抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座1本章教學(xué)大綱1.掌握

抗體和免疫球蛋白的概念、結(jié)構(gòu)、類型和

生物學(xué)活性。單克隆抗體的概念。2.熟悉

各類免疫球蛋白的特性和功能。3.了解

免疫球蛋白的基因結(jié)構(gòu)和基因重排；基因工程抗體。本章教學(xué)大綱1.掌握抗體和免疫球蛋白的概念、結(jié)構(gòu)、類2此圖為熒光標(biāo)記單克隆抗體染色所顯示的真核細(xì)胞骨架。其中紅色的是肌動(dòng)蛋白，綠色的是微管，藍(lán)色的則是細(xì)胞核。單克隆抗體的科研應(yīng)用此圖為熒光標(biāo)記單克隆抗體染色所顯示的真核細(xì)胞骨3前言概念抗體（antibody,Ab）是由抗原刺激而產(chǎn)生并能與刺激其產(chǎn)生的抗原發(fā)生特異性結(jié)合的、具有免疫功能的糖蛋白。將血清蛋白電泳后，發(fā)現(xiàn)抗體主要存在于血清蛋白的γ球蛋白區(qū)，故通常把血清或血漿中的抗體成分稱為免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）。前言概念4抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座優(yōu)質(zhì)課件5

B細(xì)胞膜和體液中均存在免疫球蛋白分子

膜型免疫球蛋白（membraneIg，mIg）：構(gòu)成了B細(xì)胞的抗原特異性受體(Bcellreceptor,BCR)。分泌型免疫球蛋白(secretedIg,sIg)：抗體。

B細(xì)胞膜和體液中均存在免疫球蛋白6第一節(jié)抗體的分子結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu)二、功能區(qū)三、水解片段四、其他成分第一節(jié)抗體的分子結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu)7一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)（一）重鏈和輕鏈

兩條相同的重鏈：共5種（μ、γ、α、

δ、ε鏈）;兩條相同輕鏈：共2種(κ和λ鏈)。一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)（一）重鏈和輕鏈8（二）Ig分子每條肽鏈中均有可變區(qū)和恒定區(qū)

可變區(qū)（variableregion，V區(qū)）：L鏈近N端1/2處(VL)、H鏈近N端1/5或1/4處(VH)的氨基酸的組成和排列順序多變，稱為可變區(qū)恒定區(qū)(constantregion,C區(qū))：L鏈近C端1/2處、H鏈近C端3/4或4/5處的氨基酸的組成和排列順序相對(duì)穩(wěn)定，稱為恒定區(qū)（二）Ig分子每條肽鏈中均有可變區(qū)和恒定區(qū)9輕鏈及重鏈可變區(qū)氨基酸序列的變異度輕鏈及重鏈可變區(qū)氨基酸序列的變異度10

可變區(qū)中，某些特定位置的氨基酸殘基顯示出更大的變異性，稱為超變區(qū)(hypervariableregion,HVR)，超變區(qū)是抗體與抗原結(jié)合的位置，又稱為互補(bǔ)決定區(qū)(complementarity-determiningregion,CDR)。可變區(qū)中，超變區(qū)之外部分的氨基酸組成和排列順序變化很小，稱為骨架區(qū)(frameworkregion,FR)?？勺儏^(qū)中，某些特定位置的氨基酸殘基顯示出更大的變11抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座優(yōu)質(zhì)課件12二、免疫球蛋白的功能區(qū)

功能區(qū)(domain)：H鏈和L鏈的鏈內(nèi)二硫鍵將約110個(gè)氨基酸殘基序列折疊成球形區(qū)，稱為功能區(qū)。二、免疫球蛋白的功能區(qū)功能區(qū)(domain)：13（一）Ig功能區(qū)：L鏈:VLCLH鏈:VHCH1,CH2,CH3,CH4(IgM,IgE)（一）Ig功能區(qū)：14

(二）Ig功能區(qū)的功能VL和VH：結(jié)合抗原CL和CH：同種異型的遺傳標(biāo)記IgG的CH2和IgM的CH3：結(jié)合C1q，激活補(bǔ)體系統(tǒng)CH3/CH4：結(jié)合包括單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞等細(xì)胞的Fc段受體IgG的CH2和CH3：介導(dǎo)IgG通過胎盤的特性(二）Ig功能區(qū)的功能15

