第三章 抗 体 （ Antibody,Ab）
第一节 抗体的类别与结构一,抗体的概念与特征,
抗体是能与抗原特异性结合,并具免疫功能的球蛋白 ------免疫球蛋白 (Immunoglobulin,Ig).
抗体属于?球蛋白血清蛋白电泳图：
f2?1 G
抗体的异质性,
抗体是存在于血清和组织液中的一群多种多样的免疫球蛋白分子的混合物,即使都能与同种抗原发生结合反应的抗体也不是单纯的均一的分子,这种不均一性就是抗体的异质性。
(1) 外源的不均一性抗原分子上有许多不同的抗原决定簇,每个抗原决定簇都可诱导一种以上抗体,因此一种抗原免疫后会产生针对各种抗原决定簇的许多不同的抗体,
又称 复合抗体或多克隆抗体,
(2) 内源的异质性指抗体本身的化学结构的差异性,由遗传因素决定,
IgA,IgG,IgM,IgD,IgE (是基因的多样性决定的 )
产生途径不同,IgG,IgA 。
二,免疫球蛋白的基本结构
Ig由四条肽链组成：
两条 --轻链 (L),约 200个氨基酸组成,
两条 --重链 (H),约 400个氨基酸组成,
二,免疫球蛋白的基本功能
1.结合抗原
----V区（互补决定区,Complementarity
determining regions,CDRs）
N端点 --110 a.a（ 3个高变区,CDR1,2,3）
2.活化补体 C1q---CH2(IgG1-3)
CH3(IgM1-3)
IgG4,IgA,IgE 不活化补体
3.结合细胞 ---FC端 (CH3区 )与各种细胞 FC
受体结合，促吞噬，活化应答。
FC受体：
CD64,CD32--phagocytes
CD32--------B cell
CD16--- NK,Neutrophils,DC
CD89--------Monocyte,
Neutrophils
抗体依赖细胞介导的细胞毒作用
（ Anibody dependent cell-
mediated cytotoxcity,ADCC）
NK cell FC receptor Ab Ag Target cell
Death
4,选择性传递作用人母体 IgG-Fc作用而穿透胎盘入胎儿血出生后 6~8个月内婴儿免疫力主要来源
5.与葡萄球菌 A蛋白（ SPA）结合与 IgG CH2和 CH3结合（ IgG3除外 ）
a,呈现种属特异性免疫
b,纯化 Ab
c,检测标记
IgM不 结合 SPA。
三,免疫球蛋白的种类,
共 5大类 IgA,IgG,IgM,IgD,IgE
1,IgG
a.占血清免疫球蛋白总量的 75%,1-1.5g /100ml
b.根据轻链,重链结构,IgG1,IgG2,IgG3,IgG4,
结构为单体,Y”型,
C.主要在二次免疫应答（称回反应）中产生首次应答,在注射后 7-10天产生的抗体主要为 IgM。
三,免疫球蛋白的种类,
共 5大类 IgA,IgG,IgM,IgD,IgE
1,IgG
a.占血清免疫球蛋白总量的 75%,1-1.5g /100ml
b.根据轻链,重链结构,IgG1,IgG2,IgG3,IgG4,
结构为单体,Y”型,
C.主要在二次免疫应答（称回反应）中产生首次应答,在注射后 7-10天产生的抗体主要为 IgM。
2,IgM
a.占免疫球蛋白的 10%,IgM是五聚体大分子,
通过 J键和亚基间二硫键相连接,结合价为 10
价,易形成大分子的沉淀,
b.主要是初次应答产生,特异性差,
C.对抗体性质的区分常用来诊断,若 IgM,为初发感染,若测到 IgG,有较长病程,
医学上进行化验检测甲,乙,丙肝,区分急性和特异性感染,有时是使用抗原检测抗体 (病毒抗原与病人血清反应 ),若有反应表示正感染或曾感染,保护抗体； 非保护抗体。
3,IgA
a,在血清中占免疫球蛋白总量的 15%左右,
b,分子结构有单链和双链两种,血中 80%为单体，
20%为二聚体；
IgA分泌性的免疫球蛋白 (sIgA)为二聚体,J链相连；有分泌片 SP (secretory piece;促分泌的糖蛋白肽链,7万 MW),
C,IgA的功能：可分泌到粘膜表面，初乳、唾液、
泪水、鼻涕、消化液、生殖道粘液；起粘膜保护作用,
母乳喂养；乳珍。
.
