开头依旧是总导图:

本节思维导图:

重点一 抗体和免疫球蛋白的概念

·抗体(Ab)是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞,由浆细胞所产生的能与相应抗原特异性结合并具有免疫功能的球蛋白。 抗体活性主要存在于γ球蛋白区。
·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。
Ig以两种形式存在于体内:① 分泌型Ig(SIg):即通常所指的抗体,主要存在于血液、组织液及各种外分泌液中。② 膜型Ig(mIg):表达于B细胞表面,构成B细胞受体(BCR),可特异性识别并结合抗原,从而活化B细胞,启动特异性体液免疫应答。
Ab与Ig关系?——Ig是化学结构的概念,Ab是生物学功能上的概念。抗体都是免疫球蛋白,并非所有的免疫球蛋白都是抗体。

重点二 抗体的结构

一、抗体的基本结构

·根据重链恒定区(CH)氨基酸组成及结构差异,可将其分为五种:μ、γ、α、δ、ε链,分别与轻链构成五类抗体,即IgM、IgG、IgA、IgD、IgE。 同一类抗体中,亚类取决于 铰链区氨基酸的组成和重链二硫键的数目、位置差异。人类IgG有四个亚类:IgG1、IgG2、IgG3和IgG4。IgA有两个亚类:IgA1和IgA2。
·根据L链恒定区氨基酸的组成和排列差异分为两型κ链和λ链。
·抗体分子中轻链和重链靠近N端的氨基酸序列变化较大,形成的结构域称为可变区(V区),分别占重链和轻链的1/4或1/5、1/2。重链和轻链的V区分别称为VH和VL。
VH和VL各有三个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变,共同组成抗体的抗原结合部位,识别并结合抗原。分别称高变区HVR1、2、3或者互补决定区CDR1、2、3。
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,称为骨架区(FR)。
·靠近C端的氨基酸序列相对恒定的区域称为恒定区(C区)。重链和轻链的C区分别称为CH和CL。
·抗体分子的H链和L链通过链内二硫键折叠成数个环形结构。称之为一个功能区或者结构域,一般具有相应的功能。
拓展:
铰链区位于CH1与CH2之间,因含丰富的脯氨酸易伸展弯曲,有利于两臂同时结合两个抗原表位。易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解产生不同的水解片段。IgM和IgE重链无铰链区。
助记:

二、抗体的J链和分泌片

·所有抗体单体结构均由两条重链和两条轻链组成,但某些类别抗体还含有其他辅助成分如J链和分泌片。
连接链(J链) ①由浆细胞合成的一条富含半胱氨酸的多肽链。可将单体Ab分子连接为二聚体(SIgA)或多聚体(IgM)。
分泌片 ①来源:粘膜上皮细胞合成分泌; ②化学组成:糖肽链; ③只存在于粘膜分泌型IgA中; ④作用:帮助SIgA穿越粘膜、保护SIgA铰链免受蛋白酶的水解作用。

三、抗体的水解片段

·木瓜蛋白酶 水解部位:铰链区二硫键的N端;水解片段:2个Fab片段:结合抗原(单价)+一个Fc片段:结合补体、固定细胞、通过胎盘。
·胃蛋白酶 水解部位:铰链区二硫键附近C端;水解片段:1个F(ab')2片段:结合Ag(双价)+pFc'片段:无生物学活性。 既保留了结合抗原的活性,又避免了Fc段引起的副作用。
抗体的血清型:

重点三 抗体的功能

一、特异性结合抗原

特异性结合抗原是抗体主要的生物学功能。抗体与相应抗原结合后,在体内可以介导多种免疫效应,如中和毒素、中和病毒、阻止病毒黏附等。B细胞膜表面的mIgM和mIgD构成BCR,特异性识别并结合抗原。

