）與輕鏈沉積病（LCDD）漿細(xì)胞異常增生性疾病。是由于異常的漿細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)多的輕鏈，而重鏈的合成相應(yīng)減少。過(guò)多游離的輕鏈片段在血清或尿液中大量出現(xiàn)稱為輕鏈病；一旦免疫球蛋白輕鏈在全身組織中沉積，引起相應(yīng)的臨床表現(xiàn)即為輕鏈沉積病。臨床可表現(xiàn)為不明原因的貧血、發(fā)熱、周身無(wú)力、出血傾向，淺表淋巴結(jié)及肝、脾大，繼而出現(xiàn)局限性或多發(fā)性骨痛、病理性骨折或局部腫瘤。骨骼局限性骨質(zhì)破壞或缺損。易合并反復(fù)呼吸及消化系統(tǒng)感染。第4章免疫球蛋白1第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)可變區(qū)和恒定區(qū)可變區(qū)H鏈N端的1/4和L鏈N端的1/2區(qū)域內(nèi)，氨基酸的種類、排列順序與構(gòu)型的變化很大高變區(qū)(HVR)：V區(qū)內(nèi)的部分區(qū)域氨基酸組成、排列順序和構(gòu)型更易變化（互補(bǔ)決定區(qū)，CDR）。骨架區(qū)：可變區(qū)中除去高變區(qū)部分的氨基酸變化相對(duì)較小。第4章免疫球蛋白1第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)可變區(qū)和恒定區(qū)恒定區(qū)恒定區(qū)(C區(qū))：H鏈C端的3/4和L鏈C端的1/2區(qū)域內(nèi)，氨基酸的種類、排列順序與構(gòu)型相對(duì)恒定。第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)可變區(qū)和恒定區(qū)鉸鏈區(qū)位于CH1與CH2之間，含有豐富的脯氨酸，因此易伸展彎曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。第4章免疫球蛋白1第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)可變區(qū)和恒定區(qū)結(jié)構(gòu)域每條多肽鏈均可折疊成多個(gè)球型結(jié)構(gòu)，球型結(jié)構(gòu)之間由二硫鍵相連。每個(gè)球型結(jié)構(gòu)由110個(gè)氨基酸組成，有一定的生理功能。第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的其他成分J鏈一條多肽鏈，富含半胱氨酸，由漿細(xì)胞合成。能將Ig單體連接為二聚體或多聚體，并與抗體的體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)有關(guān)第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的其他成分分泌片由黏膜上皮細(xì)胞合成和分泌，以非共價(jià)形式結(jié)合到二聚體上，形成分泌型IgA(SIgA),然后被分泌到黏膜表面。能抵抗蛋白水解酶消化。第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的水解片段第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的異質(zhì)性概念盡管所有的免疫球蛋白分子在結(jié)構(gòu)上均由V區(qū)和C區(qū)組成，但不同的抗原刺激B細(xì)胞產(chǎn)生的免疫球蛋白，在其特異性以及類型等諸方面均不盡相同，呈顯明顯的差異性。表現(xiàn)不同抗原表位誘導(dǎo)的同一類型的免疫球蛋白，其識(shí)別抗原的特異性不同同一表位誘導(dǎo)產(chǎn)生不同類型的免疫球蛋白分子，其識(shí)別抗原的特異性不同第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的異質(zhì)性免疫球蛋白分類重鏈C區(qū)免疫原性不同類（class）IgG、IgM、IgA、IgD和IgE亞類（subclass）：IgG(IgG1~IgG4)IgM(IgM1、IgM2)IgA(IgA1、IgA2)輕鏈不同型κ型、λ型亞型（subtype）第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的異質(zhì)性誘導(dǎo)免疫球蛋白異質(zhì)性的因素外源性因素——免疫球蛋白的多樣性由抗原的多樣性決定，是免疫球蛋白異質(zhì)性的物質(zhì)基礎(chǔ)，反映出機(jī)體對(duì)抗原識(shí)別的精細(xì)性。第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的異質(zhì)性彈頭=可變區(qū)導(dǎo)彈=恒定區(qū)第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的異質(zhì)性誘導(dǎo)免疫球蛋白異質(zhì)性的因素內(nèi)源性因素——血清型Ig分子本身帶有不同的抗原表位,可用血清學(xué)方法鑒別,稱為Ig的血清型,分為3種。將Ig作為抗原在異種、同種異體或自身體內(nèi)進(jìn)行免疫，均能誘導(dǎo)機(jī)體發(fā)生免疫應(yīng)答，產(chǎn)生不同的抗體。第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的異質(zhì)性血清型同種型(isotype)指同一種屬所有正常個(gè)體Ig分子所共有的抗原特異性標(biāo)志，主要存在于Ig的C區(qū)中根據(jù)H鏈C區(qū)的不同又分為五個(gè)大類，每一類又分若干亞類；按L鏈的不同分為兩型，每型又分若干亞型。第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的異質(zhì)性血清型同種異型(allotype)在同一種屬中不同個(gè)體中所產(chǎn)生的同一類型Ig,由于重鏈或輕鏈恒定區(qū)內(nèi)一個(gè)或數(shù)個(gè)氨基酸（即遺傳標(biāo)志）不同而表現(xiàn)的抗原性差異。第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的異質(zhì)性血清型獨(dú)特型(idotype,Id)同一個(gè)體中不同B細(xì)胞克隆所產(chǎn)生的Ig可變區(qū)所具有的抗原特異性標(biāo)志，由Ig高變區(qū)特有的氨基酸序列和構(gòu)型所決定。