(三）鉸鏈區(qū)(hingeregion)位于CH1和CH2之間，由大約十幾個(gè)氨基酸殘基所組成，為非獨(dú)立功能區(qū)。當(dāng)VL、VH與抗原結(jié)合時(shí)，此區(qū)發(fā)生扭曲，使抗體分子上兩個(gè)抗原結(jié)合點(diǎn)更好地與兩個(gè)抗原決定簇發(fā)生互補(bǔ)性結(jié)合。因與抗原結(jié)合從而使CH2、CH3發(fā)生構(gòu)型變化，顯示出活化補(bǔ)體、結(jié)合組織細(xì)胞等生物學(xué)活性。(三）鉸鏈區(qū)(hingeregion)16免疫球蛋白的鉸鏈區(qū)免疫球蛋白的鉸鏈區(qū)17三、免疫球蛋白的水解片段

木瓜蛋白酶(papain)可使IgG的H鏈在鉸鏈區(qū)近N端處解離，形成2個(gè)相同的Fab段和1個(gè)Fc段。Fab：抗原結(jié)合片段(fragmentofantigenbingding)，由一條完整的輕鏈和重鏈的VH和CH1組成，具有單價(jià)抗體活性。Fc：可結(jié)晶片段(fragmentcrystallizable)

相當(dāng)于重鏈CH2和CH3功能區(qū)，可與效應(yīng)細(xì)胞或分子結(jié)合從而發(fā)揮作用。三、免疫球蛋白的水解片段木瓜蛋白酶(papain18木瓜蛋白酶水解免疫球蛋白木瓜蛋白酶水解免疫球蛋白19胃蛋白酶(pepsin)可使IgG的H鏈在鉸鏈區(qū)的近C端處裂解，從而獲得1個(gè)F(ab’)2片段和一些小片段pFc’。F(ab’)2：包含兩個(gè)Fab及鉸鏈區(qū)，具有雙價(jià)抗體活性。pFc’：不具有生物學(xué)活性。胃蛋白酶(pepsin)可使IgG的H鏈在鉸鏈區(qū)的20胃蛋白酶水解免疫球蛋白胃蛋白酶水解免疫球蛋白21四、其他成分連接鏈（joiningchain，J鏈）J鏈?zhǔn)怯蓾{細(xì)胞合成的富含半胱氨酸的多肽鏈，主要功能是將Ig單體分子連接為二聚體或多聚體。分泌成分（secretorycomponent，SC）SC是黏膜上皮細(xì)胞合成和分泌的結(jié)合于IgA二聚體的含糖肽鏈，可介導(dǎo)IgA二聚體從粘膜下轉(zhuǎn)運(yùn)到黏膜表面，并保護(hù)SIgA免受水解。四、其他成分連接鏈（joiningchain，22免疫球蛋白的連接鏈和分泌成分免疫球蛋白的連接鏈和分泌成分23IgA通過粘膜IgA通過粘膜24第二節(jié)抗體的類型和生物學(xué)活性

一、抗體的類型（一）同種型（isotype）同一種屬每個(gè)個(gè)體都具有的免疫球蛋白的抗原特異性，其抗原決定簇主要存在于Ig的C區(qū)。

第二節(jié)抗體的類型和生物學(xué)活性

一、抗體的類型25

1.類和亞類：重鏈C區(qū)氨基酸的組成和排列順序不同

IgG—γ(gamma)IgA—α(alpha)IgM—μ(mu)IgD—δ(delta)IgE—ε(epsilon)五類IgIg亞類IgG：IgG1,IgG2,IgG3,IgG4IgA：IgA1,IgA2五類IgIg亞類IgG：IgG1,IgG2,IgG3,262.型和亞型：Ig輕鏈C區(qū)氨基酸組成和排列順序的不同

兩型κ(kappa)型

λ(lambda)型亞型(λ鏈)：

OZ(+)(或λ1)：第190位(亮氨酸)OZ(-)(或λ2)：第190位(精氨酸)

Kern(+)(或λ3)：第154位(甘氨酸)

Kern(-)(或λ4)：第154位(絲氨酸)抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座優(yōu)質(zhì)課件27（二）同種異型（allotype）是指同一種屬不同個(gè)體之間免疫球蛋白也具有的差異性，它是由于不同個(gè)體的遺傳基因決定的，故又稱為遺傳標(biāo)志。

（二）同種異型（allotype）28（三）獨(dú)特型（idiotype）

是指在同一個(gè)體內(nèi)，不同B細(xì)胞克隆所產(chǎn)生的免疫球蛋白分子V區(qū)以及T、B細(xì)胞表面抗原受體V區(qū)所具有的抗原特異性標(biāo)志。獨(dú)特性抗原決定簇由Ig超變區(qū)特有的氨基酸序列和構(gòu)型決定。

