导图社区 第四章抗体
第四章抗体的思维导图, 抗体是介导体液免疫应答的重要分子,是B淋巴细胞在有效的抗原刺激下增殖分化为浆细胞后所分泌的,能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白。
编辑于2023-10-12 19:21:32B淋巴细胞
分类
B1细胞亚群:由胎肝产生,出生后具有自我更新能力
B2细胞亚群:在骨髓发育成熟,产生既能表达B细胞抗原受体,又能获得自身免疫耐受特征的巨大多样性B细胞库
成熟B淋巴细胞在有效的抗原刺激下增殖分化为浆细胞,浆细胞所分泌的能与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白称为抗体
抗体
概述
概念:抗体是介导体液免疫应答的重要分子,是B淋巴细胞在有效的抗原刺激下增殖分化为浆细胞后所分泌的,能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白。
免疫球蛋白:将经常有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白Ig。Ig可分为分泌型免疫球蛋白(存在于血清、组织液及外分泌液中,由抗体活性,因此通常将抗体介导的免疫称为体液免疫,将含有抗原的血清称为免疫血清)和模型免疫球蛋白(B细胞的抗原识别受体)
结构
概况:两条完全相同的、相对分子质量较大的重链和两条完全相同的、相对分子质量较小的轻链组成,重链和轻链由链间二硫键相连呈对称的“Y”形结构。
重链:根据H链恒定区免疫原性的差异,可将其分为五类,分别参与五种免疫球蛋白的组成,即IgG,IgM,IgA,IgD,IgE.其中,IgG和IgA又可根据铰链区氨基酸组成及重链二硫键数目、位置的不同而分为几个亚类。
轻链:根据免疫原性的不同,分为两型。正常人血清中k/l约为2/1
可变区(V区): 位于轻链氨基端1/2和重链氨基端1/4或1/5。V区内的氨基酸序列变化频率并不均一,其序列变化最为剧烈的部分称为高变区HVR。 VH和VL的高变区共同组成抗原结合部位,决定着抗体的特异性,负责识别和结合抗原。该区域形成与抗原表位互补的空间构象,又称为互补决定区CDR。 VH与VL共有三个互补决定区,其中CDR3的氨基酸序列变异频率最大。从免疫原性的角度考虑,不同B细胞克隆分泌的Ig在高变区氨基酸序列组成上具有该克隆的特点,故高变区也是该Ig的独特型或独特型抗原决定簇。 V区中,高变区之外区域的氨基酸序列相对保守,称为“骨架区”,主要功能是稳定互补决定区的构型,以利于互补决定区与抗原表位相结合。
恒定区: 恒定区位于L链羧基端1/2及H链羧基端3/4(或4/5)区域,其氨基酸组成相对恒定。 同一种属的个体针对不同抗原所产生的同一类别抗体,尽管V区各异,但C区氨基酸序列相对恒定,免疫原性相同。
铰链区:位于CH1和CH2之间,富含脯氨酸,易伸展弯曲,能改变Y臂间的距离,利于两臂结合两个抗原表位。IgG1、IgG2、IgG4和IgA铰链区较短,而IgG3、IgD的铰链区较长,IgM、IgE无铰链区。
基本结构
J链:是由浆细胞合成的富含半胱氨酸的多肽,主要功能是在H链羧基端将Ig单体连接成为二聚体或多聚体。两个IgA单体由J链连接形成二聚体;5个IgM单体由二硫键相互连接,并通过二硫键与J链连接形成无具体。IgG、IgD、IgE为单体,无J链结构。
分泌片SP:又称分泌成分SC,是分泌型IgA的结构成分,为一种含糖肽链。分泌型SP分泌到黏膜表面后,发挥黏膜免疫作用。SP可覆盖铰链区,保护sIgA免受蛋白水解酶的水解作用。
木瓜蛋白酶水解片段: 木瓜蛋白酶可在重链铰链区链间二硫键的氨基端水解抗体,形成3个片段:2个完全形同的单价抗原结合片段Fab和一个可结晶片段Fc。Fab片段保留抗体特异结合单个抗原表位的功能。Fc是抗体与效应分子或细胞表面Fc受体相互作用的部位。
胃蛋白酶水解片段:可在重链铰链区链间二硫键近羧基端切断抗体,形成一个F(ab')和多个无生物活性的小分子多肽碎片(pFc')。
