导图社区 第四章：抗体
这是一篇关于第四章：抗体的思维导图。抗体是由抗原刺激而产生的一类能与相应抗原特异性结合、抗体的结构、抗体的多样性和免疫原性、抗体的功能、各类抗体的特性和功能等方面的知识点梳理。
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第四章 抗体
定义
抗体 antibody，Ab
是（B淋巴细胞）由抗原刺激而产生的一类能与相应抗原特异性结合的、具有免疫功能的糖蛋白
免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）
是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
分泌型（secreted immunoglobulin，sIg）
存在于体液（血清、血管外液体、外分泌液）中
膜型（membrane immunoglobulin,mIg)
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
Ab都是Ig, 但Ig不都是Ab Ab是生物学功能上的概念，Ig是化学结构上的概念
抗体的结构
两条完全相同的重链和轻链由二硫键连接而呈Y形的单体
1.重链和轻链
根据恒定区免疫原性
重链
H链恒定区抗原差异
μ链、γ链、α链、δ链、ε链
完整抗体
IgM、IgG、IgA、IgD、IgE
轻链
L链分类
κ链、λ链
κ型、λ型
同一类Ig的铰链区氨基酸组成和重链二硫键的数目、位置也不同，据此可将同类Ig分为不同的亚类
2.可变区和恒定区
可变区V
位置
靠近N端的氨基酸序列变化较大、形成的结构域称为可变区
占比
VH1/4、VL1/2
高变区HCR/互补决定区CDR
HVR 单V区中有3个区域氨基酸高度可变
CDR1、CDR2、CDR3共同构成Ag结合位点
CDR该区域可形成与抗原表位互补的空间构象
作用：决定抗体的特异性、负责识别及结合抗原、发挥免疫效应
骨架区（Framework region，FR)
V区中CDR之外有4个区域氨基酸相对变化不大
作用：稳定CDR的空间构型，利于CDR与抗原表位的特异性结合
恒定区C
靠近C端的氨基酸序列相对恒定的区域成为恒定区
CH3/4、CL1/2
各类Ig的CL长度基本一致，但CH长度有区别
同一种属个体的同一类Ig的C区基本相同，V区各异
结构域
IgG、IgA、IgD有CH1、CH2、CH3三个结构域
IgM、IgE有CH1、CH2、CH3、CH4四个结构域
3.铰链区hinge region
CH1与CH2之间（IgM、IgE无）
特点
富含脯氨酸，易伸展弯曲
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，暴露补体结合位点
对蛋白酶敏感
IgM和IgE无铰链区
理化性质
易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解
功能
有利于Ig两臂的活动
4.结构域（domain)
Ig分子每条多肽链折叠形成几个球形的结构域，具有不同的生物学功能，也称为Ig功能区
轻链包括VL和CL两个结构域,重链含有1个VH和3-4个CH结构域（IgM、IgE）
β三明治结构——免疫球蛋白折叠
凡是具有这类独特折叠结构的分子被统称为 免疫球蛋白超家族 （immunoglobulin superfamily，IgSF）
各结构域（功能区）的功能
VH+VL
抗原特异性结合位点
CH+CL
同种异型的遗传标记
(IgM)CH3
补体结合位点
(IgG)CH2
(IgG)CH3
结合FcγR (MC,Mψ,B,NK)
(IgG)CH2+CH3
介导IgG通过胎盘
(IgE)CH4
结合FcεR (肥大细胞，嗜碱性粒细胞)
免疫球蛋白的其他成分/抗体的辅助成分
J链（joining chain）
合成细胞：浆细胞
功能：连接Ig单体形成多聚体
如
IgM---五聚体pentamer
sIgA---二聚体
富含半胱氨酸的酸性糖蛋白 功能是将单体Ab分子连接为二聚体或多聚体
分泌片 （Secretory Piece，SP) （Secretory component，SC)
合成细胞：黏膜上皮细胞
功能：
a. 帮助IgA穿越黏膜
b.保护sIgA抵抗蛋白酶的水解作用
结合于IgA二聚体上，使其成为分泌型IgA 功能是保护SIgA的铰链区免疫蛋白水解酶降解
抗体分子的水解片段
木瓜蛋白酶水解片段
2Fab段+Fc段
