第四章抗體

寫(xiě)在前面：

1）抗體（Ab）是介導(dǎo)體液免疫的重要免疫分子，是免疫系統(tǒng)在抗原刺激下，由B細(xì)胞或Bm增殖分化的漿細(xì)胞產(chǎn)生的，可與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合的免疫球蛋白（Ig）。

2）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)一命名為免疫球蛋白。分為膜結(jié)合型（mIg）和分泌型(sIg)，前者如BCR/TCR，后者主要存在于血清，起抗體作用。

1、抗體的結(jié)構(gòu)

1）基本結(jié)構(gòu)：是由兩條完全相同的重鏈和兩條完全相同的輕鏈通過(guò)二硫鍵連接的呈Y形的單體。

重鏈和輕鏈

① 重鏈H 根據(jù)重鏈恒定區(qū)的抗原性差異將其分為μ鏈、γ鏈、α鏈、δ鏈和ε鏈，根據(jù)讀音分別對(duì)應(yīng)IgM、IgG（1~4亞類）、IgA（1~2亞類）、IgD和IgE。

② 輕鏈L?

可變區(qū)和恒定區(qū)

重鏈和輕鏈靠近N端的氨基酸序列變化很大，而其它部分的氨基酸序列則相對(duì)恒定。其中輕鏈和重鏈靠近N端的結(jié)構(gòu)域稱為可變區(qū)（V區(qū)），分別占重鏈和輕鏈的1/4和1/2；靠近C端的氨基酸序列相對(duì)穩(wěn)定，稱為恒定區(qū)（C區(qū)，分別占重鏈和輕鏈的3/4和1/2）

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① 可變區(qū) 重鏈和輕鏈的可變區(qū)分別稱為VH和VL。VH和VL各有三個(gè)區(qū)域的氨基酸組成和排列順序高度可變稱為高變區(qū)，該區(qū)域形成與抗原表位互補(bǔ)的空間構(gòu)想，故又稱互補(bǔ)決定區(qū)（CDR）。VH和VL共6個(gè)CDR組成Ab的抗原結(jié)合部位，決定著抗體的特異性，負(fù)責(zé)識(shí)別結(jié)合抗原。CDR區(qū)氨基酸的多樣性是抗體與數(shù)量龐大的抗原結(jié)合的分子基礎(chǔ)。

V區(qū)中除了CDR外的區(qū)域相對(duì)穩(wěn)定，稱為骨架區(qū)（FR）。VH和VL各有4個(gè)FR，起到穩(wěn)定CDR的空間構(gòu)型的作用，以便抗體抗原的精細(xì)特異結(jié)合。

② 恒定區(qū) 重鏈和輕鏈的恒定區(qū)分別稱為CH和CL。不同抗體CL長(zhǎng)度基本相同，但I(xiàn)gA、IgD、IgG重鏈C區(qū)有三個(gè)結(jié)構(gòu)域CH1~3，IgM、IgE有四個(gè)結(jié)構(gòu)域CH1~4。同一種屬個(gè)體，產(chǎn)生針對(duì)不同抗原的同一類別抗體，盡管其V區(qū)高度可變，但是其C區(qū)比較恒定，故其免疫原性相同。

鉸鏈區(qū)

位于CH1和CH2間，含有豐富的脯氨酸，因此易彎曲，能改變Y形兩個(gè)臂間的距離，有利于兩臂同時(shí)結(jié)合兩個(gè)相同的抗原表位。鉸鏈區(qū)易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解產(chǎn)生不同的水解片段。不同類或亞類的Ab鉸鏈區(qū)不盡相同。IgM、IgE無(wú)鉸鏈區(qū)。

2）輔助成分

①J鏈 含半胱氨酸的酸性糖蛋白，漿細(xì)胞產(chǎn)生，主要作用是將單體Ab連接成聚體。如2個(gè)IgA單體由J鏈連接成二聚體，IgM則形成五聚體。IgG、IgD、IgE無(wú)聚體形式。

③ 分泌片

是分泌性IgA上的輔助成分，由黏膜上皮細(xì)胞合成，結(jié)合于二聚體IgA上，使其稱為SIgA。分泌片還可以保護(hù)SIgA的鉸鏈區(qū)免受降解，并可介導(dǎo)SIgA二聚體轉(zhuǎn)運(yùn)至黏膜表面。

3）抗體的水解片段

①木瓜蛋白酶

從鉸鏈區(qū)的近N端將抗體水解為兩個(gè)完全相同的抗原結(jié)合片段（Fab）和一盒可結(jié)晶片段（Fc）。由于兩Fab段游離，故只能結(jié)合單個(gè)抗原表位。Fc為抗體與效應(yīng)分子或Fc受體結(jié)合部位。

③ 胃蛋白酶

從鉸鏈區(qū)的近C端將抗體水解為一個(gè)F(ab)’2片段和一些小片段Fc。F(ab)’2由2個(gè)Fab段和鉸鏈區(qū)組成，故可結(jié)合兩個(gè)抗原表位。

F(ab)’2片段保留了結(jié)合抗原的生物學(xué)特性，又去除了Fc段可能引起的副作用或超敏反應(yīng)。

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免疫球蛋白超家族：TCR，CD4/CD8/CD19，大部分IgFc受體。