4,IgD
是血液中的微量免疫球蛋白成分,
仅占总量的 1%,至今功能不详,可能与过敏及免疫耐受等有关
-----------免疫调节功能？
5,IgE
a,是血清中的微量免疫球蛋白成分,只占总量的 0.004%,IgE是由浆细胞产生,
b,与过敏性休克关系密切,
是在某些变态反应 (又称超敏反应 )病人血清中的一类特殊抗体,
可吸附于肥大细胞,碱性粒细胞,当再次接触时,使细胞内物质释放,例如,组织胺,缓激肽是对人体有毒的物质,可扩张血管,在细胞内有类溶酶体的保护,一旦释放,引起人血压下降,甚至死亡。
四,免疫球蛋白分型的概念
1,同种型（ Isotype）,同一物种所有个体共有的抗原专一性,由 C区决定；
重链由
IgA IgD IgE IgG IgM
轻链由 构成物种间以 Ig 免疫可产生 种间特异性抗体
2,同种异型 (Allotype),
同一物种不同个体间存在的不同
Ig抗原专一性,
由 C区中 部分 序列决定,
如,IgG? 链 的 Gm 1-25同种异型抗原
3,独特型 (Idiotype):
同一个体内产生自己特有的免疫球蛋白分子,具有独特的抗原专一性即个体型专一性,
由 V区序列决定的由单一克隆细胞产生的具有针对特异抗原特异性本身的氨基酸序列构成了特有的抗原决定簇和标记 ---独特型标记,
其主要价值是研究不同的抗原决定簇,
例如,改变某一段氨基酸,可改变抗体与抗原的亲和性,
免疫网络学说感染某一抗原 (致病因子 )----产生独特型抗体 ----大量积累后产生二次抗体 (抗独特型抗体,抗抗体 ),形成一种自身抑制作用,身体内部在免疫调控中,限制抗体的无限制增多,避免了免疫功能的紊乱,
独特型疫苗现以抗抗体代替抗原注射人体,代替原先的抗原,抗原和抗体空间结构高度特异,抗抗体与抗体互补,则抗抗体与抗原在空间结构上具相似性,可以避免使用有毒的抗原,称独特型疫苗,
第二节 抗体生成的遗传控制人体 Ig分子有碍几百万种,而 基因组总共 10万个,靠基因重排一,
抗体基因的结构,
1,三大基因群,H链 位于 14号染色体
22号染色体
2号染色体
2,二个基因组成一条肽链,
H链 ---V基因,C基因 (?1000种 )
L链 ---V基因,C基因 (?1000种 )
V基因多样性变化与 C基因多样性之积,
共?1000000种,可以解释抗体的多样性,
3,基因的隔裂现象 (gene split)
胚胎时期,免疫球蛋白的 链 V,J,C基因相互分开,成隔离状态 (内含子,intron),成熟后经过重排,
三大基因以连锁排列,链 V,J,C 基因到成熟时,
不仅分隔区被去除,且 J基因只留下一个,出现基因的重排,在不同的细胞株带有一定的随机性,形成抗体的多样性,
4 基因重排的机制通常具有回文结构七聚体 九聚体,5‘-----CACTGTG-------
3’-----GTGACAC-------
九聚体
Recombinase识别七聚体
V J
recombinase,重组酶可以识别颈环结构,
把相应区段切除,连接,形成重组后的免疫球蛋白基因,
重组后表达效率增强,可能与内部增强子的距离改变有关,使基因表达增强 (1.6万倍 ),
增强子与肿瘤 ---B淋巴瘤,8 2,22,14移位
c-myc(oncogene)
第三节 异常免疫球蛋白血症血清中一种或多种免疫球蛋白异常增高,这种免疫球蛋白称 M蛋白或副蛋白 (paraprotein).