Fab抗原结合片段 Fc可结合片段 结合单个抗原表位
胃蛋白酶水解片段
F（ab`）2段+pFc`段
F（ab`）2段=Fab+铰链区 结合两个抗原表位
抗体的多样性和免疫原性
同种型Isotype
同一种属所有个体Ig分子共有的抗原特异性标志
存在Ab的C区(CH的抗原性不同)
同种异型Allotype
同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同的抗原特异性标志
主要反映在Ig分子的C和V上的一个或数个氨基酸的差异，又称为【遗传标志】
独特性Idiotype, Id
每个抗体分子特有的抗原特异性标志，存在CDR区
同一个体内不同B细胞克隆产生的免疫球蛋白分子所特有的抗原特异性标志
抗体的功能
抗体V区的功能
识别并特异性结合抗原
Agglutinate antigens
中和作用（病毒、毒素）；凝集细菌，促进吞噬
阻断病原入侵
Neutralizing toxin, virus & bacteria
抗体C区的功能
激活补体 Fixation of complement
IgM、IgG1、IgG3——强
IgE 、IgA、IgG4——形成聚合物时可旁路激活
IgD——不能激活
结合Fc受体
调理作用opsonization
抗原表位-Fab-IgG-Fc-巨噬细胞
介导ADCC效应
抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用
介导Ⅰ型超敏反应
二次抗原-IgE-肥大细胞/嗜碱性粒细胞
穿过胎盘和黏膜
IgG是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白
Enabling Igs to be transported across mucosa or placenta
各类抗体的特性和功能
IgM
特性
只表达mIgM是未成熟B细胞的标志
分泌型IgM为五聚体，是分子量最大的Ig，抗原结合价为5价
又称巨球蛋白
出现最早的Ig（胚胎末期）
IgM也是初次体液免疫应答中最早出现的抗体
IgM是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体
分布局限，几乎都在血管内
通过经典途径激活补体
抗感染的先锋抗体（早期抗感染
早期诊断依据
抗菌作用最强(500－1000×IgG)
天然血型抗体
介导Ⅱ,Ⅲ型超敏反应
介导自身免疫
IgG
主要以单体形式存在，抗原结合价为2价
出生后3个月开始合成，3～5岁接近成人---新生儿溶血症
血清中含量最高，占血清总Ig的75-80%
产生比较晚，是再次应答的主要抗体
半衰期最长(t ½＝23天)
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
激活补体
IgG1～3（经典），IgG4（替代）
结合细胞
吞噬细胞－调理作用
NK细胞－介导ADCC
结合SPA－协同凝集实验
抗感染的主要抗体
新生儿抗感染免疫的重要抗体
IgA
血清型IgA
分泌型IgA
分泌型IgA(SIgA)为二聚体，由J链连接，含SP
婴儿可从母亲初乳中活的SIgA，是重要的自然被动免疫
以二聚体形式存在，抗原结合价为四价
生后半年左右合成
sIgA通过母乳被动转移给新生儿
分布:唾液,泪液,乳汁以及呼吸道，消化道和泌尿生殖道的分泌液中
粘膜局部抗感染的主要抗体
阻止病原体粘附于粘膜细胞
中和病毒和外毒素
IgD
膜结合型IgD(mlgD)是B细胞分化发育成熟的标志
在膜表面的表达是B细胞成熟的主要标志
IgE
亲细胞抗体
血清中含量最低，但在超敏反应性疾病和某些寄生虫感染者血清中特异性IgE显著提高
最不稳定
与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的FcεR受体结合
合成时间最晚
介导I型超敏反应
抗寄生虫感染
嗜酸性粒细胞上有IgE的FcεR ，嗜酸性粒细胞通过此受体结合包被在蠕虫上的IgE的Fc段，最终杀死寄生虫
人工制备抗体
多克隆抗体
优
来源广泛，制备容易
缺
特异性不高，不易大量制备
单克隆抗体
抗单一抗原表位的特异性抗体
结构均一，特异性高，易与制备
Fc段与细胞表面相应受体结合(IgG的抗原性主要存在于此) pFc' 被继续降解为小分子片段是IgG被胃蛋白酶水解后抗原性减弱的原因 Ig与抗原结合的部位是L链和H链的3个HVR组成 高变区(HVR)有VH和VL组成
浮动主题
分泌型IgM
膜型IgM