可變區(qū)=抗原結(jié)合部位=獨(dú)特型抗原決定簇第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的功能第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的功能V區(qū)的功能識(shí)別和特異性結(jié)合抗原Ab+Ag發(fā)揮免疫效應(yīng)B細(xì)胞膜表面的IgM和IgD是B細(xì)胞識(shí)別抗原的受體（BCR）第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的功能C區(qū)的功能激活補(bǔ)體當(dāng)IgM或IgG與Ag特異性結(jié)合后，構(gòu)型改變，暴露IgG的CH2和IgM的CH3功能域的補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)，通過(guò)補(bǔ)體經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的功能C區(qū)的功能結(jié)合Fc受體調(diào)理作用:與單核巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞上的IgGFc受體結(jié)合,增強(qiáng)細(xì)胞吞噬作用抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作(ADCC):IgG的Fab段與靶細(xì)胞的抗原決定簇結(jié)合，抗體的Fc段與NK細(xì)胞上的Fc受體結(jié)合，直接殺傷靶細(xì)胞介導(dǎo)I型超敏反應(yīng):與肥大和嗜堿性粒細(xì)胞上的Fc受體結(jié)合.Fab段Fc段第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的功能調(diào)理作用第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的功能抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作(ADCC)第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的功能介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的功能C區(qū)的功能穿過(guò)胎盤和粘膜IgG是唯一能夠通過(guò)胎盤的免疫球蛋白IgA能夠通過(guò)呼吸道和消化道粘膜第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的功能區(qū)以IgG為例，闡述抗體各個(gè)功能區(qū)的功能Ig的多肽鏈分子可折疊成若干個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵連接的球形結(jié)構(gòu)。每個(gè)球形結(jié)構(gòu)約由110個(gè)氨基酸組成，具有一定的生理功能，故稱為功能區(qū)第4章免疫球蛋白1免疫球蛋白的功能區(qū)可變區(qū)VH和VL：與抗原特異性結(jié)合的部位恒定區(qū)CL和CH1：某些同種異型遺傳標(biāo)記CH2：補(bǔ)體C1q結(jié)合點(diǎn)激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑CH3：結(jié)合單核/巨噬細(xì)胞表面FcR不同生物學(xué)效應(yīng)

——激活補(bǔ)體、ADCC、I型超敏反應(yīng)對(duì)稱VHVLCLCH1CH2CH3第4章免疫球蛋白1各種免疫球蛋白的特性與功能IgGIgG于出生后3個(gè)月開始合成；IgG多為單體，半衰期約為23天，占血清免疫球蛋白總量的75%～80%；具有抗菌、抗毒和抗病毒作用，是主要的抗感染抗體；IgG是唯一能通過(guò)胎盤的抗體通過(guò)Fc段與吞噬細(xì)胞表面FcR結(jié)合，發(fā)揮調(diào)理作用；與NK細(xì)胞結(jié)合，發(fā)揮ADCC作用；與葡萄球菌A蛋白結(jié)合。參與Ⅱ、Ⅲ型超敏反應(yīng)。主力第4章免疫球蛋白1各種免疫球蛋白的特性與功能IgGIgG1、IgG2和IgG3的CH2能通過(guò)經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體；IgG1IgG4IgG3IgG2第4章免疫球蛋白1各種免疫球蛋白的特性與功能IgM為五聚體，是分子量最大的Ig，稱巨球蛋白。IgM激活補(bǔ)體能力比IgG強(qiáng)天然血型抗體是IgM第4章免疫球蛋白1各種免疫球蛋白的特性與功能IgMIgM是個(gè)體發(fā)育過(guò)程最早產(chǎn)生的抗體，胚胎晚期已能合成，新生兒臍帶血中若IgM水平升高，表示該兒曾有宮內(nèi)感染IgM是抗原刺激后出現(xiàn)最早的抗體，故檢測(cè)IgM水平可用于傳染病的早期診斷。IgM是B細(xì)胞抗原受體的主要成分。也可參與Ⅱ、Ⅲ型超敏反應(yīng)。先鋒第4章免疫球蛋白1各種免疫球蛋白的特性與功能IgA分為血清型和分泌型兩種.血清型IgA主要由腸系膜淋巴組織中的漿細(xì)胞產(chǎn)生。分泌型IgA（SIgA）由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等處的固有層中漿細(xì)胞產(chǎn)生。主要存在于初乳、唾液、淚液，以及呼吸道消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中，主要作用為局部抗感染。分泌型IgA的合成和主要作用部位在黏膜粘膜、局部第4章免疫球蛋白1各種免疫球蛋白的特性與功能IgD分為血清型和膜結(jié)合型兩種血清型功能未知膜結(jié)合型IgD(mIgD)IgD是B細(xì)胞的重要表面標(biāo)志；B細(xì)胞的分化過(guò)程中首先出現(xiàn)mIgM，之后出現(xiàn)mIgD，他的出現(xiàn)標(biāo)志著B細(xì)胞成熟了。膜型：BCR分泌型：未知第4章免疫球蛋白1各種免疫球蛋白的特性與功能IgE又稱親細(xì)胞抗體CH2和CH3功能區(qū)可與肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞上的高親和力Fcε受體結(jié)合，引起I型超敏反應(yīng)過(guò)敏第4章免疫球蛋白1人工制備抗體多克隆抗體(polyclonalantibodies,pAb)用抗原免疫動(dòng)物后得到的動(dòng)物血清(抗血清)，是由體內(nèi)分別針對(duì)抗原物質(zhì)上的多個(gè)抗原決定簇的多個(gè)B細(xì)胞克隆發(fā)生應(yīng)答后產(chǎn)生的，是多種不同抗體的混合物。優(yōu)勢(shì)：成本低，產(chǎn)量大劣勢(shì)：特異性低，敏感性差第4章免疫球蛋白1人工制備抗體多克隆抗體第4章免疫球蛋白1人工制備抗體單克隆抗體(monoclonalantibodies,mAb)第二代抗體，