（三）獨(dú)特型（idiotype）29

（五）獨(dú)特型抗原（idiotypicantigen）：Ig的V區(qū)、B細(xì)胞抗原識(shí)別受體（BCR）和T細(xì)胞抗原識(shí)別受體（TCR）所具有的獨(dú)特的氨基酸順序和空間構(gòu)象，構(gòu)成不同的表位，這些表位稱為獨(dú)特型（idiotype，Id），Id可誘導(dǎo)自身產(chǎn)生相應(yīng)的抗體稱抗獨(dú)特型抗體。（五）獨(dú)特型抗原（idiotypican30在一定條件下，Ig獨(dú)特型決定簇可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗獨(dú)特型抗體，這對(duì)免疫應(yīng)答具有重要的調(diào)節(jié)作用。在一定條件下，Ig獨(dú)特型決定簇可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗獨(dú)特型31二、抗體的生物學(xué)活性（一）特異性結(jié)合抗原（二）活化補(bǔ)體（三）結(jié)合Fc受體介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)調(diào)理吞噬作用ADCC效應(yīng)（四）通過胎盤和黏膜二、抗體的生物學(xué)活性32（一）特異性結(jié)合抗原

意義中和作用：Ig通過V區(qū)與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合，可以從空間上阻止病原體對(duì)機(jī)體細(xì)胞的黏附和感染。凝集和沉淀：抗體與病原體結(jié)合時(shí)產(chǎn)生的凝集和沉淀，有利于提高吞噬細(xì)胞的吞噬功能。（一）特異性結(jié)合抗原33抗體的中和作用抗體的中和作用34（二）活化補(bǔ)體

IgM、IgG1、IgG2、IgG3和抗原結(jié)合可通過經(jīng)典途徑活化補(bǔ)體。凝聚的IgA1、IgG4、IgE等可以通過旁路途徑活化補(bǔ)體。（二）活化補(bǔ)體35

(三）結(jié)合Fc受體

介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)：抗體IgE介導(dǎo)調(diào)理吞噬作用抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（ADCC）(三）結(jié)合Fc受體36IgE結(jié)合Fc受體——介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)IgE結(jié)合Fc受體——介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)37結(jié)合Fc受體——調(diào)理吞噬作用結(jié)合Fc受體——38結(jié)合Fc受體——ADCC作用結(jié)合Fc受體——ADCC作用39（四）通過胎盤和黏膜

胎兒和新生兒抗感染免疫能力主要依賴來自母體的IgG。分泌型IgA可通過呼吸道和消化道黏膜，是黏膜局部免疫的最主要因素。（四）通過胎盤和黏膜胎兒和新生兒抗感染免疫40抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座優(yōu)質(zhì)課件41三、抗體的Fc受體(一)IgG的Fc受體（FcγR）FcγRⅠ(CD64)FcγRⅡ(CD32)FcγRⅢ(CD16)（二)IgE的Fc受體FcεRⅠ

FcεRⅡ(三)IgA的Fc受體

FcαR（CD89）（四）多聚免疫球蛋白受體（poly-IgR）：J鏈?zhǔn)荏w

三、抗體的Fc受體42FcγR、FcαR和FcεR結(jié)構(gòu)示意圖

FcγR、FcαR和FcεR結(jié)構(gòu)示意圖43四、免疫球蛋白超家族

許多細(xì)胞膜表面和機(jī)體的某些蛋白分子，其多肽鏈折疊方式與Ig折疊相似，在DNA水平上和氨基酸序列上與IgV區(qū)或IgC區(qū)有較高的同源性。編碼這些多肽鏈的基因被稱為免疫球蛋白基因超家族，基因表達(dá)產(chǎn)物稱為免疫球蛋白超家族（Immunoglobulinsuperfamily,IGSF）。

四、免疫球蛋白超家族44免疫球蛋白超家族分子的結(jié)構(gòu)示意圖

免疫球蛋白超家族分子的結(jié)構(gòu)示意圖45第三節(jié)各類免疫球蛋白的特性和功能第三節(jié)各類免疫球蛋白的特性和功能46性質(zhì)IgGIgAIgMIgDIgE重鏈γαμδε開始合成時(shí)間生后3個(gè)月生后4-6個(gè)月胚胎后期較晚較晚主要存在形式單體單體/雙體五聚體單體單體分子量（kD）146-170160-400970175188%血清Ig總量75105-10﹤1﹤0.001存在于外分泌液-++++--半衰期（天）20-235.85.12.82.5人免疫球蛋白的主要理化性質(zhì)和生物學(xué)活性（1）性質(zhì)IgGIgAIgMIgDIgE重鏈γαμδε開始合成時(shí)間47性質(zhì)IgGIgAIgMIgDIgE經(jīng)典途徑活化補(bǔ)體++-+++--旁路途經(jīng)化補(bǔ)體++？++胎盤轉(zhuǎn)運(yùn)+----結(jié)合嗜堿肥大細(xì)胞？---++++免疫作用抗菌、抗病毒、抗毒素、自身抗體粘膜局部免疫作用，抗菌、抗病毒，免疫排除功能早期防御作用，溶菌、溶血，mIgM，天然血型抗體表達(dá)mIgM和mIgD引起正免疫應(yīng)答I型超敏反應(yīng)，抗寄生蟲人免疫球蛋白的主要理化性質(zhì)和生物學(xué)活性（2）性質(zhì)IgGIgAIgMIgDIgE經(jīng)典途徑活化補(bǔ)體++-++48一、IgG1.血清中含量最高，半衰期最長(zhǎng)；

