醫(yī)學免疫學第六章抗體第1頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四抗體（antibody，Ab）：

是B細胞識別抗原后增殖分化為漿細胞所產生的一種蛋白質，能與相應抗原特異性地結合，具有免疫功能。主要存在于血清等體液中，是介導體液免疫的重要的免疫效應分子。概述第2頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四圖1正常血清中免疫球蛋白電泳示意圖蛋白量白蛋白+－球蛋白IgAIgM血清蛋白通過電泳方法分為：白蛋白、α1、α2、β及γ球蛋白等組分?？贵w活性主要在γ球蛋白組分（即丙種球蛋白）還存在于α、β球蛋白處。見圖1。第3頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）：

將具有抗體活性或化學結構與抗體相似的球蛋白統(tǒng)稱為免疫球蛋白?？贵w（Antibody,Ab)：是機體免疫細胞被激活后，由分化成熟的終末B細胞——漿細胞合成、分泌的一類與相應抗原特異性結合的具有免疫功能的球蛋白免疫球蛋白抗體概念所有抗體均是免疫球蛋白，但并非所有免疫球蛋白都具有抗體活性第4頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四Ig分類：

分泌型（secreted~，sIg）主要存在于體液中，具有抗體的各種功能；膜型（membrane~mIg）是B細胞膜上的抗原受體（BCR)，識別抗原并啟動B細胞的活化第5頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四免疫球蛋白的結構免疫球蛋白的類型免疫球蛋白的基因結構及其表達抗體的功能各類免疫球蛋白的特性和功能單克隆抗體和基因工程抗體第6頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)免疫球蛋白的結構一、免疫球蛋白的基本結構：1.四肽鏈結構：2條重鏈(Heavychian,H鏈)2條輕鏈（Lightchian,L鏈）通過二硫鍵連接成“Y”形結構組成一個Ig的單體分子。Ig為糖蛋白，糖基存在于重鏈上。第7頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四五種不同種類的重鏈：分別為μ鏈、δ鏈、γ鏈、α鏈和ε鏈，其氨基酸種類和排列順序不同，抗原特異性不同。免疫球蛋白分為五類：IgM、IgD、IgG、IgA和IgE重鏈（H鏈）：分子量約50-75kD，由450～570個氨基酸殘基組成第8頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四輕鏈（L鏈）：分子量約25kD，由214個氨基酸殘基構成根據L鏈的抗原特異性的差異:分為兩種，即κ型和λ型。第9頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四

2.可變區(qū)和恒定區(qū)：①可變區(qū)（variableregion，V區(qū))：氨基酸的組成和順序多變?？拷麼端的輕鏈的1/2區(qū)段和重鏈的1/4或1/5區(qū)段，約110個氨基酸，分為VH、VL。②恒定區(qū)（constantregion,C區(qū)）：氨基酸的組成和順序相對穩(wěn)定?？乖Y合生物學活性第10頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四可變區(qū)：超變區(qū)(hypervariableregion,HVR)：氨基酸組成和順序變化大。又稱為互補性決定區(qū)（complementaritydeterminingregion,CDR）。

骨架區(qū)（frameworkregion,FR）氨基酸組成和順序變化小。②恒定區(qū)（C區(qū)）：分為CH（CH1、CH2和CH3）、CL。第11頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四圖4抗體的互補性決定區(qū)與抗原表位結合示意圖VLVH立體圖第12頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四圖5Ig輕鏈V和C功能區(qū)結構示意圖VLCL超變區(qū)N端C端第13頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四鉸鏈區(qū):(hingeregion)

位于Y形分子兩臂和主干之間的區(qū)域，即CH1與CH2之間。

富含脯氨酸，易伸展彎曲，且易被蛋白酶等水解。不同的Ig其鉸鏈區(qū)不同，IgM和IgE無鉸鏈區(qū)。CH1CH2CH3第14頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四二、免疫球蛋白的功能區(qū)1.輕鏈有VL和CL兩個功能區(qū)。2.IgG、IgA和IgD重鏈有VH、CH1、CH2和CH3四個

功能區(qū)。

IgM和IgE重鏈多一個功能區(qū)：CH4。功能區(qū)的作用：①VH

和VL

是結合抗原的部位。②CL

和CH上具部分遺傳標記(同種異型）。③補體結合位點（CH2或CH3）。④CH3或CH4與免疫細胞表面相應受體結合（IgG的CH3與單核巨噬細胞等表面的IgGFc受體結合；IgE的CH4也可與多種免疫細胞的相應受體結合）。⑤CH2和CH3介導IgG通過胎盤。第15頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四圖3免疫球蛋白（IgG）基本結構圖VHCH1VLCLVCH2CH3VVHVL二硫鍵重鏈輕鏈補體結合部位Fc受體結合部位羧基端氨基端鉸鏈區(qū)抗原結合部位生物學活性區(qū)第16頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四2.胃蛋白酶:（鉸鏈區(qū)近C端）可得兩個片段：