二、激活补体

抗体与相应抗原结合后,构象改变暴露其补体结合位点激活补体。

三、结合细胞表面Fc受体

不同类别的抗体可通过其Fc段与不同细胞的相应FcR结合,介导不同的生物学活性。
a.调理作用抗体介导的调理作用主要指,IgG类抗体与细菌等颗粒型抗体特异性结合后,通过其Fc段与巨噬细胞或中性粒细胞表面的FcγR结合,从而促进吞噬细胞对细菌的吞噬。
b.抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(ADCC)IgG 类抗体与肿瘤细胞或病毒感染细胞等靶细胞表面相应抗原表位特异性结合后,可通过其Fc段与具有细胞毒作用的效应细胞(如NK细胞、中性粒细胞)表面的FcγR结合,促使效应细胞释放细胞毒性物质而杀伤靶细胞,此称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用。
c.介导Ⅰ型超敏反应IgE为亲细胞抗体,可通过其Fc段与肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面的高亲和力IgE Fc受体结合,而使上述细胞处于致敏状态。当相同变应原再次进入机体时,可促进致敏肥大细胞或嗜碱性粒细胞合成和释放生物活性物质,引起Ⅰ型超敏反应。

四、穿过胎盘和黏膜

·IgG穿过胎盘IgG是人类唯一能通过胎盘的抗体,这种先天被动免疫,对于新生儿抗感染具有重要意义。
·SIgA参与黏膜免疫SIgA能阻止病原体对粘膜上皮细胞的吸附,具有抗菌、抗病毒和中和毒素等多种作用,因此是黏膜局部抗感染的主要免疫物质。

重点四 五类抗体的特性与功能

抗体是介导机体体液免疫应答的重要效应分子。IgG在血清中含量最高,是机体再次应答的主要抗体;IgM是五聚体,具有强大的抗原结合能力;IgA在局部黏液免疫中发挥重要作用;IgE有高度亲细胞性,可介导Ⅰ型超敏反应;IgD为BCR的组成成分。

一、IgG

1.特性
①单体,四个亚类;
②血清含量最高,半衰期最长;
③出生后三个月开始合成,分布于血液及组织液中;
④再次应答的主要成分,抗感染的主力军。
2.IgG的功能
①具有抗菌、抗病毒、抗毒素作用,起主力免疫作用
②激活补体IgG1~3→激活→经典途径→溶菌、溶细胞
IgG4→激活→旁路途径→溶菌、溶细胞
③通过胎盘(唯一)
④结合细胞,介导调理作用和ADCC效应
⑤某些自身抗体IgG可引起Ⅱ、Ⅲ型超敏反应。

二、IgM

先锋军
特性:
①分子量最大(五聚体)
②个体发育中产生最早,脐带血中IgM升高提示体内感染。
③初次体液免疫应答中产生最早,用于感染性疾病的早期诊断。
④激活补体的能力强。
⑤天然血型抗体是IgM。

三、IgA

边防军
特性:
①分为两型:血清型和分泌型(SIgA)
②SIgA为二聚体,有J链和分泌片
③SIgA为黏膜局部免疫的主要抗体
④SIgA可通过初乳传递给婴儿

四、IgD

①mIgD可作为B细胞分化成熟的标志
②血清中含量很少

五、IgE

①血清中含量最低
②可介导Ⅰ型超敏反应
③与机体寄生虫免疫有关

了解:人工抗体的制备

一、多克隆抗体

天然抗原分子通常含多种不同特异性的抗原表位,以此种抗原物质刺激机体可诱导多个B细胞克隆被激活,产生的抗体中实际上含有针对多种不同抗原表位的抗体,这种由多个B细胞克隆所产生的多种特异性抗体的混合物称为多克隆抗体。

二、单克隆抗体

由一个B细胞克隆产生的只作用于单一抗原表位的高度特异性抗体称为单克隆抗体。
制备原理:B细胞能产生抗体,但不能在体外培养;骨髓瘤细胞能在体内、外无限增殖,但不能分泌抗体;两者形成的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能合成和分泌特异性抗体。

三、基因工程抗体

应用DNA重组技术和蛋白质工程技术,在基因水平上对免疫球蛋白分子进行切割、拼接和修饰,重新组装而成的抗体分子,又称重组抗体。
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