抗体

医学免疫学，免疫系统在抗原刺激下，由B细胞或记忆B细胞增殖分化形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（immunoglobulin，Ig）。

抗体（antibody，Ab）

• 免疫系统在抗原刺激下，由B细胞或记忆B细胞增殖分化形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（immunoglobulin，Ig）
• 结构
  • 基本结构
    • 两条完全相同的重链和两条完全相同的轻链通过二硫键连接的呈Y形的单体
      • 重链和轻链
      • 可变区和恒定区
        • 可变区（variable region，V区）
          • 抗体分子中轻链和重链靠近N端的氨基酸序列变化较大
          • 分为
            • VH
            • VL
          • 高变区（hypervariable region，HVR）/互补决定区（complementarity determining region，CDR）
            • VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变，该区域形成与抗原表位互补的空间构象
            • 包括
              • CDR（HVR）1～3
            • 作用
              • 共同组成Ab的抗原结合部位，决定着抗体的特异性
          • 骨架区（framework region，FR）
            • V区中CDR之外区域的氨基酸组成和排列顺序相对变化不大
            • 包括
              • FR1～4
            • 作用
              • 稳定CDR区的空间构型，以利于抗体CDR与抗原之间的特异性结合
        • 恒定区（constant region，C区）
          • 抗体分子中轻链和重链靠近C端的氨基酸序列相对恒定
          • 分为
            • CH
            • CL
          • 特点
            • 不同型（k或入）Ab其CL长度基本一致
            • 不同类Ab的CH长度不一
          • 作用
            • 同一种属的个体，所产生针对不同抗原的同一类别Ab（V区各异，C区恒定）→免疫原性相同
              • eg：针对不同抗原的人IgG抗体，它们的V区不同→只能与相应的抗原发生特异性结合，但C区是相同的（均含y链）→抗人IgG抗体均能与之结合
      • 铰链区（hinge region）
        • 位置
          • 位于CH1～2之间
        • 特点
          • 含丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，能改变Y形两个臂之间的距离，有利于两臂同时结合两个相同的抗原表位
          • 易被木瓜蛋白酶，胃蛋白酶水解
          • 不同类或亚类Ab铰链区不同
            • IgG1、2、4，IgA铰链区较短
            • IgG3，IgD铰链区较长
            • IgM，IgE无铰链区
  • 辅助成分
    • J链（join chain）
      • 由浆细胞合成，富含半胱胺酸的酸性糖蛋白
      • 功能
        • 将单体Ab分子连接为二聚体或多聚体
          • SIgA二聚体，IgM五聚体
    • 分泌片(secretory piece，SP)
      • 黏膜上皮细胞合成和分泌，并结合于IgA二聚体上的含糖肽链
      • 功能
        • 使IgA二聚体成为分泌型IgA（SIgA）
        • 保护SIgA的铰链区免受蛋白水解酶降解
        • 介导SIgA二聚体从黏膜下通过黏膜上皮细胞转运到黏膜表面
  • 抗体分子的水解片段
    • 木瓜蛋白酶（papain）水解片段
      • 从铰链区的近N端水解
        • 2个完全相同的抗原结合片段（fragment of antigen binding，Fab）
        • 1个可结晶片段（fragment crystallizable，Fc）
    • 胃蛋白酶（pepsin）水解片段
      • 从铰链区近C端水解
        • 1个F（ab’）2
          • 由2个Fab及铰链区组成，因此为双价，可同时结合两个抗原表位
          • 作用
            • 保留结合相应抗原的生物学活性，又避免了Fc段抗原性可能引起的副作用和超敏反应→被广泛用于生物制品
              • 白喉抗毒素，破伤风抗毒素
        • 一些pFc’
          • 最终被降解，不发挥生物学作用
• 多样性和免疫原性
  • 多样性
    • 由免疫球蛋白基因重排决定并经抗原选择表现出来
    • 针对各抗原表位的特异性抗体
    • 针对同一抗原表位的不同类型抗体
      • 根据免疫反应的阶段、发生部位等条件，抗体可改变其类型
      • eg：IgM和IgG在黏膜处转换成IgA
  • 免疫原性
    • 抗体分子中包含抗原表位，本身也具有免疫原性可激发机体产生特异性免疫应答（血清型方法鉴别）
    • 同种型（isotype）
      • 存在于同种抗体分子中的抗原表位＝同一种属所有个体Ab分子共有的抗原特异性标志
      • 种属型标志
      • 存在于Ab的C区
    • 同种异型（allotype）
      • 存在于同种属不同个体Ab中的抗原表位＝同一种属不同个体之间Ab分子所具有的不同抗原特异性标志
      • 个体型标志
      • 存在于Ab的C区
    • 独特型（idiotype，Id）
      • 同一种属，同一个体来源的抗体分子，免疫原性也不尽相同
      • 独特位（idiotope）
        • 独特型的抗原表位
        • 每个抗体分子所特有的抗原特异性标志
        • 存在于V区
        • 可诱导产生抗独特型抗体（Ab2）
• 功能
• 各类抗体的特性与功能
  • IgG
    • 出生后3个月开始合成
    • 含量高
      • 血清和胞外液中含量最高的Ig（75%～80%）
    • 功能强
      • 免疫应答产生的主要抗体，亲和力高
    • 范围广
      • 唯一能通过胎盘的免疫球蛋白
    • 亚类
      • IgG1～4
  • IgM
    • 包括
      • 单体IgM（mIgM）
        • 以膜结合型表达于B细胞表面，构成BCR
        • 未成熟B细胞的标志
      • 分泌型IgM（五聚体）/巨球蛋白
        • 分子量最大的Ig
        • IgM激活补体能力比IgG强
        • 存在于血液中（天然血型抗体）
    • 特点
      • 发育早
        • 个体发育过程中最早合成和分泌的抗体（胚胎发育晚期）
          • 新生儿脐带血中若IgM水平升高，表示曾有宫内感染
      • 产生早
        • 初次免疫应答中最早出现的抗体
          • 用于传染病的早期诊断
  • IgA
    • 血清型（单体）
    • 分泌型（SIgA）
      • 存在于胃肠道，支气管分泌液，初乳，唾液和泪液中
      • 参与黏膜局部免疫，局部抗感染
      • 婴儿可从初乳中获得SIgA，是重要的自然被动免疫
  • IgD
    • 血清型
    • 膜结合型（mlgD）
      • B细胞分化发育成熟的标志
  • IgE
    • 正常人血清含量最少的Ig
    • I型超敏反应
    • 抗寄生虫
    • 亲细胞型抗体
• 人工制备抗体