1、教学目的,掌握 免疫球蛋白、抗体的概念；免疫球蛋白基本结构、功能区及水解片段；免疫球蛋白的生物学活性熟悉 五类免疫球蛋白的的特点；人工制备抗体的类型及特点了解 抗体的异质性、血清型,医学免疫学,第三章 免疫球蛋白,本科,内容提要,概述免疫球蛋白的结构抗体的异质性免疫球蛋白的生物学特性人工制备抗体,Emil von Behring (1845-1917),抗体（antibody，Ab）,是介导体液免疫的重要效应分子，是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的具有与相应抗原发生特异性结合的糖蛋白。,Ig,分泌型：血清、分泌液等体液中， 具有抗体的各种功能。,膜型：B细胞膜上的抗原受体mIg。,
2、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。,免疫球蛋白,（immunoglobulin,Ig）,铰链区,二硫键,第一节 免疫球蛋白的结构,一、免疫球蛋白的基本结构,（一）重链 和轻链,C,分子量约5075KD，450550个氨基酸残基,分子量约25KD，214个氨基酸残基,IgG,IgE,IgD,IgM,IgA,(IgA1、IgA2),(IgG1IgG4),（二）可变区和恒定区,V区,C区,VL,VH,超变区 (HVR),CL,CH1,CH2,CH3,(三) 铰链区,N,C,二、免疫球蛋白的功能区及功能,免疫球蛋白的功能区,Ig的多肽链分子可折叠成若干个由链内二硫键连接的球形结
3、构。每个球形结构约由110个氨基酸组成，具有一定的生理功能，故称为功能区（domain）。VH和VL：与抗原特异性结合的部位；CL和CH1：某些同种异型（allotype）遗传标记；IgG的CH2、IgM的CH3： 补体C1q结合点 激活补体经典途径；IgG的CH3： 结合单核/巨噬细胞表面FcR 不同生物学效应,三、免疫球蛋白的水解片段,木瓜蛋白酶,胃蛋白酶,Fab Fab,分泌型IgA,IgM,四、J链和分泌片,可变区和恒定区 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；不同抗体其IgV区氨基酸组成和排列有较大差异，并决定抗体与抗
4、原结合的特异性； * 超变区（hypervariable region, HVR）：在VL和VH中，某些特定位置的氨基酸残基的排列顺序高度可变，此为HVR。轻、重链各有3个HVR。 *互补决定区（complementarity-determining region, CDR）：超变区乃抗体与抗原（表位）特异性结合的位置，此为CDR。 * 骨架区（framework region, FR）：V区中非HVR部位的氨基酸组成和排列相对保守，此为FR。VH和VL各有4个FR。 2.恒定区（constant region,C区)：位于Ig 分子的C端，占轻链1/2和重链3/4（IgA、IgD）或4/5（
5、IgM、IgE）。在同一种属中，同一类重链和同一类轻链C区氨基酸的组成或排列比较恒定。介导Ig多种生物学功能。,第二节 抗体的异质性,不同抗原表位刺激所产生不同的抗体分子，其识别抗原的特异性不同（V区不同） 同一抗原表位诱生的不同类型的抗体，其识别抗原的特异性相同（C区不同）免疫球蛋白有不同种类免疫球蛋白同时可作为抗原，其具有不同的抗原特异性,免疫球蛋白具有异质性,Ig的类型类（class）：根据CH抗原特异性的不同分为五大类 IgG IgM IgA IgD IgE 亚类：IgG1-G4； IgA1-A2； IgM1-M2。型（type）：根据CL抗原性的不同分为两个型：型和型亚型： 型有亚型
6、,Ig的血清型同种型（isotype）指同一种属所有个体的Ig分子共有的抗原特异性标志，位于IgC区。同种异型（allotype）指同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同的抗原特异性标志。独特型（idiotype）指同一个体不同B细胞克隆产生的Ig分子所特有的抗原特异性标志，独特型由若干个抗原决定簇组成，又称为独特位（idiotope） ，主要存在于V区。,第三节 免疫球蛋白的功能,（一）、特异性结合抗原。（二）、激活补体。（三）、结合细胞表面的Fc受体。（四）、穿过胎盘和粘膜。,（一）特异性结合抗原： 例： 中和细菌外毒素,IgG,外毒素,组织细胞,毒性基团,受体结合基团,Neutraliz
7、ation By Antiviral Antibodies,（二）激活补体：,*IgM、IgG*聚合IgA,（三）结合细胞表面的Fc受体 1、调理作用：指抗体(IgG、IgA)、补体促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。,溶酶体,吞噬细胞,2、 ADCC：即抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用。指表达FcR的细胞通过识别抗体的Fc段直接杀伤被抗体包被的靶细胞。,3、介导型超敏反应,（四）穿过胎盘和粘膜,五类Ig的特性和功能,IgGIgMIgAIgDIgE,IgG的特性和功能,在体内分布广泛，是血清中的主要抗体成分（75-80%，10-13mg/ml）；半寿期长（20-23天）；出生后3个月开始合成