按特性分类,
1.单克隆丙种球蛋白血症由于浆细胞 /B细胞的恶性增生造成,通常为单一球蛋白增高,
常见于 (1)多发性骨髓瘤,IgG升高,其他 Ig量明显下降,
病症,尿中含 本周氏蛋白,将尿加热,有大量蛋白质凝固,
是由于轻链二聚体造成的 ;用正常疫苗注射病人,不产生抗体,是由于无法刺激 Ig增殖,产生抗体 ;异常球蛋白无明显免疫功能,
(2)巨球蛋白血症主要为 IgM(大分子,五聚体,也称巨球蛋白 )增高,通常由于慢性骨肿瘤引起,临床上多发于 50岁以上的人,
IgM黏度很大,在血液中大量增生,干扰血液流动性,造成血管堵塞,易产生心血管疾病,
例如,心脏病,动脉粥状硬化,
(3)重链病由于重链异常增加,当 Ig不配比时,造成某些
Ig过剩,有等重链病,常见于恶性淋巴瘤,各年龄均可发,a 链,常见于胃肠道肿瘤 ; m 链,常见于白血病,
目前的诊断采用基因水平的分析,恶性淋巴细胞增殖通常是单克隆,一个细胞突变传代成一簇形成肿瘤,当 V区均一时,可以得出单一的扩增条带 (引物有较稳定的结合点 ).若 V区高变,无法设计 PCR的扩增引物 (走出电泳呈雾状,无单一的扩增条带 ).
(4)冷丙球血症,
由一类冷蛋白引起,冷蛋白,低温下,在血清中可以沉淀的血清球蛋白,加热可溶 (正常的球蛋白不会在低温下沉淀 ).
沉淀物,
Ig or Ig的抗体 (多数是抗原抗体的复合物 )
Ag---IgG,M,DNA,RNA或血液内部自身成分,
Ab---IgM,A,G
在血液中,自身 IgG以相对特异性与自身抗体结合,较冷状态下凝结,产生沉淀,例如,风湿病或类风湿病,
2,多克隆丙种球蛋白血症常由慢性感染引起,感染后产生多种多样的抗体,造成 Ig升高,
例如,自身免疫性疾病
----类风湿性关节炎,
----系统性红斑狼疮,
第五节
B细胞的分化和抗体的形成
B细胞 —— 由骨髓造血干细胞分化产生造血干细胞 前 B细胞 幼 B细胞
( mIgM)
进入外周血液循环、外周淋巴结。
(等待接受外界抗原物质刺激 )
幼 B细胞 ( mIgM)
抗原刺激 分化,增殖浆细胞 (形成抗体的 B细胞 )
初次答应分泌 IgM 记忆细胞 (休眠等待 )
再次接触抗原类别开关打开分泌 IgG IgA (V区不变 )
类别开关,从合成 IgM到合成 IgG,IgA等,开关的信号来自 Th细胞分泌的细胞介素 。 IL-4打开?1,? ; IL-5打开?;? -IF打开?2a。
淋巴细胞的循环
（ Circulation of lymphocytes）
淋巴细胞在淋巴组织之间和血液中反复流动交换就是淋巴细胞的循环。
血液有,5× 106 /ml白细胞 (WBC)
淋巴细胞 20-40%,T细胞占 70-75%
B细胞占 25-30%。
单核细胞 ~12%
粒细胞 50-70%
淋巴细胞循环的意义
1.增加了与抗原，侵入物接触的机会，
被活化的淋巴细胞变为效应细胞参与免疫应答。
2.能使 B,T细胞和记忆细胞很快地分布全身的组织器官。
第一节 抗体的类别与结构一,抗体的概念与特征,
抗体是能与抗原特异性结合,并具免疫功能的球蛋白 ------免疫球蛋白 (Immunoglobulin,Ig).