①一個F(ab’)2

片段。②Fc段被裂解為若干小分子片段，即pFc’。三、免疫球蛋白的水解片段1.木瓜蛋白酶:（鉸鏈區(qū)近N端處）可得三個片段①2個相同的Fab段，即抗原結合片段（fragmentofantigenbinding)②1個Fc段,可結晶片段（fragmentcrystallizable)第17頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四四、其他成分（J鏈和分泌片）1.連接鏈（joingingchain,J鏈)：

由漿細胞合成，一條富含半胱氨酸的多肽鏈。將IgM連接成五聚體將IgA連接成二聚體；2.分泌片（secretorypiece,SP):是一種含糖的肽鏈，由粘膜上皮細胞合成和分泌。結合到IgA二聚體上，是分泌型IgA分子上的一個輔助成分，有保護和轉運作用。第18頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四IgM和分泌型IgA結構示意圖分泌型IgAIgMSP第19頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四分泌型IgA的生成和分泌過程示意圖漿細胞血清型IgA入血分泌型IgA分泌型IgA二聚體第20頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)免疫球蛋白的類型免疫球蛋白——可具有抗體活性，與相應抗原決定簇特異性結合。——抗原物質，本身作為大分子糖蛋白，對異種動物或同種異體，甚至體內其他B細胞來說又是一種抗原。根據其抗原特異性，Ig分為三類:

1.同種型2.同種異型3.獨特型第21頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四1.同種型（isotype）：是指同一種屬每個個體都具有的免疫球蛋白的抗原特異性。即同一物種內所有Ig共同具有的抗原性。其抗原決定簇主要位于C區(qū)。同種型分類：根據重鏈C區(qū)的不同，將抗體分為IgG、IgA、IgM、IgD、IgE

五類。第22頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四分型：型：根據免疫球蛋白輕鏈C區(qū)抗原特異性的不同，可分為κ型和λ型。亞類：同一類抗體，其重鏈C區(qū)抗原特異性仍有差異。IgG可分為4個亞類：IgG1,IgG2,IgG3,IgG4。IgA可分為2個亞類：IgA1，IgA2。IgM可分為2個亞類：IgM1，IgM2。人L鏈的κ型：λ型約為2：1（小鼠則為20：1）亞型：λ鏈可分為λ1，λ2，λ3，λ4四個亞型。第23頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四2.同種異型（allotype）：是指同一種屬不同個體之間其免疫球蛋白分子所具有的不同抗原特異性。主要反映在Ig分子的CH和CL上的一個或數個氨基酸的差異。是由不同個體的遺傳基因決定，又稱同種異型遺傳標志。同種異型第24頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四3.獨特型（idiotype）：

是指在同一個體內，不同B細胞克隆所產生的免疫球蛋白分子V區(qū)以及T、B細胞表面抗原受體V區(qū)所具有的不同抗原特異性標志。獨特型抗原決定簇由Ig超變區(qū)特有的氨基酸序列和構型決定。人體體內具有數目龐大的不同的獨特型決定簇。在一定條件下，可刺激機體產生抗獨特型抗體。獨特型第25頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四獨特型網絡學說：Jerne等抗原XAbtoX(D)IRtoD(E)IRtoE(F)IRtoF抑制抑制抑制增強增強IR:immuneresponse免疫應答部分地擔負免疫應答的調節(jié)第26頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)免疫球蛋白的基因結構及其表達編碼免疫球蛋白的三個基因庫為：重鏈基因連鎖群（H基因庫），κ鏈基因連鎖群（κ基因庫）和λ鏈基因連鎖群（λ基因庫）。分別位于第14、2、22號染色體上。編碼一條Ig多肽鏈的基因是由各個分隔開的DNA片段經剪接重排而形成。B細胞內編碼Ig的基因結構特點是產生抗體多樣性的基礎。一.免疫球蛋白的基因庫：第27頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四表2免疫球蛋白的基因庫組成D—diversitygene多樣性基因J—joininggene連接基因第28頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四3.H鏈：人IgH鏈基因由V、D、J、C四種不同的基因片段組成。其中，約95個V基因片段、27個D基因片段、6個J基因片段和9個C基因片段。二.免疫球蛋白的基因結構及其重排和表達1.κ鏈：編碼人Igκ鏈的基因由Vκ、Jκ、Cκ三種不同的基因片段組成。包括約100個Vκ基因片段、5個Jκ基因片段和1個Cκ基因片段。2.λ鏈：編碼人Igλ鏈的基因也由Vλ、Jλ、Cλ三種不同的基因片段組成。包括約30個Vλ基因片段和4個連接在一起的Jλ-Cλ基因對。第29頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四Vk1Vk2Vk3VknJ1J2J3J4J5Ck胚系DNAV/J連接V/J3轉錄和RNA剪接重排的Κ基因mRNA：VJ3Ck翻譯CkCOOHNH2L鏈圖8Ig輕鏈κ的基因組成與重排示意圖第30頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四B細胞具有“一個細胞（克?。环N受體（抗體）”的特點。人體內B細胞克隆總數在1012以上，可表達百億種獨具識別特性的抗體分子。1.編碼Ig基因的多樣性胚系Ig基因庫中有數以百計的V基因、以及眾多的D基因、J基因和C基因。2.在重排過程中，這些基因存在極端多樣性的組合可能。V、D、J和C基因片段任意重排可形成成千上萬種組合3.V基因可成倍增加反復出現4.輕鏈、重鏈的隨機編配5.體細胞突變抗體多樣性及其機制：第31頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四Ig類別轉換是在B細胞DNA發(fā)生重排的基礎上，即形成功能性V-D-J基因片段后發(fā)生的。一個B細胞克隆在分化過程中V-D-J功能性基因片段保持不變，而發(fā)生C基因重排，使其表達的抗體分子發(fā)生H鏈類的改變，稱為類別轉換三.免疫球蛋白的類別轉換通過類別轉換，一個B細胞克隆可產生兩種以上不同類別的Ig，如產生兩種特異性的IgM和IgG，但其抗原結合特異性完全相同。不影響抗原識別特性需要細胞因子的幫助第32頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四一、V區(qū)的功能：免疫球蛋白的V區(qū)（尤其是HVR/CDR的空間構型），識別并特異性結合抗原。Ig單體可結合2個抗原表位，為雙價；分泌型IgA為4價；IgM為5-10價。第四節(jié)抗體的功能CH3CH2CH1VHVLCL第33頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四Ig通過V區(qū)與相應抗原特異性結合

