第四章抗体

这是一个关于第四章抗体的思维导图，定义：是介导体液免疫的重要效应分子，是免疫系统在抗原刺激下，由B细胞或记忆B细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。

抗体

• 抗体Ab
  • 定义：是介导体液免疫的重要效应分子，是免疫系统在抗原刺激下，由B细胞或记忆B细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白
  • Ab都是Ig，是生物学功能上的概念
  • 分类
    • 根据CH抗原表位不同
      • 类
        • IgG、IgM、IgA、IgD、IgE
      • 亚类
        • IgG1～IgG4；IgA1、IgA2
    • 根据CL抗原表位不同
      • 型
        • κ、λ两型
      • 亚型
        • λ1～4
• 免疫球蛋白Ig
  • 定义：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白
  • Ig不都是Ab，是化学结构上的概念
  • 分类
    • 分泌型：存在于体液（血清、组织液、外分泌液）
    • 膜型：存在于B细胞膜表面，即BCR。比sIg多一个跨膜区和一个胞浆区
• 第一节 抗体的结构
  • 一、基本结构
    • 重链与轻链
      • 重链
        • 450～550个氨基酸残基，分子量约50～75kD
        • 根据免疫球蛋白重链恒定区氨基酸组成和排列顺序
          • IgG、IgM、IgA、IgD、IgE
          • 相应H链为γ、μ、α、δ、ε链
      • 轻链
        • 约214个氨基酸残基，分子量约25kD
        • 分为κ、λ两型
        • 正常人血清Ig的κ：λ=2：1
    • 可变区与恒定区
      • 可变区V
        • 定义：免疫球蛋白轻链和重链中氨基酸序列变化较大的区域
          • H链近N端1/4或1/5区域，L链近N端1/2区域
        • 高变区HVR/互补决定区CDR
          • 氨基酸组成和排列顺序高度可变区域，空间结构上可与抗原表位精密互补
          • 各有3个区域，HVR1～4（CDR1～4）
        • 骨架区FR
          • 氨基酸组成和排列顺序相对不易变化→稳定CDR的空间构型，以利IgCDR与抗原表位精细的特异性结合
          • VH或VL各有FR1、FR2、FR3、FR4四个骨架区
      • 恒定区C
        • 定义：免疫球蛋白轻链和重链中氨基酸序列较保守的区域（遗传标志所在处）
        • IgG、IgA和IgD重链C区有3个结构域
        • IgM、IgE重链C区有4个结构域
    • 铰链区
      • 位于CH1与CH2之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解
      • 能改变两个Y形臂之间的距离，有利于两臂同时结合两个相同的抗原表位
      • IgD、IgG、IgA有铰链区，IgM、IgE没有
      • 特点
        • 富有弹性
          • 原因：含大量脯氨酸和二硫键
          • 作用：有利于Ab与Ag的结合；有利于Ab变构，暴露补体结合点
        • 对蛋白酶敏感
  • 二、辅助成分
    • J链
      • 有124个氨基酸，分子量约为15kDa；富含半胱氨酸的酸性糖蛋白
      • 合成细胞：浆细胞（IgM、sIgA）
      • 功能：连接Ig单体形成多聚体
        • IgM五聚体；sIgA二聚体
        • IgG、IgD、IgE常为单体，无J链
    • 分泌片
      • 分子量约为75kDa；分泌型IgA分子上的辅助成分
      • 合成细胞：黏膜上皮细胞（SIgA）
      • 功能：
        • 帮助IgA穿越黏膜
        • 保护sIgA抵抗蛋白酶的水解作用
  • 三、水解片段
    • 木瓜蛋白酶
      • Fab段：两个完全相同的抗原结合片段