2.機(jī)體主要的抗菌、抗病毒和抗毒素抗體，也是機(jī)體再次免疫應(yīng)答的主要抗體；3.可激活補(bǔ)體；

4.發(fā)揮調(diào)理作用，促進(jìn)吞噬；

5.產(chǎn)生ADCC效應(yīng)，殺傷腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞；6.唯一能夠通過胎盤的抗體，在新生兒抗感染中起作用。一、IgG49二、IgM

1.五聚體，分子量最大；

2.在個(gè)體發(fā)育中和體液免疫應(yīng)答中最早產(chǎn)生的抗體，在機(jī)體早期免疫防御和臨床早起診斷中具有重要作用；

3.幾乎全部分布于血液中，對(duì)防止菌血癥的發(fā)生具有重要作用；

4.有較高的抗原結(jié)合價(jià)，具有明顯的激活補(bǔ)體能力；

5.不能通過胎盤，有助于診斷宮內(nèi)感染；

6.單體IgM也是B細(xì)胞表面的抗原受體（mIgM）和主要標(biāo)志。二、IgM50三、IgA

1.有兩種類型：血清型和分泌型；

2.新生兒可從母親乳汁中獲得分泌型IgA，這對(duì)嬰兒抵抗呼吸道和消化道病原微生物的感染有重要意義；

3.分泌型IgA能阻止病原微生物對(duì)粘膜上皮細(xì)胞的粘附，具有抗菌、抗病毒和中和毒素等多種作用，是粘膜局部抗感染的重要免疫物質(zhì)。三、IgA51四、IgD

1.血清中IgD的確切功能尚不清楚；

2.表達(dá)在B細(xì)胞表面的IgD(mIgD)是B細(xì)胞成熟的重要標(biāo)志；3.mIgD作為B細(xì)胞表面的抗原識(shí)別受體，可接受相應(yīng)抗原刺激，并對(duì)B細(xì)胞的活化、增殖和分化起調(diào)節(jié)作用。四、IgD52五、IgE

1.血清中含量最低的免疫球蛋白；在過敏性疾病和寄生蟲感染時(shí)水平升高；2.IgE主要由呼吸道和胃腸道等處的黏膜固有層的漿細(xì)胞產(chǎn)生，是種系進(jìn)化構(gòu)成中出現(xiàn)最晚的Ig；

3.介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)。五、IgE53各類Ig分布各類Ig分布54第四節(jié)免疫球蛋白的基因結(jié)構(gòu)及其表達(dá)一、免疫球蛋白的基因庫(kù)Ig基因庫(kù)V基因D基因庫(kù)J基因C基因H鏈基因庫(kù)（IGH）VH1～VHnD1～DnJ1～JnCH1～CHnκ鏈基因庫(kù)(IGK)Vκ1～Vκn____J1～JnCκ1λ鏈基因庫(kù)(IGL)Vλ1～Vλn____J1～JnCλ1～Cλn

免疫球蛋白基因組成第四節(jié)免疫球蛋白的基因結(jié)構(gòu)及其表達(dá)Ig基因庫(kù)V基因D基因庫(kù)55二、免疫球蛋白的基因結(jié)構(gòu)及其重排和表達(dá)免疫球蛋白基因結(jié)構(gòu)二、免疫球蛋白的基因結(jié)構(gòu)及其重排和表達(dá)免疫球蛋白基因結(jié)構(gòu)56三、抗體多樣性的遺傳學(xué)基礎(chǔ)（1）胚系中眾多的V、D、J基因片段；（2）V-D-J和V-J重排時(shí)，基因片段進(jìn)行隨機(jī)組合；（3）VDJ連接過程中的核苷酸缺失和N區(qū)的核苷酸插入；（4）L鏈H鏈之間隨機(jī)配對(duì)組合；（5）體細(xì)胞突變。三、抗體多樣性的遺傳學(xué)基礎(chǔ)57四、免疫球蛋白的類轉(zhuǎn)換（classswitch）

Ig類轉(zhuǎn)換又稱同種型轉(zhuǎn)換（isotypeswitch）：是指B細(xì)胞在受抗原刺激后，首先合成IgM,然后轉(zhuǎn)為合成IgG等其它類別。