抗体属于?球蛋白血清蛋白电泳图：
f2?1 G
抗体的异质性,
抗体是存在于血清和组织液中的一群多种多样的免疫球蛋白分子的混合物,即使都能与同种抗原发生结合反应的抗体也不是单纯的均一的分子,这种不均一性就是抗体的异质性。
(1) 外源的不均一性抗原分子上有许多不同的抗原决定簇,每个抗原决定簇都可诱导一种以上抗体,因此一种抗原免疫后会产生针对各种抗原决定簇的许多不同的抗体,
又称 复合抗体或多克隆抗体,
(2) 内源的异质性指抗体本身的化学结构的差异性,由遗传因素决定,
IgA,IgG,IgM,IgD,IgE (是基因的多样性决定的 )
产生途径不同,IgG,IgA 。
二,免疫球蛋白的基本结构
Ig由四条肽链组成：
两条 --轻链 (L),约 200个氨基酸组成,
两条 --重链 (H),约 400个氨基酸组成,
二,免疫球蛋白的基本功能
1.结合抗原
----V区（互补决定区,Complementarity
determining regions,CDRs）
N端点 --110 a.a（ 3个高变区,CDR1,2,3）
2.活化补体 C1q---CH2(IgG1-3)
CH3(IgM1-3)
IgG4,IgA,IgE 不活化补体
3.结合细胞 ---FC端 (CH3区 )与各种细胞 FC
受体结合，促吞噬，活化应答。
FC受体：
CD64,CD32--phagocytes
CD32--------B cell
CD16--- NK,Neutrophils,DC
CD89--------Monocyte,
Neutrophils
抗体依赖细胞介导的细胞毒作用
（ Anibody dependent cell-
mediated cytotoxcity,ADCC）
NK cell FC receptor Ab Ag Target cell
Death
4,选择性传递作用人母体 IgG-Fc作用而穿透胎盘入胎儿血出生后 6~8个月内婴儿免疫力主要来源
5.与葡萄球菌 A蛋白（ SPA）结合与 IgG CH2和 CH3结合（ IgG3除外 ）
a,呈现种属特异性免疫
b,纯化 Ab
c,检测标记
IgM不 结合 SPA。
三,免疫球蛋白的种类,
共 5大类 IgA,IgG,IgM,IgD,IgE
1,IgG
a.占血清免疫球蛋白总量的 75%,1-1.5g /100ml
b.根据轻链,重链结构,IgG1,IgG2,IgG3,IgG4,
结构为单体,Y”型,
C.主要在二次免疫应答（称回反应）中产生首次应答,在注射后 7-10天产生的抗体主要为 IgM。
三,免疫球蛋白的种类,
共 5大类 IgA,IgG,IgM,IgD,IgE
1,IgG
a.占血清免疫球蛋白总量的 75%,1-1.5g /100ml
b.根据轻链,重链结构,IgG1,IgG2,IgG3,IgG4,
结构为单体,Y”型,
C.主要在二次免疫应答（称回反应）中产生首次应答,在注射后 7-10天产生的抗体主要为 IgM。
2,IgM
a.占免疫球蛋白的 10%,IgM是五聚体大分子,
通过 J键和亚基间二硫键相连接,结合价为 10
价,易形成大分子的沉淀,
b.主要是初次应答产生,特异性差,
C.对抗体性质的区分常用来诊断,若 IgM,为初发感染,若测到 IgG,有较长病程,
医学上进行化验检测甲,乙,丙肝,区分急性和特异性感染,有时是使用抗原检测抗体 (病毒抗原与病人血清反应 ),若有反应表示正感染或曾感染,保护抗体； 非保护抗体。
3,IgA
a,在血清中占免疫球蛋白总量的 15%左右,
b,分子结构有单链和双链两种,血中 80%为单体，
20%为二聚体；
IgA分泌性的免疫球蛋白 (sIgA)为二聚体,J链相连；有分泌片 SP (secretory piece;促分泌的糖蛋白肽链,7万 MW),
C,IgA的功能：可分泌到粘膜表面，初乳、唾液、
泪水、鼻涕、消化液、生殖道粘液；起粘膜保护作用,
母乳喂养；乳珍。
.
