第三章 免疫分子

第三章 免疫分子的思维导图，免疫球蛋白（Ig）：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白；抗体（Ab）：是B细胞受抗原刺激后增值分化为浆细胞所产生的球蛋白。

第三章 免疫分子

• 分泌型免疫分子（体液）
  • 免疫球蛋白（Ig）：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白
    • 结构
      • Ig的重链和轻链（免疫球蛋白单体由2条重链H链和2条轻链L链组成，二硫键链接，呈“Y型”）
        • 重链
          • • 分子量：50~75KD
            • 氨基酸残基：450~550
              • μ链：IgM
              • γ链：IgG
              • α链：IgA
              • δ链：IgD
              • ε链：IgE
        • 轻链
          • 分子量：25kD
          • 氨基酸残基：214
            • κ型
            • λ型
      • Ig的可变区、恒定区和铰链区
        • 可变区（V区）（近N端）：
          • 重链的V区：VH
          • 轻链的V区：VL
          • 占轻链的½和重链的¼或1/5
          • 高变区（HVR）,又称互补决定区（CDR）
          • 骨架区（FR）:VL和VH各有4个FR
        • 恒定区（C区）（近C端）
          • 近C端L链的1/2及H链的3/4或4/5区域内
          • 重链:CH
          • 轻链:CL
          • IgG、IgA、IgD具有CH1、CH2、CH3, IgM、IgE有CH4功能区
        • 铰链区
          • 具有良好的延展性
          • IgG1、IgG2、IgG4和IgA铰链区较短
          • IgG3和IgD铰链区较长
          • IgE和IgM无铰链区
      • Ig的结构域（功能区）
        • 是生物学作用的结构基础
        • VH和VL是Ig与抗原表位特异性结合的部位
        • CH1~3与CL是遗传标志所在
        • CH2~4是Ig与补体和FcR细胞结合的部位。
      • Ig多聚体及其辅助结构
        • IgG,D,E和血清型IgA为前所述之单体结构
        • IgM和分泌型IgA为多聚体，分泌型IgA为二聚体，IgM为五聚体
        • J链
        • 分泌片（SP）:能保护IgA铰链区，使之免受蛋白水解酶降解
      • 免疫球蛋白的水解片段
        • 木瓜蛋白酶水解片段（近N端断）
          • 两个Fab段（一个是由一条完整的轻链和重链的VH和CH1组成）→能与抗原特异性结合
          • 一个Fc（无抗原结合活性）
        • 胃蛋白酶水解片段（近C端）:无生物学活性
    • 免疫球蛋白的异质性
      • 同种型
      • 同种异型
      • 独特型（Id）
    • 免疫球蛋白（Ab）的生物学功能
      • 中和作用（特异性结合抗原）
        • 阻止病原生物和毒素对宿主细胞的吸附，结合和破坏
        • 阻止病原生物的抗吞噬作用
        • 阻止病原体生物对营养成分的利用而抑制病原生物增殖
      • 激活补体
        • IgG和IgM具有补体C1q的结合位点
        • IgG1~3和IgMm能
        • IgG4与无铰链区的IgA、IgE等抗体不能通过经典途径激活补体
      • 结合具有Fc受体（FcR）细胞介导的生物学功能
        • 调理作用
        • ADCC（抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用）→通过其Fc段与具有FcR的细胞毒性细胞（如NK细胞）结合
        • 介导1型超敏反应:IgE的Fc段与肥大细胞和嗜碱粒细胞表面的IgE Fc受体（FcεR 1）结合→→细胞表面的IgE与变应原特异结合后（交联效应）→→细胞活化，合成和释放各种生物活性物质。
        • 跨细胞输送作用
        • 免疫调节作用→反馈性调节T,B的活化
      • 五类免疫球蛋白的特性及其医学意义
        • IgG
          • 分子量最小
          • 血清中含量最高
          • 半衰期最长，20~23天
          • 是再次体液免疫应答产生的最主要抗体→意味着感染康复了
          • 亲和力高
          • 是唯一能够通过胎盘屏障的抗体
        • IgM
          • 分子量最大
          • 是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体（脐带血中其增高提示胎儿有宫内感染）
          • 是初次免疫应答中出现最早的抗体
          • 半衰期不长,5~10天
          • 血清中含量高提示有新近感染，用于感染早期诊断
          • 是体液免疫，尤其是初次应答中的重要效应分子
        • IgA
          • 血清型（单体）
          • 分泌型（sIgA）
            • 是局部黏膜免疫的主要效应抗体
            • 合成不足:易患呼吸道，消化道感染
            • 调理吞噬，中和毒素
            • 是一种重要的天然被动免疫
        • IgE
          • 血清中含量最少
          • 超敏反应
          • 与嗜酸性粒细胞FcεR2结合，介导ADCC效应，杀伤蠕虫，发挥抗寄生虫免疫作用
        • IgD
          • 铰链区较长，易被水解
          • 是B细胞分化发育成熟的标志
          • 同时表达mIgM和mIgD
      • 人工制备抗体
        • 多克隆抗体
        • 单克隆抗体
        • 基因工程抗体