B細(xì)胞發(fā)生類轉(zhuǎn)換后，新合成的Ig抗原識(shí)別特異性不變，但類或亞類不同。

四、免疫球蛋白的類轉(zhuǎn)換（classswitch）58ClassswitchingofIgIg類轉(zhuǎn)換機(jī)制ClassswitchingofIgIg類轉(zhuǎn)換機(jī)制59抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座優(yōu)質(zhì)課件60第五節(jié)單克隆抗體和基因工程抗體一、多克隆抗體（polyclonalantibody）

多克隆抗體（polyclonalantibody，pAb）是指由不同B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的抗體。動(dòng)物免疫血清就是多克隆抗體，對(duì)許多疾病顯示出確切的療效。特異性差和易導(dǎo)致超敏反應(yīng)是多克隆抗體不可避免的兩個(gè)缺點(diǎn)。第五節(jié)單克隆抗體和基因工程抗體61二、單克隆抗體

單克隆抗體（monoclonalantibody,mAb）由單一克隆B細(xì)胞雜交瘤產(chǎn)生的、只識(shí)別抗原分子某一特定抗原決定簇的、具有高度特異性的抗體。每種單克隆抗體其類、亞類、型及親和力完全相同，具有高度均一性。二、單克隆抗體62抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座優(yōu)質(zhì)課件63三、基因工程抗體

采用DNA重組等技術(shù)減少單克隆抗體的鼠源性，包括：人-鼠嵌合抗體（chimericantibody）；人改型抗體（reshapedhumanizedantibody）；小分子抗體；雙特異性抗體（bispecificantibody）等。三、基因工程抗體64抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座優(yōu)質(zhì)課件65本章重點(diǎn)抗體、免疫球蛋白、可變區(qū)、超變區(qū)、互補(bǔ)決定區(qū)、獨(dú)特型、多克隆抗體、單克隆抗體的概念免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)及免疫球蛋白的水解片段（Fab、Fc）免疫球蛋白的功能區(qū)抗體的生物學(xué)活性各類免疫球蛋白的特性和功能免疫球蛋白的類別轉(zhuǎn)換本章重點(diǎn)抗體、免疫球蛋白、可變區(qū)、超變區(qū)、互補(bǔ)決定區(qū)、獨(dú)特型66抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座67本章教學(xué)大綱1.掌握

抗體和免疫球蛋白的概念、結(jié)構(gòu)、類型和

生物學(xué)活性。單克隆抗體的概念。2.熟悉

各類免疫球蛋白的特性和功能。3.了解

免疫球蛋白的基因結(jié)構(gòu)和基因重排；基因工程抗體。本章教學(xué)大綱1.掌握抗體和免疫球蛋白的概念、結(jié)構(gòu)、類68此圖為熒光標(biāo)記單克隆抗體染色所顯示的真核細(xì)胞骨架。其中紅色的是肌動(dòng)蛋白，綠色的是微管，藍(lán)色的則是細(xì)胞核。單克隆抗體的科研應(yīng)用此圖為熒光標(biāo)記單克隆抗體染色所顯示的真核細(xì)胞骨69前言概念抗體（antibody,Ab）是由抗原刺激而產(chǎn)生并能與刺激其產(chǎn)生的抗原發(fā)生特異性結(jié)合的、具有免疫功能的糖蛋白。將血清蛋白電泳后，發(fā)現(xiàn)抗體主要存在于血清蛋白的γ球蛋白區(qū)，故通常把血清或血漿中的抗體成分稱為免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）。前言概念70抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座優(yōu)質(zhì)課件71

B細(xì)胞膜和體液中均存在免疫球蛋白分子

膜型免疫球蛋白（membraneIg，mIg）：構(gòu)成了B細(xì)胞的抗原特異性受體(Bcellreceptor,BCR)。分泌型免疫球蛋白(secretedIg,sIg)：抗體。

B細(xì)胞膜和體液中均存在免疫球蛋白72第一節(jié)抗體的分子結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu)二、功能區(qū)三、水解片段四、其他成分第一節(jié)抗體的分子結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu)73一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)（一）重鏈和輕鏈

兩條相同的重鏈：共5種（μ、γ、α、

δ、ε鏈）;兩條相同輕鏈：共2種(κ和λ鏈)。一、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)（一）重鏈和輕鏈74（二）Ig分子每條肽鏈中均有可變區(qū)和恒定區(qū)