      • Fc段：一个可结晶片段
    • 胃蛋白酶
      • F（ab'）₂；pFc'
        • F（ab'）₂与颗粒性抗原结合后可出现凝集现象
      • 既保留了双价结合抗原的生物学活性，又避免了Fc段抗原性可能引起的副作用和超敏反应
      • 生物制品：白喉抗毒素、破伤风抗毒素
    • 意义
      • 阐明Ab的结构和功能
      • 分离和纯化特定的Ab多肽片段
  • 四、免疫球蛋白超家族
• 第二节 抗体的多样性和免疫原性
  • 同种型
    • 同一种属所有个体抗体分子共有的抗原特异性标志——Ab的C区
  • 同种异型
    • 同一种属不同个体间Ab分子所具有的不同抗原特异性标志——Ab的C区
  • 独特型
    • 同一个体内不同B细胞克隆产生的抗体分子所特有的抗原特异性标志——V区
• 第三节 抗体的功能
  • V区
    • 特异性识别、结合抗原表位→具有中和病原体毒素、阻止病原入侵等免疫防御功能
  • C区
    • 激活补体
      • IgG1～3、IgM可激活补体经典途径
      • IgG4、IgA、IgE可激活补体旁路途径
    • 结合Fc受体
      • 调理作用
        • 促进吞噬细胞对细菌的吞噬
      • 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用ADCC
      • 介导I型超敏反应
        • IgE是亲细胞抗体
    • 穿过胎盘和黏膜
      • IgG是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白——自然被动免疫机制
      • SIgA可通过分泌片被转运到呼吸道和消化道黏膜表面→发挥免疫功能
• 第四节 各类抗体的特性与功能
  • IgG
    • 出生后3个月开始合成，3～5岁接近成人
    • 血清中含量最高，占75～80%
    • 半衰期约20～23天，是再次免疫应答产生的主要抗体
    • 分布最广，易通过毛细血管壁，是血管外的主要抗体
    • 唯一能通过胎盘的Ig，新生儿抗感染免疫起重要作用
    • 结合细胞-吞噬细胞-调理作用 NK细胞-吞噬细胞-介导ADCC 结合SPA-纯化抗体-免疫诊断
  • IgM
    • 分子量最大（五聚体，激活补体能力最强→调理作用最强）
    • 个体发育中产生最早（胚胎末期）
    • 分布局限，几乎都在血管内
    • 初次免疫应答中产生最早
      • 血清中检出IgM提示近期感染（用于感染的早期诊断）
    • 天然ABO血型抗体为IgM
    • 半衰期约5天
  • IgA
    • 血清型（单体）
    • 分泌型（二聚体）
      • SIgA有J链和分泌片
      • SIgA为黏膜局部免疫的主要抗体
      • SIgA可通过初乳传递给婴儿
  • IgD
    • 膜结合型IgD（mIgD）是B细胞分化发育成熟的标志
    • 血清中含量很低
    • 半衰期3天
  • IgE
    • 血清中含量最低
    • 黏膜下淋巴组织中的浆细胞分泌
    • 亲细胞抗体：肥大细胞、嗜碱性粒细胞
    • 可介导I型超敏反应
    • 可能与机体抗寄生虫免疫有关
• 第五节 人工制备抗体
  • 多克隆抗体（PcAb）
    • 定义：由不同B细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗原表位的多种抗体混合物
    • 优点：作用全面、来源广泛、制备容易
    • 缺点：易发生交叉反应，不易大量制备
    • 实际意义：预防、治疗感染性疾病
  • 单克隆抗体（McAb）
    • 定义：由单一克隆B细胞杂交瘤产生的，只识别抗原分子某一特定抗原表位的特异性抗体
    • 优点：结构均一、纯度高、特异性强、易于制备
    • 杂交瘤细胞
      • 骨髓瘤细胞——无限增殖
      • 免疫B细胞——合成、分泌特异性抗体
  • 基因工程抗体
    • 定义：通过基因工程技术制备的抗体或抗体片段
    • 优点：既保持mAb均一性、特异性强的优点，又能克服其为鼠源性的弊端
    • 举例：人-鼠嵌合抗体、人源化抗体、双特异性抗体、小分子抗体