  • 抗体（Ab）：是B细胞受抗原刺激后增值分化为浆细胞所产生的球蛋白。
  • 补体系统
    • 补体（C）的概念:是存在于人和脊椎动物血清，组织液和细胞膜表面的一组经活化后具有酶活性的蛋白质，介导免疫应答和炎症反应。又称补体系统，在固有免疫和适应性免疫应答中发挥重要作用。
    • 补体性质:不稳定，不耐热
      • 肝细胞和巨噬细胞是产生补体的主要细胞
      • 多以酶原形式存在（非活性蛋白）
      • 种类多
      • 免疫保护和免疫损伤双重作用
    • 补体的组成与命名
      • 补体系统的组成
        • 存在于体液中的液相成分，为可溶性蛋白
        • 存在于细胞膜上的膜相成分，为膜结合蛋白
        • 补体固有成分
          • 参与经典激活途径成分
          • 参与甘露聚糖结合凝集素途径成分:如MBL和丝氨酸蛋白酶
          • 参与旁路激活途径的成分，如B因子,D因子
          • 参与上述三条途径的共同成分c3和末端通路成分c5，c6，c7，c8和c9
        • 补体调节蛋白
          • 存在于体液中的可溶性蛋白，如H因子,I因子，备解素（P因子），C1抑制物，C4结合蛋白
          • 膜结合蛋白，如膜辅助因子蛋白，衰变加速因子
          • 补体受体（CR）
      • 补体系统的命名
        • 补体经典途径的固有成分按其被发现的先后顺序命名为c1，c2，c3，c4,其他成分用英文大写字母命名,如D因子
        • 补体调节蛋白多按其功能命名，如C1抑制物
        • 补体活化后的裂解片段，以本成分的符号后附加小写英文字母表示，如C3a
        • 经激活的成分或复合物，可在其符号上画一横线表示，灭活的补体片段，在其符号前或后加英文字母i表示
      • 补体的激活途径
        • 经典途径（速度最慢）
          • 识别阶段，抗原抗体复合物又称免疫复合物（IC）
          • 活化阶段
          • 攻膜阶段
        • 旁路途径（替代途径）（直接跳到活化阶段，没有识别阶段，速度最快）:是由微生物或其成分作为激活物，直接激活c3，形成c3与c5转化酶，激活补体及联酶促反应的活化途径
        • MBL途径（速度中等）:是由病原体表面的半乳糖或甘露糖残基与血浆中的甘露聚糖结合凝集素（MBL）结合
      • 补体的生物学功能
        • 溶细胞，溶菌作用
        • 调理作用
        • 炎症介质作用
        • 清除免疫复合物
      • 补体系统异常
        • 遗传性补体成分缺陷
        • 补体的异常激活
        • 补体含量的增高和降低
        • 如反复感染系统性红斑狼疮，遗传性血管神经性水肿，自身免疫性溶血性贫血，血清病，类风湿关节炎
  • 细胞因子（CK）
    • 细胞因子的共同特性
      • 产生特点:既表现为同源性，又表现为多源性
      • 作用特点
        • 高效性
        • 多效性和重叠性
        • 局部效应:多数细胞因子以自分泌或旁分泌，少数以内分泌形式发挥效应，自分泌与旁分泌方式主要作用于细胞自身或邻近的细胞，内分泌方式主要作用于远端靶细胞
        • 拮抗性和协同性
        • 网络性
    • 细胞因子的分类
      • 白细胞介素（IL）
      • 干扰素（IFN）:是最早被发现的一类细胞因子,一型和二型抗病毒,三型不仅能抗病毒，还能激活巨噬细胞nk细胞抗肿瘤和抗感染
      • 肿瘤坏死因子（TNF）
      • 集落刺激因子（CSF）
      • 生长因子（GF）
      • 趋化因子
    • 细胞因子受体
    • 细胞因子的生物学作用
      • 调节免疫细胞的分化和发育
      • 介导和调节适应性免疫
      • 介导和调节固有免疫
      • 介导和调节炎症反应
      • 介导病理性免疫损伤
        • 超敏反应
        • 肿瘤
        • 自身免疫疾病
        • 细胞因子风暴
• 膜型免疫分子（细胞膜）
  • 淋巴细胞抗原受体（TCR/BCR）
  • MHC分子（组织相容性复合体）→转录和翻译→MHA（组织相容性抗原）（也是“人类白细胞抗原”HLA）
    • Hla复合体的基因结构与遗传特点
      • Hla复合体的基因结构
        • Hla 1类基因亚区
        • Hla 2类基因亚区
        • Hla 3类基因亚区
      • Hla复合体的遗传特点
        • 高度多态性
        • 单体型遗传
        • 连锁不平衡
    • Hla的结构和分布
      • Hla的结构
        • Hla 1类分子
        • Hla 2类分子
      • Hla的分布
        • Hla 1类分子分布于几乎所有有核细胞，与辅助受体CD 8结合，对TC的识别起限制性作用
        • Hla 2类分子分布于APC和活化的T细胞，与辅助受体CD 4结合对TH的识别起限制性作用
    • Hla的生物学功能
      • 参与抗原提呈
      • 参与诱导T细胞分化成熟
      • 约束免疫细胞间相互作用（这一现象称为mhc限制性）
      • 参与调控NK细胞
    • Hla在医学上的意义
      • Hla与器官移植
      • Hla与疾病易感性
      • Hla异常表达与临床疾病
      • Hla与输血反应
      • Hla分型与亲子鉴定和法医学
  • CD分子（白细胞分化抗原，HLDA）
    • 白细胞分化抗原与CD分子概念
    • 免疫相关的重要CD分子
      • 参与T细胞识别，黏附和活化过程的CD分子
      • 参与B细胞识别，粘附和活化过程的CD分子
      • Fc受体，补体受体和细胞因子受体
  • 黏附分子（细胞黏附分子，CAM，也属于白细胞分化抗原）
    • 选择素家族
    • 整合素家族
    • 黏蛋白样血管地址素
    • 免疫球蛋白超家族
    • 钙黏蛋白或钙依赖的细胞黏附分子家族
    • 黏附分子的免疫生物学作用
      • 参与免疫应答过程
      • 参与炎症反应
      • 参与淋巴细胞归巢和再循环