抗体

这是一篇关于抗体的思维导图，抗体是机体在抗原刺激下，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

• 免疫球蛋白的分布
  • 分泌型Ig（sIg）
    • 主要为抗体，存在于血液和组织液中
  • 膜型Ig（mIg）
    • 存在于B细胞表面，构成B细胞抗原受体
• 抗体及免疫球蛋白的概念，二者的区别和联系
  • 抗体
    • 介导体液免疫的重要效应分子
    • 通过与相应的抗原发生特异性结合，发挥体液免疫的功能
    • 是B细胞接受抗原刺激后分化为浆细胞，由浆细胞合成分泌的球蛋白
    • 主要存在于血清等体液当中
  • 免疫球蛋白
    • 具有抗体活性、化学结构与抗体相似的球蛋白
  • 联系
    • 抗体和BCR构成了免疫球蛋白
• 免疫球蛋白的基本结构
  • 抗体的基本结构
    • 抗体单体分子由4条肽链组成，包括两条相同的重链和两条相同的轻链
    • 相邻肽链之间由二硫键相连，单体分子呈“Y”字形
    • 重链（H链）
      • 分子量：50-75Da
      • 氨基酸残基个数：450-550
      • 分类：μ链（IgM）、γ链（IgG）、α链（IgA）、δ链（IgD）、ε链（IgE）
      • 功能：重链决定了免疫球蛋白的类型
    • 轻链（L链）
      • 分子量：约25Da
      • 氨基酸残基个数：214
      • 分类：κ链（κ型）、λ链（λ型）
      • 功能：轻链决定了免疫球蛋白的分型
  • 抗体的结构域
    • 又称功能区（具有特定的功能）
    • H链和L链的结构上有100-110个氨基酸残基由链内二硫键连接形成的一个具有特定功能的超二级结构
• 可变区、恒定区、超\高变区、互补决定区、绞链区
  • 可变区（V区）
    • 轻链氨基端（N端）的1/2与重链氨基端的1/4或1/5，氨基酸序列变化较大
  • 恒定区（C区）
    • 轻链羧基端（C端）1/2与重链羧基端3/4或4/5，氨基酸序列相对恒定
  • 高变区（HVR）
    • 重链、轻链的V区内各有3个区域的氨基酸组成和序列变化频率极高
  • 互补决定区（CDR）
    • 高变区别称
    • 该区域形成与抗原表位互补的空间结构
  • 骨架区（框架区；FR）
    • 可变区中HBR以外的其他部位
  • 铰链区
    • CH1与CH2之间二硫键的连接处
    • 富含脯氨酸，具有弹性，易伸展弯曲，能改变两个Y型臂之间的距离，使抗体两臂同时结合两个不同距离的抗原表位
    • 易被木瓜蛋白酶及胃蛋白酶水解
• 抗体辅助成分的类型
  • 连接链（J链）
    • 浆细胞合成
    • 将单体抗体分子连接位多聚体
    • IgA形成二聚体；IgM形成五聚体
  • 分泌片
    • 黏膜上皮细胞合成并分泌
    • 以非共价键的形式与IgA二聚体结合，使其成为分泌型（SIgA）
    • 使IgA分泌至黏膜表面；保护分泌型IgA铰链区免受蛋白水解酶降解
• IgG的水解片段
  • 木瓜蛋白酶水解片段
    • 作用于抗体铰链区二硫键所连接的2条重链的近N端
    • 水解产物：
      • 2Fab片段（完全相同的抗原结合片段）
      • Fc片段（可结晶片段）
  • 胃蛋白酶水解片段
    • 作用于IgG铰链区二硫键所连接的2条重链的近C端
    • 水解产物
      • F（ab'）₂（大片段）
      • pFc'（无活性小片段）
  • 若抗体分子为异种产生，则Fc片段具有免疫原性，应用胃蛋白酶水解
• 调理作用及抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）的概念
  • 调理作用