可變區(qū)（variableregion，V區(qū)）：L鏈近N端1/2處(VL)、H鏈近N端1/5或1/4處(VH)的氨基酸的組成和排列順序多變，稱為可變區(qū)恒定區(qū)(constantregion,C區(qū))：L鏈近C端1/2處、H鏈近C端3/4或4/5處的氨基酸的組成和排列順序相對(duì)穩(wěn)定，稱為恒定區(qū)（二）Ig分子每條肽鏈中均有可變區(qū)和恒定區(qū)75輕鏈及重鏈可變區(qū)氨基酸序列的變異度輕鏈及重鏈可變區(qū)氨基酸序列的變異度76

可變區(qū)中，某些特定位置的氨基酸殘基顯示出更大的變異性，稱為超變區(qū)(hypervariableregion,HVR)，超變區(qū)是抗體與抗原結(jié)合的位置，又稱為互補(bǔ)決定區(qū)(complementarity-determiningregion,CDR)?？勺儏^(qū)中，超變區(qū)之外部分的氨基酸組成和排列順序變化很小，稱為骨架區(qū)(frameworkregion,FR)。可變區(qū)中，某些特定位置的氨基酸殘基顯示出更大的變77抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座優(yōu)質(zhì)課件78二、免疫球蛋白的功能區(qū)

功能區(qū)(domain)：H鏈和L鏈的鏈內(nèi)二硫鍵將約110個(gè)氨基酸殘基序列折疊成球形區(qū)，稱為功能區(qū)。二、免疫球蛋白的功能區(qū)功能區(qū)(domain)：79（一）Ig功能區(qū)：L鏈:VLCLH鏈:VHCH1,CH2,CH3,CH4(IgM,IgE)（一）Ig功能區(qū)：80

(二）Ig功能區(qū)的功能VL和VH：結(jié)合抗原CL和CH：同種異型的遺傳標(biāo)記IgG的CH2和IgM的CH3：結(jié)合C1q，激活補(bǔ)體系統(tǒng)CH3/CH4：結(jié)合包括單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞等細(xì)胞的Fc段受體IgG的CH2和CH3：介導(dǎo)IgG通過胎盤的特性(二）Ig功能區(qū)的功能81

(三）鉸鏈區(qū)(hingeregion)位于CH1和CH2之間，由大約十幾個(gè)氨基酸殘基所組成，為非獨(dú)立功能區(qū)。當(dāng)VL、VH與抗原結(jié)合時(shí)，此區(qū)發(fā)生扭曲，使抗體分子上兩個(gè)抗原結(jié)合點(diǎn)更好地與兩個(gè)抗原決定簇發(fā)生互補(bǔ)性結(jié)合。因與抗原結(jié)合從而使CH2、CH3發(fā)生構(gòu)型變化，顯示出活化補(bǔ)體、結(jié)合組織細(xì)胞等生物學(xué)活性。(三）鉸鏈區(qū)(hingeregion)82免疫球蛋白的鉸鏈區(qū)免疫球蛋白的鉸鏈區(qū)83三、免疫球蛋白的水解片段

木瓜蛋白酶(papain)可使IgG的H鏈在鉸鏈區(qū)近N端處解離，形成2個(gè)相同的Fab段和1個(gè)Fc段。Fab：抗原結(jié)合片段(fragmentofantigenbingding)，由一條完整的輕鏈和重鏈的VH和CH1組成，具有單價(jià)抗體活性。Fc：可結(jié)晶片段(fragmentcrystallizable)

相當(dāng)于重鏈CH2和CH3功能區(qū)，可與效應(yīng)細(xì)胞或分子結(jié)合從而發(fā)揮作用。三、免疫球蛋白的水解片段木瓜蛋白酶(papain84木瓜蛋白酶水解免疫球蛋白木瓜蛋白酶水解免疫球蛋白85胃蛋白酶(pepsin)可使IgG的H鏈在鉸鏈區(qū)的近C端處裂解，從而獲得1個(gè)F(ab’)2片段和一些小片段pFc’。F(ab’)2：包含兩個(gè)Fab及鉸鏈區(qū)，具有雙價(jià)抗體活性。pFc’：不具有生物學(xué)活性。胃蛋白酶(pepsin)可使IgG的H鏈在鉸鏈區(qū)的86胃蛋白酶水解免疫球蛋白胃蛋白酶水解免疫球蛋白87四、其他成分連接鏈（joiningchain，J鏈）J鏈?zhǔn)怯蓾{細(xì)胞合成的富含半胱氨酸的多肽鏈，主要功能是將Ig單體分子連接為二聚體或多聚體。分泌成分（secretorycomponent，SC）SC是黏膜上皮細(xì)胞合成和分泌的結(jié)合于IgA二聚體的含糖肽鏈，可介導(dǎo)IgA二聚體從粘膜下轉(zhuǎn)運(yùn)到黏膜表面，并保護(hù)SIgA免受水解。四、其他成分連接鏈（joiningchain，88免疫球蛋白的連接鏈和分泌成分免疫球蛋白的連接鏈和分泌成分89IgA通過粘膜IgA通過粘膜90第二節(jié)抗體的類型和生物學(xué)活性