2、抗體的種類

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同種型為種屬標(biāo)志。

同種異型為個(gè)體標(biāo)志

獨(dú)特型是每個(gè)抗體分子所特有的抗原表位。獨(dú)特性在異中、同種異型包括同一個(gè)體均可產(chǎn)生抗獨(dú)特性抗體（Ab2）。

分類 CH

分型CL

分壓類 鉸鏈區(qū)氨基酸組成和重鏈二硫鍵數(shù)目

3、抗體的功能

抗體結(jié)合抗原表位的個(gè)數(shù)稱為抗原結(jié)合價(jià)。單個(gè)Ab為雙價(jià)，SIgA為4價(jià)，五聚體IgM理論為10價(jià)，但由于空間位阻，一般只能結(jié)合5個(gè)抗原表位，為5價(jià)。

1） 中和作用

抗體的CDR區(qū)與病毒或病菌結(jié)合，中和毒素，阻斷病原體入侵。

2） 活化補(bǔ)體

抗體（IgG1~3和IgM）結(jié)合抗原后暴露出補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)，從而激活經(jīng)典途徑。聚合的IgA、IgE、IgG4可通過(guò)旁路途徑激活補(bǔ)體。最終形成MAC是病原微生物細(xì)胞膜裂解死亡，者利用調(diào)理吞噬作用殺滅病菌。

3） 調(diào)理吞噬作用

IgG的Fab段與病菌結(jié)合，F(xiàn)c段結(jié)合巨噬細(xì)胞或中性粒細(xì)胞的FcγRⅠ結(jié)合，促進(jìn)吞噬細(xì)胞對(duì)細(xì)菌的吞噬。

4） ADCC（抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用）

抗體的Fab段結(jié)合被病毒感染的細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞的抗原表位，其Fc段與NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞表面的FcR結(jié)合，介導(dǎo)殺傷細(xì)胞直接殺傷靶細(xì)胞。這種殺傷作用是非特異的。

5） Ⅰ型超敏反應(yīng)

IgE是親細(xì)胞抗體，即使沒(méi)有結(jié)合抗原，其Fc段也可以結(jié)合肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞表面高親和力受體FcεRⅠ，使其致敏。若相同變應(yīng)原再次與致敏細(xì)胞表面的IgE結(jié)合，則可促使這些細(xì)胞脫顆粒，釋放多種活性物質(zhì)，引發(fā)Ⅰ型超敏反應(yīng)。

6） 穿過(guò)胎盤和膜局部免疫發(fā)揮重要作用

IgG是唯一能通過(guò)胎盤的免疫球蛋白。

SIgA在黏膜局部免疫中起重要作用。

7）免疫調(diào)節(jié)

4、各類抗體的特性和功能

1)IgG

出生后3個(gè)月合成，是血清中濃度最高的Ig。是再次應(yīng)答的主要抗體，親和力高。是機(jī)體抗感染的主力軍。IgG1、3、4可通過(guò)胎盤。IgG1~3可激活經(jīng)典途徑。

2)IgM

天然血清抗體。是個(gè)體發(fā)育過(guò)程中最早合成分泌的抗體，胚胎發(fā)育晚期的胎兒可合成IgM，所以當(dāng)臍帶血中特異性IgM含量增多提示胎兒有宮內(nèi)感染。IgM也是初次免疫應(yīng)答出現(xiàn)的抗體，是機(jī)體抗感染的先頭部隊(duì)?？捎酶腥镜脑缙谠\斷。

膜結(jié)合型IgM(mIgM)表達(dá)于B細(xì)胞表面，參與構(gòu)成BCR。只表達(dá)mIgM是未成熟B細(xì)胞的標(biāo)志。

分泌型IgM是五聚體，是分子量最大的Ig。有很強(qiáng)的結(jié)合抗原的能力，更易激活補(bǔ)體。

3)IgA

有血清型和分泌型。前者是單體，位于血清；后者是二聚體，主要存在于胃腸道和支氣管分泌液、初乳、唾液和淚液。是外分泌液的主要Ig，參與黏膜局部免疫，因而是機(jī)體染抗感染的邊防軍。嬰兒可通過(guò)母體初乳獲得SIgA。

4)IgD

鉸鏈區(qū)長(zhǎng)，易被水解，故半衰期只有3天。膜結(jié)合型IgD是B細(xì)胞成熟的標(biāo)志。未成熟B細(xì)胞只表達(dá)IgM，而成熟B細(xì)胞（初始B細(xì)胞）可同時(shí)表達(dá)IgM和IgD?；罨驣gD逐漸消失。

5)IgE

是常人血清含量最少的Ig。引起Ⅰ型超敏反應(yīng)和抗寄生蟲(chóng)。

5、多克隆抗體和單克隆抗體

1）產(chǎn)生的抗體中實(shí)際上是針對(duì)多種不同抗原表位的抗體的總和，稱為多克隆抗體。優(yōu)點(diǎn)是：作用全面，具有中和抗原、免疫調(diào)理、介導(dǎo)補(bǔ)體依賴的細(xì)胞毒作用（CDC)、ADCC等重要作用，來(lái)源廣泛、制備容易；缺點(diǎn)是：特異性不高、易發(fā)生交叉反應(yīng)，不易大量制備。

2）由單一雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生，針對(duì)單一抗原表位的特異性抗體，稱為單克隆抗體。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)均一，純度高，特異性強(qiáng)，易于制備。