    • IgG的Fab片段与细菌等颗粒性物质的抗原表位结合，其Fc片段可与巨噬细胞、中性粒细胞表面的Fc受体结合，促进吞噬细胞吞噬功能
  • 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
    • 当IgG与具有相应抗原的靶细胞结合后，其Fc可与效应细胞的Fc受体结合，促进NK细胞释放穿孔素、颗粒酶等细胞毒性物质，导致靶细胞死亡
      • 靶细胞：肿瘤细胞、被病毒感染的细胞
• 免疫球蛋白（抗体）生物功能
  • 中和作用
    • 通过Fab片段与抗原表位的空间互补结合，封阻了抗原的生物学活性，从而使抗原的毒害作用不能发生
    • 中和抗体：能够形成封阻效应的抗体
  • 激活补体系统
    • IgG与IgE与抗原特异性结合后，导致IgFc补体结合位点暴露，与补体C1q结合后，激活补体的经典途径，产生多种效应功能
    • IgA、IgE、IgG4可激活补体的旁路途径
  • 介导I型超敏反应
    • IgE的Fc片段可与肥大细胞、嗜酸性粒细胞的Fc受体结合，使其致敏。当相同变应原再次进入机体后，与致敏细胞表面特异性IgE结合，可使致敏细胞释放出生物活性介质，引起I型超敏反应
  • 穿过胎盘和黏膜
    • IgG是唯一可以通过胎盘作用于胎儿的抗体，在胎儿几新生儿期抗感染免疫中发挥重要作用
    • IgA与呼吸道、消化道的黏膜上皮细胞的多聚Ig受体结合，被转运至黏膜表面形成SIgA
  • 免疫调节作用
    • 游离抗体还可通过Fc片段与T、B细胞表面的Fc受体结合，反馈性调节T、B细胞的活性
• 五类免疫球蛋白的生物学特性
  • IgG
    • 血清占比：Ig的75%-80%
    • 存在形式：单体
    • 分子量：165kDa
    • 半衰期：23天
    • 特点
      • 含量高、分布广，大多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体都属于IgG，具有较强的中和作用、调理作用、可介导ADCC，是主要的抗感染抗体
      • 唯一能通过胎盘的抗体
      • 个体3个月开始产生IgG抗体，5岁达到成人水平
  • IgM
    • 血清占比：Ig的5%-10%
    • 存在形式：五聚体
    • 分子量：约900kDa（最大的Ig，巨球蛋白）
    • 半衰期：10天
    • 特点
      • 存在于血液中
      • 最早出现的抗体（生物进化、人类个体发育）
      • 膜表面IgM（mIgM）是B细胞受体（BCR）的主要成分
      • 只表达了mIgM是未成熟B细胞的标志
  • IgA
    • 血清占比：Ig的10%-15%
    • 存在形式：血清型（单体）、分泌型（二聚体SIgA）
    • 分子量：约160kDa（单体）
    • 特点
      • SIgA由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等黏膜固有层的B细胞合成，发挥黏膜局部免疫的作用
  • IgD
    • 血清占比：不足Ig的1%
    • 存在形式：血清型、膜型
    • 分子量：184kDa
    • 半衰期：2.8天
    • 特点
      • 膜性IgD参与构成BCR，是成熟B细胞的标志
      • 当B细胞接受抗原刺激活化或成为记忆B细胞时，mIgD逐渐消失
  • IgE
    • 血清占比：Ig的0.002%
    • 存在形式：单体
    • 分子量：160kDa
    • 特点
      • 亲细胞抗体
      • 介导I型超敏反应
      • 与机体抗寄生虫感染有关
• 多克隆抗体的概念
  • 传统制备抗体的方法获取的动物免疫血清实际上是多种抗体的混合物
• 单克隆抗体的概念及特点
  • 由识别同一抗原表位的单一B细胞克隆产生的同源抗体