一、抗體的類型（一）同種型（isotype）同一種屬每個(gè)個(gè)體都具有的免疫球蛋白的抗原特異性，其抗原決定簇主要存在于Ig的C區(qū)。

第二節(jié)抗體的類型和生物學(xué)活性

一、抗體的類型91

1.類和亞類：重鏈C區(qū)氨基酸的組成和排列順序不同

IgG—γ(gamma)IgA—α(alpha)IgM—μ(mu)IgD—δ(delta)IgE—ε(epsilon)五類IgIg亞類IgG：IgG1,IgG2,IgG3,IgG4IgA：IgA1,IgA2五類IgIg亞類IgG：IgG1,IgG2,IgG3,922.型和亞型：Ig輕鏈C區(qū)氨基酸組成和排列順序的不同

兩型κ(kappa)型

λ(lambda)型亞型(λ鏈)：

OZ(+)(或λ1)：第190位(亮氨酸)OZ(-)(或λ2)：第190位(精氨酸)

Kern(+)(或λ3)：第154位(甘氨酸)

Kern(-)(或λ4)：第154位(絲氨酸)抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座優(yōu)質(zhì)課件93（二）同種異型（allotype）是指同一種屬不同個(gè)體之間免疫球蛋白也具有的差異性，它是由于不同個(gè)體的遺傳基因決定的，故又稱為遺傳標(biāo)志。

（二）同種異型（allotype）94（三）獨(dú)特型（idiotype）

是指在同一個(gè)體內(nèi)，不同B細(xì)胞克隆所產(chǎn)生的免疫球蛋白分子V區(qū)以及T、B細(xì)胞表面抗原受體V區(qū)所具有的抗原特異性標(biāo)志。獨(dú)特性抗原決定簇由Ig超變區(qū)特有的氨基酸序列和構(gòu)型決定。

（三）獨(dú)特型（idiotype）95

（五）獨(dú)特型抗原（idiotypicantigen）：Ig的V區(qū)、B細(xì)胞抗原識(shí)別受體（BCR）和T細(xì)胞抗原識(shí)別受體（TCR）所具有的獨(dú)特的氨基酸順序和空間構(gòu)象，構(gòu)成不同的表位，這些表位稱為獨(dú)特型（idiotype，Id），Id可誘導(dǎo)自身產(chǎn)生相應(yīng)的抗體稱抗獨(dú)特型抗體。（五）獨(dú)特型抗原（idiotypican96在一定條件下，Ig獨(dú)特型決定簇可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗獨(dú)特型抗體，這對(duì)免疫應(yīng)答具有重要的調(diào)節(jié)作用。在一定條件下，Ig獨(dú)特型決定簇可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗獨(dú)特型97二、抗體的生物學(xué)活性（一）特異性結(jié)合抗原（二）活化補(bǔ)體（三）結(jié)合Fc受體介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)調(diào)理吞噬作用ADCC效應(yīng)（四）通過胎盤和黏膜二、抗體的生物學(xué)活性98（一）特異性結(jié)合抗原

意義中和作用：Ig通過V區(qū)與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合，可以從空間上阻止病原體對(duì)機(jī)體細(xì)胞的黏附和感染。凝集和沉淀：抗體與病原體結(jié)合時(shí)產(chǎn)生的凝集和沉淀，有利于提高吞噬細(xì)胞的吞噬功能。（一）特異性結(jié)合抗原99抗體的中和作用抗體的中和作用100（二）活化補(bǔ)體

IgM、IgG1、IgG2、IgG3和抗原結(jié)合可通過經(jīng)典途徑活化補(bǔ)體。凝聚的IgA1、IgG4、IgE等可以通過旁路途徑活化補(bǔ)體。（二）活化補(bǔ)體101

(三）結(jié)合Fc受體

介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)：抗體IgE介導(dǎo)調(diào)理吞噬作用抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（ADCC）(三）結(jié)合Fc受體102IgE結(jié)合Fc受體——介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)IgE結(jié)合Fc受體——介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)103結(jié)合Fc受體——調(diào)理吞噬作用結(jié)合Fc受體——104結(jié)合Fc受體——ADCC作用結(jié)合Fc受體——ADCC作用105（四）通過胎盤和黏膜