4,IgD
是血液中的微量免疫球蛋白成分,
仅占总量的 1%,至今功能不详,可能与过敏及免疫耐受等有关
-----------免疫调节功能？
5,IgE
a,是血清中的微量免疫球蛋白成分,只占总量的 0.004%,IgE是由浆细胞产生,
b,与过敏性休克关系密切,
是在某些变态反应 (又称超敏反应 )病人血清中的一类特殊抗体,
可吸附于肥大细胞,碱性粒细胞,当再次接触时,使细胞内物质释放,例如,组织胺,缓激肽是对人体有毒的物质,可扩张血管,在细胞内有类溶酶体的保护,一旦释放,引起人血压下降,甚至死亡。
四,免疫球蛋白分型的概念
1,同种型（ Isotype）,同一物种所有个体共有的抗原专一性,由 C区决定；
重链由
IgA IgD IgE IgG IgM
轻链由 构成物种间以 Ig 免疫可产生 种间特异性抗体
2,同种异型 (Allotype),
同一物种不同个体间存在的不同
Ig抗原专一性,
由 C区中 部分 序列决定,
如,IgG? 链 的 Gm 1-25同种异型抗原
3,独特型 (Idiotype):
同一个体内产生自己特有的免疫球蛋白分子,具有独特的抗原专一性即个体型专一性,
由 V区序列决定的由单一克隆细胞产生的具有针对特异抗原特异性本身的氨基酸序列构成了特有的抗原决定簇和标记 ---独特型标记,
其主要价值是研究不同的抗原决定簇,
例如,改变某一段氨基酸,可改变抗体与抗原的亲和性,
免疫网络学说感染某一抗原 (致病因子 )----产生独特型抗体 ----大量积累后产生二次抗体 (抗独特型抗体,抗抗体 ),形成一种自身抑制作用,身体内部在免疫调控中,限制抗体的无限制增多,避免了免疫功能的紊乱,
独特型疫苗现以抗抗体代替抗原注射人体,代替原先的抗原,抗原和抗体空间结构高度特异,抗抗体与抗体互补,则抗抗体与抗原在空间结构上具相似性,可以避免使用有毒的抗原,称独特型疫苗,
第二节 抗体生成的遗传控制人体 Ig分子有碍几百万种,而 基因组总共 10万个,靠基因重排一,
抗体基因的结构,
1,三大基因群,H链 位于 14号染色体
22号染色体
2号染色体
2,二个基因组成一条肽链,
H链 ---V基因,C基因 (?1000种 )
L链 ---V基因,C基因 (?1000种 )
V基因多样性变化与 C基因多样性之积,
共?1000000种,可以解释抗体的多样性,
3,基因的隔裂现象 (gene split)
胚胎时期,免疫球蛋白的 链 V,J,C基因相互分开,成隔离状态 (内含子,intron),成熟后经过重排,
三大基因以连锁排列,链 V,J,C 基因到成熟时,
不仅分隔区被去除,且 J基因只留下一个,出现基因的重排,在不同的细胞株带有一定的随机性,形成抗体的多样性,
4 基因重排的机制通常具有回文结构七聚体 九聚体,5‘-----CACTGTG-------
3’-----GTGACAC-------
九聚体
Recombinase识别七聚体
V J
recombinase,重组酶可以识别颈环结构,
把相应区段切除,连接,形成重组后的免疫球蛋白基因,
重组后表达效率增强,可能与内部增强子的距离改变有关,使基因表达增强 (1.6万倍 ),
增强子与肿瘤 ---B淋巴瘤,8 2,22,14移位
c-myc(oncogene)
第三节 异常免疫球蛋白血症血清中一种或多种免疫球蛋白异常增高,这种免疫球蛋白称 M蛋白或副蛋白 (paraprotein).