中和效應，可從空間上阻止病原體對機體細胞的粘附和感染。如抗毒素與毒素結合。產生的凝集和沉淀現象，有利于提高吞噬細胞的吞噬功能。第34頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四二、C區(qū)的功能：（一）激活補體：抗原與抗體結合，通過經典途徑或旁路途徑激活補體系統(tǒng)。CH2CH3CH1VHVLCL第35頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四（二）介導免疫細胞活性：通過結合細胞表面的Fc受體，介導調理和細胞毒作用,介導Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型超敏反應。第36頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四1.調理作用：是指抗體、補體促進巨噬細胞吞噬細菌等顆粒性抗原的作用。細菌巨噬細胞抗體Fc受體第37頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四2.抗體依賴、細胞介導的細胞毒作用(antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,

ADCC））：是指表達Fc受體（FcR)的細胞通過識別抗體的Fc段直接殺傷抗體包被的靶細胞。NK細胞、巨噬細胞、中性粒細胞。靶細胞靶細胞靶細胞靶細胞死亡NK細胞活化的NK細胞IgG第38頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四Ⅰ型超敏反應

IgE通過Fc段與肥大細胞相應的IgE

Fc受體結合，使免疫細胞處于致敏狀態(tài)，致敏細胞通過表面IgE的Fab段與相應抗原特異性結合后，釋放生物活性介質。3.介導超敏反應（由抗體介導Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型超敏反應）：超敏反應會對機體造成損害Ⅱ型超敏反應IgG和IgM的Fab段與細胞膜上的相應抗原或半抗原結合，形成抗原—抗體復合物促進吞噬，ADCC作用殺傷靶細胞Ⅲ型超敏反應：

IgG和IgM與可溶性抗原結合形成抗原-抗體復合物可在局部沉積

激活補體，引起組織損傷。第39頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四3.穿過胎盤和粘膜：IgG以主動轉運方式通過胎盤，IgA可通過呼吸道和消化道粘膜，粘膜局部免疫。第40頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四第五節(jié)五類免疫球蛋白的特性和功能

1.IgG：含量最多，占血清總Ig的75%～80%。半衰期最長（23天）主要由脾臟和淋巴結中的漿細胞合成。是唯一能通過胎盤的抗體。是機體主要抗菌、抗病毒和抗毒素抗體，是再次免疫應答的主要抗體。

激活補體、調理作用、ADCC效應第41頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四3.IgA：有血清型和分泌型二種。分泌型IgA是二聚體。(IgA)2-J＋SP粘膜表面粘膜局部免疫的主要抗體。阻止病原微生物對粘膜上皮細胞的粘附，有抗菌、抗病毒、中和毒素等作用。新生兒可從母乳中獲得分泌型IgA。2.IgM：分子量最大，是個體發(fā)育過程中最早合成和分泌的抗體，在體液免疫應答中最先出現。激活補體能力強。不能通過胎盤，用于檢測胎兒宮內感染。單體IgM也是B細胞膜表面的主要標志——抗原受體第42頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四IgD：量少，易水解，半衰期很短（3天）。功能不清楚。作為B細胞表面抗原受體，是B細胞成熟的重要標志。IgE：含量最少，呼吸道和胃腸道等處的粘膜固有層的漿細胞產生。引起Ⅰ型超敏反應。是種系進化中最晚出現的Ig第43頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四表3人類Ig主要理化特性和生物學活性第44頁，共51頁