Android-免疫球蛋白

医学免疫学——免疫球蛋白（抗体）章节，介绍了免疫球蛋白结构、分类与功能等

免疫球蛋白

• 概念
  • 抗体Ab：是血液和组织液中一类糖蛋白，是B细胞识别抗原后增值分化为浆细胞产生，是介导体液免疫的重要效应分子。
  • 免疫球蛋白Ig：具有抗体活性或化学结构和抗体相似的球蛋白。 分类：分泌型sIg：主要存在于血液、组织液、外分泌液中发挥各种免疫功能 膜型mIg：B细胞表面的抗原受体（BCR）
• 免疫球蛋白结构
  • 基本结构：两相同重链H+两相同轻链L由二硫键连接
  • 重链和轻链
    • 重链：以重链恒定区的免疫原性不同分为：IgM、IgD、IgA、IgE、IgG
    • 轻链
  • 可变区和恒定区
    • 可变区V：轻链靠近N端的1/2+重链靠近N端的1/4or1/5
    • 高变区HVR：重链和轻链的V区各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变
    • 高变区是免疫球蛋白和抗原表位特异性结合的部位。可变区大部分序列并不直接与抗原接触，而是形成稳定的抗原接触面，称为免疫球蛋白裂隙，由轻链和重链各3个高变区形成的3个环状结构组成，这些高变区序列与抗原表位在空间结构上互补，又称互补决定区CDR。
    • 骨架区FR：可变区中非CDR部分，形成可变区稳定空间构象
    • 恒定区C：重链靠近C端3/4or4/5+轻链靠近C端1/2
    • 恒定区分类：IgG、IgA、IgD重链恒定区包括CH123，IgM、IgE包括CH1234
  • 铰链区HR：位于CH1和CH2之间，含有丰富脯氨酸和二硫键，保持相当柔曲性。铰链区对蛋白酶敏感，易水解
    • IgM和IgE无铰链区
  • 结构域：免疫球蛋白轻链有VL和CL两个结构域；IgG、A、D有四个重链结构域VH、CH1、CH2、CH3，IgM、E 有五个重链结构域加之CH4。
  • 免疫球蛋白其他结构
    • 连接链（J链）：多肽链，由浆细胞合成 主要功能：以二硫键形式与免疫球蛋白重链结合，将单体免疫球蛋白分子连接成二聚体或多聚体并使之稳定
      • 体液中IgM由五个免疫球蛋白单体组成，5个单体由J链连接组成五聚体 2个单体IgA由J链连接称二聚体，IgG、D、E为单体，无J链
    • 分泌片SP：由粘膜上皮细胞合成和分泌，只为sIgA的辅助成分 功能：介导IgA转运，使IgA分泌到粘膜表面发挥黏膜免疫效应，还可保护sIgA铰链区，免受蛋白水解酶降解
  • 免疫球蛋白水解片段
    • 木瓜蛋白酶水解片段：从重链间二硫键N端切断，形成两个完全相同的抗原结合片段Fab和一个可结晶片段Fc Fab：VL+CL+VH+CH1，单价，能与一个抗原决定簇特异性结合
    • 胃蛋白酶水解片段：从重链间二硫键C端切断，形成一个F（ab）'2 和一些小分子多肽碎片 F（ab）'2由两个Fab段和铰链区组成，双价，可同时结合两个抗原表位
      • F（ab）'2片段保留了结合相应抗原的生物学活性，又避免了Fc段免疫原性引起可能引起的副反应
• 免疫球蛋白的免疫原性
  • 同种型
  • 同种异型
  • 独特型：免疫球蛋白每一Fab段均含5～6个独特位，位于重链或轻链的可变区—高变区
• 免疫球蛋白生物学功能
  • V区：识别并特异性结合抗原 中和作用（病毒、毒素）
  • C区
    • 激活补体系统：IgM和IgG（IgG123）与相应抗原结合形成免疫复合物，通过经典途径激活补体系统
    • 介导免疫细胞活性
      • 调理作用：免疫球蛋白促进吞噬细胞吞噬、杀伤、降解细菌等抗原的作用
        • 调理作用：细菌特异性IgG V区与抗原结合，其Fc段的CH3区与巨噬细胞、单核细胞、中性粒细胞表面的IgG受体结合，促进吞噬作用。 IgA亦具有调理作用
      • 抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（ADCC）：表达Fc受体的NK、巨噬、中性粒细胞通过识别抗体Fc段直接杀伤靶细胞（抗体与靶细胞特异性结合，NK等细胞对靶细胞的杀伤作用是非特异性的）
        • ADCC：NK细胞是发挥ADCC效应的主要细胞
      • 介导I型超敏反应：IgE Fc段
    • 穿过胎盘和粘膜：在人类，IgG是唯一可以通过胎盘的免疫球蛋白
• 各类免疫球蛋白特性
  • IgG：血清和胞外液中含量最高的免疫球蛋白，半衰期最长 出生后第三个月开始合成，3～5岁接近成年人水平
    • 功能
      • 机体抗感染主力军
      • IgG134可穿过胎盘屏障，在新生儿感染免疫中起重要作用
      • IgG123可激活经典补体途径
      • IgG4凝聚物可激活补体旁路途径
      • 调理作用
      • ADCC效应
  • IgM：相对分子质量最大，又称巨球蛋白。是个体发育中合成和分泌最早的免疫球蛋白，半衰期最短
    • 功能
      • 激活补体能力最强
      • 初次体液免疫应答中最早出现的抗体
      • 用于感染性疾病的早期诊断
      • 天然血型抗体
      • 新生儿脐带血中IgM高可能宫内感染
      • 未成熟的B细胞表达mIgM单体
  • IgA：分为血清型和分泌型，IGA为单体，sIgA为二聚体 sIgA为呼吸道、消化道等处黏膜固有层中浆细胞产生，广泛分布于胃肠道和支气管分泌液、初乳、唾液和泪液中
    • sIgA功能
      • 阻止病原微生物对黏膜上皮细胞的黏附
      • 黏膜局部免疫主要抗体
      • 可通过初乳传递给婴儿
  • IgD：易被蛋白酶水解，由血清型和膜结合型
    • 功能
      • 膜结合型IgD表达与成熟B细胞表面，为BCR重要组成成分
      • 成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD，活化B细胞/记忆B细胞的MIgD逐渐消失
      • mIgD是B细胞分化成熟的标志
  • IgE：血清中含量最少，但在过敏体质个体中含量明显增高
    • 功能
      • 介导I型超敏反应
      • 寄生虫感染或过敏反应时，IgE水平明显升高
• 抗体制备
  • 多克隆抗体：大多数抗原分子具有多个抗原表位，刺激多个B细胞克隆产生针对多种抗原表位的不同抗体，由此所得的免疫血清是含有多种抗体的混合物，称多克隆抗体，易出现交叉反应，特异性低
  • 单克隆抗体：由一个B细胞（杂交瘤细胞）克隆产生的，只作用于单一抗原表位的特异性抗体。 有高度特异性、均一性（类、亚类、型都相同），纯度高、高效价、高产量