8、，3-5岁接近成人水平；多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类；是再次免疫应答的主要抗体；是唯一能通过胎盘的Ig，发挥自然被动免疫功能；具有活化补体经典途径的能力（IgG3IgG1IgG2）；具有调理作用、ADCC作用和结合SPA等；参与型、型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgG,IgM的特性和功能,为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白（macroglobulin）；主要存在于血液中（5-10%,1mg/ml），半寿期约10天）个体发育中最先出现的Ig，胚胎晚期即能产生，脐带血IgM增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）；抗原初次刺激机体时，是体内最先产生的Ig；血清IgM升高说
9、明有近期感染，可用于感染的早期诊断有强大激活补体能力，在机体早期免疫防御中具有重要作用；天然血型抗体是IgM；未成熟B细胞仅表达mIgM，记忆B细胞mIgM消失。,IgA的特性和功能,分为单体的血清型（占10-15%）和二聚体的分泌型IgA；合成率最高（65mg/kg/d）,半衰期仅有6天分泌型IgA 主要由黏膜相关淋巴组织产生，存在于唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和黏膜表面，是机体黏膜局部抗感染免疫的重要因素。初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用调理吞噬、中和毒素,IgD的特性和功能,血清中含量低（0.2%），半寿期很短约3天；其生物学作用尚不清楚mIgD可作为
10、B细胞分化成熟标记，成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD，控制B细胞的活化与抑制，并与B细胞的耐受诱导有关，可能有免疫调节作用,mIgM,mIgD,成熟B细胞,活化B细胞,未成熟B细胞,IgE的特性和功能,是血清中含量最低的Ig（50ng/ml）；糖基化率最高（13%）主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生属嗜细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱粒细胞表面FcR结合，介导I型超敏反应，可能与机体抗寄生虫免疫有关。,IgE-Directed Eosinophil Attack,第四节 人工制备抗体,多克隆抗体单克隆抗体基因工程抗体,多克隆抗体（polyclonal antibody）,用含多种抗原决
11、定簇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（含多种抗体的混合物），此为多克隆抗体。 来源广泛，制备容易；特异性不高。,带有多个表位,针对不同表位的B细胞,克隆增殖,多种抗体的混合物（多克隆抗体）,刺激小鼠,单克隆抗体monoclonal antibody, mAb,借助小鼠B细胞杂交瘤（hybridoma）技术，所制备的高度均一（属同一类、亚类、型别）、单一特异性（仅针对特定抗定抗 原表位）的抗体。纯度高、特异性强、可大量生产。,单克隆抗体的制备,脾细胞,骨髓瘤细胞,筛选培养增殖,单克隆抗体,单克隆抗体的临床应用,传染性疾病病原体及肿瘤抗原的检测各种细胞因子、激素、神经递质、细
12、胞膜分子及受体的检测肿瘤的体内定位诊断和导向治疗（生物导弹）治疗某种自身免疫病抗T细胞单抗可用于抗移植排斥反应,基因工程抗体,又称重组抗体 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、拼接或修筛，重新组装成为新型抗体分子,基本类型 人-鼠嵌合体（chimeric Ab） 改型抗体（reshape Ab） 人源化抗体（humanized Ab） 双特异性抗体（bispecific Ab） 小分子抗体（minimolecular Ab）,思考题1、名词解释：Ab、Ig、单克隆抗体（mAb）、HVR、CDR、调理作用、ADCC2、临床治疗应用抗体制剂的原理？3、五类免疫球蛋白的特性如何？4、免疫球蛋白的水解片段？5、IgG的基本结构？6、免疫球蛋白的表位可分为哪几类？,