胎兒和新生兒抗感染免疫能力主要依賴來自母體的IgG。分泌型IgA可通過呼吸道和消化道黏膜，是黏膜局部免疫的最主要因素。（四）通過胎盤和黏膜胎兒和新生兒抗感染免疫106抗體醫(yī)學(xué)知識(shí)講座優(yōu)質(zhì)課件107三、抗體的Fc受體(一)IgG的Fc受體（FcγR）FcγRⅠ(CD64)FcγRⅡ(CD32)FcγRⅢ(CD16)（二)IgE的Fc受體FcεRⅠ

FcεRⅡ(三)IgA的Fc受體

FcαR（CD89）（四）多聚免疫球蛋白受體（poly-IgR）：J鏈?zhǔn)荏w

三、抗體的Fc受體108FcγR、FcαR和FcεR結(jié)構(gòu)示意圖

FcγR、FcαR和FcεR結(jié)構(gòu)示意圖109四、免疫球蛋白超家族

許多細(xì)胞膜表面和機(jī)體的某些蛋白分子，其多肽鏈折疊方式與Ig折疊相似，在DNA水平上和氨基酸序列上與IgV區(qū)或IgC區(qū)有較高的同源性。編碼這些多肽鏈的基因被稱為免疫球蛋白基因超家族，基因表達(dá)產(chǎn)物稱為免疫球蛋白超家族（Immunoglobulinsuperfamily,IGSF）。

四、免疫球蛋白超家族110免疫球蛋白超家族分子的結(jié)構(gòu)示意圖

免疫球蛋白超家族分子的結(jié)構(gòu)示意圖111第三節(jié)各類免疫球蛋白的特性和功能第三節(jié)各類免疫球蛋白的特性和功能112性質(zhì)IgGIgAIgMIgDIgE重鏈γαμδε開始合成時(shí)間生后3個(gè)月生后4-6個(gè)月胚胎后期較晚較晚主要存在形式單體單體/雙體五聚體單體單體分子量（kD）146-170160-400970175188%血清Ig總量75105-10﹤1﹤0.001存在于外分泌液-++++--半衰期（天）20-235.85.12.82.5人免疫球蛋白的主要理化性質(zhì)和生物學(xué)活性（1）性質(zhì)IgGIgAIgMIgDIgE重鏈γαμδε開始合成時(shí)間113性質(zhì)IgGIgAIgMIgDIgE經(jīng)典途徑活化補(bǔ)體++-+++--旁路途經(jīng)化補(bǔ)體++？++胎盤轉(zhuǎn)運(yùn)+----結(jié)合嗜堿肥大細(xì)胞？---++++免疫作用抗菌、抗病毒、抗毒素、自身抗體粘膜局部免疫作用，抗菌、抗病毒，免疫排除功能早期防御作用，溶菌、溶血，mIgM，天然血型抗體表達(dá)mIgM和mIgD引起正免疫應(yīng)答I型超敏反應(yīng)，抗寄生蟲人免疫球蛋白的主要理化性質(zhì)和生物學(xué)活性（2）性質(zhì)IgGIgAIgMIgDIgE經(jīng)典途徑活化補(bǔ)體++-++114一、IgG1.血清中含量最高，半衰期最長(zhǎng)；

2.機(jī)體主要的抗菌、抗病毒和抗毒素抗體，也是機(jī)體再次免疫應(yīng)答的主要抗體；3.可激活補(bǔ)體；

4.發(fā)揮調(diào)理作用，促進(jìn)吞噬；

5.產(chǎn)生ADCC效應(yīng)，殺傷腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞；6.唯一能夠通過胎盤的抗體，在新生兒抗感染中起作用。一、IgG115二、IgM

1.五聚體，分子量最大；

2.在個(gè)體發(fā)育中和體液免疫應(yīng)答中最早產(chǎn)生的抗體，在機(jī)體早期免疫防御和臨床早起診斷中具有重要作用；

3.幾乎全部分布于血液中，對(duì)防止菌血癥的發(fā)生具有重要作用；

4.有較高的抗原結(jié)合價(jià)，具有明顯的激活補(bǔ)體能力；

5.不能通過胎盤，有助于診斷宮內(nèi)感染；

6.單體IgM也是B細(xì)胞表面的抗原受體（mIgM）和主要標(biāo)志。二、IgM116三、IgA

1.有兩種類型：血清型和分泌型；

2.新生兒可從母親乳汁中獲得分泌型IgA，這對(duì)嬰兒抵抗呼吸道和消化道病原微生物的感染有重要意義；

3.分泌型IgA能阻止病原微生物對(duì)粘膜上皮細(xì)胞的粘附，具有抗菌、抗病毒和中和毒素等多種作用，是粘膜局部抗感染的重要免疫物質(zhì)。三、IgA117四、IgD

1.血清中IgD的確切功能尚不清楚；

2.表達(dá)在B細(xì)胞表面的IgD(mIgD)是B細(xì)胞成熟的重要標(biāo)志；3.mIgD作