按特性分类,
1.单克隆丙种球蛋白血症由于浆细胞 /B细胞的恶性增生造成,通常为单一球蛋白增高,
常见于 (1)多发性骨髓瘤,IgG升高,其他 Ig量明显下降,
病症,尿中含 本周氏蛋白,将尿加热,有大量蛋白质凝固,
是由于轻链二聚体造成的 ;用正常疫苗注射病人,不产生抗体,是由于无法刺激 Ig增殖,产生抗体 ;异常球蛋白无明显免疫功能,
(2)巨球蛋白血症主要为 IgM(大分子,五聚体,也称巨球蛋白 )增高,通常由于慢性骨肿瘤引起,临床上多发于 50岁以上的人,
IgM黏度很大,在血液中大量增生,干扰血液流动性,造成血管堵塞,易产生心血管疾病,
例如,心脏病,动脉粥状硬化,
(3)重链病由于重链异常增加,当 Ig不配比时,造成某些
Ig过剩,有等重链病,常见于恶性淋巴瘤,各年龄均可发,a 链,常见于胃肠道肿瘤 ; m 链,常见于白血病,
目前的诊断采用基因水平的分析,恶性淋巴细胞增殖通常是单克隆,一个细胞突变传代成一簇形成肿瘤,当 V区均一时,可以得出单一的扩增条带 (引物有较稳定的结合点 ).若 V区高变,无法设计 PCR的扩增引物 (走出电泳呈雾状,无单一的扩增条带 ).
(4)冷丙球血症,
由一类冷蛋白引起,冷蛋白,低温下,在血清中可以沉淀的血清球蛋白,加热可溶 (正常的球蛋白不会在低温下沉淀 ).
沉淀物,
Ig or Ig的抗体 (多数是抗原抗体的复合物 )
Ag---IgG,M,DNA,RNA或血液内部自身成分,
Ab---IgM,A,G
在血液中,自身 IgG以相对特异性与自身抗体结合,较冷状态下凝结,产生沉淀,例如,风湿病或类风湿病,
2,多克隆丙种球蛋白血症常由慢性感染引起,感染后产生多种多样的抗体,造成 Ig升高,
例如,自身免疫性疾病
----类风湿性关节炎,
----系统性红斑狼疮,
第五节
B细胞的分化和抗体的形成
B细胞 —— 由骨髓造血干细胞分化产生造血干细胞 前 B细胞 幼 B细胞
( mIgM)
进入外周血液循环、外周淋巴结。
(等待接受外界抗原物质刺激 )
幼 B细胞 ( mIgM)
抗原刺激 分化,增殖浆细胞 (形成抗体的 B细胞 )
初次答应分泌 IgM 记忆细胞 (休眠等待 )
再次接触抗原类别开关打开分泌 IgG IgA (V区不变 )
类别开关,从合成 IgM到合成 IgG,IgA等,开关的信号来自 Th细胞分泌的细胞介素 。 IL-4打开?1,? ; IL-5打开?;? -IF打开?2a。
淋巴细胞的循环
（ Circulation of lymphocytes）
淋巴细胞在淋巴组织之间和血液中反复流动交换就是淋巴细胞的循环。
血液有,5× 106 /ml白细胞 (WBC)
淋巴细胞 20-40%,T细胞占 70-75%
B细胞占 25-30%。
单核细胞 ~12%
粒细胞 50-70%
淋巴细胞循环的意义
1.增加了与抗原，侵入物接触的机会，
被活化的淋巴细胞变为效应细胞参与免疫应答。
2.能使 B,T细胞和记忆细胞很快地分布全身的组织器官。