免疫原性(根据表位的不同)
同种型:存在于同一物种抗体分子中的抗原表位即为同种型,是同一种属所有个体的抗体分子所共有的免疫原性,为种属特异性标志。
同种异型:存在于同种属不同个体抗体中的免疫原性差异称为同种异型,为个体特异性的标志。
独特型:同一个体不同B细胞克隆产生的抗体,其免疫原性也不尽相同。是每个抗体分子所特有的抗原特异性标志,取决于VH/VL高变区的特定抗原表位,又称独特位。独特型可在异种、同种异体及自身体内刺激产生抗独特型抗体。
生物学活性
概述
VH和VL主要负责特异性识别和结合抗原,而CH和CL不仅决定了抗体的免疫原性,而且介导抗体激活补体,穿过胎盘和黏膜屏障,发挥调理作用、抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(ADCC)。
特异性结合抗原
特异性识别并结合抗原是抗体V区的主要功能,结合抗原的特异性由高变区氨基酸序列及空间构型所决定。重链及轻链的互补决定区共同构成与抗原表位互补结合的构象,在识别和结合抗原的而过程中起决定作用。 抗体与抗原的结合具有特异和可逆的特点,抗体与抗原间的总结合力称为亲和力。 结合抗原表位的个数称为抗原结合价。 抗体具有中和毒素、阻断病原体入侵的功能,即中和作用,但它本身不能溶解或杀伤带有抗原的靶细胞,需要补体或吞噬细胞等发挥效应,以清除抗原或导致病理损伤。
激活补体
与Fc段受体结合,发挥多种生物效应
调理作用:调理作用是指结合颗粒性抗原的抗体通过Fc段与吞噬细胞表面FcR结合,促使巨噬细胞活化,增强其吞噬杀伤能力,且抗体的“搭桥”使颗粒抗原被锚定于吞噬细胞表面,更易被吞噬
抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用ADCC:指IgG与靶细胞抗原结合后,其Fc段可与NK细胞、巨噬细胞、单核细胞等效应细胞的FclR结合,促使细胞毒颗粒释放,致靶细胞溶解。NK细胞使介导ADCC的主要效应细胞,杀伤作用使非特异性的。
介导I型超敏反应
通过胎盘和黏膜
五类抗体
IgG:是机体再次免疫应答的主要抗体,亲和力高,是抗感染的主要抗体,具有抗菌、抗病毒、中和毒素及免疫调节作用。 IgG1、IgG3和IgG4可穿过胎盘屏障;IgG1和IgG3可与巨噬细胞或NK细胞表面的Fc受体结合,发挥调理作用或ADCC等。 IgG通过经典途径激活补体,IgG激活补体的能力依次为IgG3>IgG1>IgG2;IgG4通过替代途径激活补体。 主要抗感染抗体、参与自身免疫、超敏反应
IgM:血清中的IgM为五聚体,相对分子量最大。因分子巨大,不易透出血液,故IgM主要分布在血液中。 IgM具有较多的抗原结合位点,其结合抗原、激活补体和免疫调理作用较强。是个体发育中最早合成的Ig(胚胎晚期开始合成)。不能通过胎盘。半衰期短。血清IgM升高有助于感染性疾病的早期诊断。
IgA:血清型IgA为单体,主要存在于血清中。sIgA为二聚体,存在于唾液、呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道的分泌液中,于出生后4~6个月开始合成,至青少年时期达成成人水平。sIgA是外分泌液中的主要抗体类别,通过与相应的病原微生物结合,可阻止病原体黏附到细胞表面,亦可发挥中和毒素的作用,在皮肤和黏膜等局部抗感染中发挥着重要作用。在初乳中含量很高,婴儿可从母乳中获得,是重要的自然被动免疫。
IgD:正常人血清中含量很低,占血清Ig总量的0.2%。因铰链区较长,对蛋白酶敏感,易被降解而半衰期很短。膜结合型IgD与mIgM同时表达,是B细胞发育成熟的标志,B细胞活化后其表面mIgD逐渐消失。
IgE:含量极低,是正常人血清中含量最低的Ig。主要由呼吸道和消化道黏膜固有层浆细胞产生,对肥大细胞及嗜碱性粒细胞有高度的亲和性。IgE的Fc受体有两种:高亲和力受体FceRI分布于肥大细胞与嗜碱性粒细胞膜上,介导I型超敏反应;低亲和力受体FceRII分布于巨噬细胞、B细胞核嗜酸性粒细胞膜上。