第三章 体液中的免疫分子（免疫球蛋白）

免疫球蛋白

抗体 / 免疫球蛋白的概念 免疫球蛋白的结构 免疫球蛋白的功能 各类免疫球蛋白的特性与功能 人工制备的抗体

一、免疫球蛋白的概念

Ab ：是由 B 细胞受抗原刺激转化为浆细胞后所产生，能与相应抗原特异性结合的糖蛋白，称为抗体（ antibody, Ab ）。

Ig ：把具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。可分为膜型和分泌型。

Ig 与 Ab 的关系

Ig 是化学结构的概念， Ab 是生物学功能的概念。所有的 Ab 都是 Ig ，但 Ig 并非都有抗体活性。

IgAb

由两条相同的重链和两条相同的轻链通过二硫键连接而成的四肽链结构。

二、免疫球蛋白的结构

Ig 的基本结构

1. 重链（ heavy chain, H 链） : 根据氨基酸组成及序列差异分为五类 ：

重链类型 : g a d m e

Ig ： IgG IgA IgD IgM IgE 亚类：同一类 Ig 根据绞链区氨基酸组成、

重链二硫键数目和位置的差别，可分为亚类（ IgG1 ～ 4 、 IgA1-2 ）。

（一）重链与轻链

2. 轻链（ light chain, L 链） 1. 型：根据轻链恒定区免疫原性不同，分为

和型。2. 亚型：根据链个别氨基酸的差异，分为

1 ～ 4 。

1. 可变区（ variable region ， V 区）：位于 Ig 分子 N 端，占轻链 1/2 和重链 1/4 或 1/5 ；

( 二 ) 可变区和恒定区

高变区（ hypervariable region, HVR ）互补性决定区（ complementarity-determining region, CDR ）骨架区（ framework region, FR ）

位于 Ig 分子的 C 端 占轻链 1/2 和重链 3/4

（ IgG 、 IgA 、 IgD ）或4/5 （ IgM 、 IgE ）。

在同一种属中，同一类重链和同一类轻链 C 区氨基酸组成或排列比较恒定。

2. 恒定区（ constant region,C区 )

位于 CH1 和 CH2 之间

含丰富的脯氨酸，易伸展弯曲

有利于 Ig V 区与抗原互补性结合

有利于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感。

( 三 ) 绞链区

( 四 ) 免疫球蛋白的功能域

轻链：两个结构域（ VL,CL ） ; 重链： 4 个或 5 个结构域

IgG 、 IgA 、 IgD:VH 、 CH1 、 CH2 、 CH3 IgM 、 IgE:VH 、 CH1 、 CH2 、 CH3 、 CH4

VH和VL：与抗原特异性结合

CL和CH1：某些同种异型（ allotype ）遗

传标记；IgG的CH2、IgM的CH3： C1q 结合位点，

可通过经典途径激活补体；IgG的CH2：通过胎盘；

CH3/CH4：与不同细胞表面的 FcR 结合，

表现不同的生物学效应。

( 一 ) J 链（ joining chain ）：富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合成。

功能：将单体 Ig 分子通过二硫键连接成多聚体。( 二 ) 分泌片（ secretory piece, SP ）或分泌成分（ SC ）：由黏膜上皮细胞合成和分泌，以

非共价键形式结合于 IgA 二聚体。主要功能：保护分泌型 IgA 的铰链区免受蛋白水解酶的降解

免疫球蛋白的其它成分：

三、 Ig 的水解片段

（一） Ig V 区的功能VH 和 VL ：与抗原特异性结合（中和病毒、外毒素、介导抗原清除）

三、免疫球蛋白的功能

1 、激活补体

IgM、 IgG1~3 激活补体经典途径 凝聚的 IgA 或 IgG4 激活补体替代途径

（二） Ig C 区的功能

调理作用（opsonization)： Ig Fc 段与吞噬细胞表面 FcR 结合促吞噬； 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用

antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) ： 介导 I 型超敏反应 : IgE

2 、结合 Fc 受体

抗体依赖的细胞介导的细胞毒作（ ADCC ）

IgG 类抗体与靶细胞表面抗原特异性结合，效应细胞（ NK

细胞、巨噬细胞、中性粒细胞）借助所表达的 IgG FcR 与靶细胞表面 IgG 的 Fc 段结合，从而直接杀伤靶细胞。

3 、穿过胎盘和粘膜

IgG 、 sIgA

抗体的功能

（一） IgG1 、体液中含量最高 (总量 75－ 80％ ) ，半衰期最长（ 20 － 23天）；2 、亲和力高，再次免疫应答主要抗体，抗感染免疫的重要组分；3 、唯一能通过胎盘的 Ig ，新生儿抗感染中发挥重要作用。

四、各类免疫球蛋白的 特性与功能

具有活化补体、调理作用、 ADCC 等作用。某些自身抗体也属于 IgG ，如抗核抗体引发Ⅱ /Ⅲ 型超敏反应

IgG 功能

（二） IgM

1 、可分为膜型与分泌型。 SmIgM 表达于 B 细胞表面，构成 BCR. IgM 为五聚体，为分子量最大的 Ig. 2 、个体发育过程中最早合成与分泌的抗体。（脐血中特异性 IgM升高，提示胎儿有宫内感染）

3 、是受抗原刺激后最早出现的抗体（可用于感染的早期诊断）4 、存在于血液中，结合抗原和补体的能力强。5 、天然血型抗体是 IgM 类抗体。

（三） IgA

分为两类 ：血清中的单体 IgA 分泌型 IgA （ sIgA ）

sIgA ： 1 、存在于外分泌液中，婴幼儿从母乳中可获得 sIgA 产生自然被动免疫

2 、参与黏膜局部抗感染、中和毒素的局部免疫。

（四） IgD

分泌型 IgD 功能尚不明确

膜型 IgD参与构成 BCR

未成熟 B 细胞 SmIgM

成熟 B 细胞 SmIgM 、 SmIgD

活化 / 记忆 B 细胞 SmIgM

（五） IgE

属亲细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面 FcεR 结合，介导 I 型超敏反应；是血清中含量最低的 Ig ；主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生。

五、人工制备的抗体

多克隆抗体单克隆抗体基因工程抗体

（一）多克隆抗体（ polyclonal antibody ， PcAb ）

用天然的抗原物质免疫动物，刺激多个 B 细胞克隆所获得的免疫血清（含多种特异性抗体）。

Hybridized cells

多克隆抗体制备流程

（二）单克隆抗体（ monoclonal antibody ， McAb ）

是一个克隆细胞产生，只作用于一抗原决定簇的均一抗体。

通过小鼠 B 细胞杂交瘤技术，制备的高度均一（属同一类、亚类、型别）、单一特异性（仅针对单一特定抗定抗原表位）的抗体。

优点：高效价，可大量生产

（三）基因工程抗体（ gentic engineering antibody ， GeAb ）

借助 DNA 重组技术和蛋白质工程技术，按人们的意愿在基因水平上对 Ig进行切割、拼接或修饰，重新组装成为新型抗体分子。如：嵌合抗体 重构抗体 单链抗体 重组噬菌体抗体

嵌合抗体 (Chimeric antibodies)

鼠 IgV 区基因 +人 IgC 区基因→

拼接成重组 Ig基因→鼠 -人嵌合抗体，

降低单抗中的鼠源蛋白的免疫原性，

Mouse IgG Human IgG

Mouse-human chimeric

IgG