第六章第六章抗体抗体抗体（
抗体（
antibody,Ab）
）
,
机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的终末末
B细胞细胞
---浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原浆细胞合成、分泌的一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
免疫球蛋白（
免疫球蛋白（
immunoglobulin,Ig）
）
,
具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的球蛋白。
蛋白。
免疫球蛋白免疫球蛋白的存在形式：
的存在形式：
膜型（
膜型（
membrane immunoglobulin,mIg）
）
--- B细胞膜上的抗原受体细胞膜上的抗原受体；
分泌型分泌型
(secreted immunoglobulin,sIg)
---分泌进入体液分泌进入体液
,介导体液免疫应答。
介导体液免疫应答。
第一节第一节免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构一一
.基本结构基本结构
(一一
)重链重链
（
（
heavy chain，
，
H）
）
2条条轻链轻链
（
（
light chain，
，
L）
）
2条条
(二二
)可变区（
可变区（
variable region,V区区
）
）
恒定区恒定区
（
（
constant region,C区）
区）
(三三
)超变区超变区
（
（
hyper-variable region,HVR),又称又称互补决定互补决定区区
(complementary determining
region,CDR）
）
骨架区骨架区
（
（
framework region,FR）
）
(四四
)铰链区铰链区
（
（
hinge region）
）
二二
.功能区（
功能区（
domain）
）
轻链轻链
:VL，
，
CL
重链重链
:VH，
，
CH1，
，
CH2，
，
CH3(IgG、
、
IgA 和和
IgD)
多一个多一个
CH4（
（
IgM和和
IgE）
）
功能区的主要功能：
功能区的主要功能：
VH和和
VL --- 抗原结合部位；
抗原结合部位；
CH1～
～
3和和
CL --- Ig遗传标志所在；
遗传标志所在；
CH2(IgG)、
、
CH3(IgM) --- C1q结合部位；
结合部位；
CH2～
～
CH3(IgG) --- 结合并通过胎盘；
结合并通过胎盘；
CH3(IgG) --- Fcγ
γ
R结合部位；
结合部位；
CH4(IgE) --- Fcε
ε
R结合部位。
结合部位。
三三
.水解片段水解片段木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶
（
（
Papain）
）
? IgG
Fab段段
(fragment of antigen- binding,抗原结合片段抗原结合片段
)
Fc段段
（
（
fragment crystalizable,可结晶片段）
可结晶片段）
胃蛋白酶胃蛋白酶
（
（
Pepsin）
）
? IgG
F( ab′
′
)
2
pFc ′
′
意义：
意义：
阐明阐明
Ig分子生物学作用；
分子生物学作用；
构建基因工程抗体。
构建基因工程抗体。
四四
.其它成分其它成分
1.连接链（
连接链（
joining chain，
，
J链链
)
2.分泌片（
分泌片（
secretory piece,SP）
）
第二节第二节免疫球蛋白的类型免疫球蛋白的类型双重特性：
双重特性：
抗体活性抗体活性免疫原性（抗原物质）
免疫原性（抗原物质）
一一
.同种型（
同种型（
isotype）
）
同一种属每个个体都具有的免疫球蛋白的抗原同一种属每个个体都具有的免疫球蛋白的抗原特异性，
特异性，
其抗原决定簇主要存在于其抗原决定簇主要存在于
Ig的的
C区区
。
。
1.类和亚类（根据类和亚类（根据
H链的抗原性不同）
链的抗原性不同）
五类：
五类：
IgG ---γ
γ
(gamma)
IgA ---α
α
(alpha)
IgM ---μ
μ
(mu)
IgD ---δ
δ
(delta)
IgE ---ε
ε
(epsilon)
亚类：
亚类：
IgG：
：
IgG1,IgG2,IgG3,IgG4
IgA：
：
IgA1,IgA2
IgM,IgM1,IgM2
2.型和亚型型和亚型
(根据轻链根据轻链
C区抗原特异性不同分型区抗原特异性不同分型
)：
：
κ
κ
(kappa)型型
、
、
λ
λ
(lambda)型型亚型亚型
(λ
λ
链链
)：
：
OZ(+) (或或
λ
λ
1),第
：第
190位位
(亮氨酸亮氨酸
)
OZ(-) (或或
λ
λ
2),第
：第
190位位
(精氨酸精氨酸
)
Kern(+)(或或
λ
λ
3),
：
第第
154位位
(甘氨酸甘氨酸
)
Kern(-)(或或
λ
λ
4),
：
第第
154位位
(丝氨酸丝氨酸
)
二二
.同种异型（
同种异型（
allotype）
）
同一种属不同个体之间免疫球蛋白也具有的差同一种属不同个体之间免疫球蛋白也具有的差异性，主要反映在分子的异性，主要反映在分子的
CH和和
CL上的一个或数个氨上的一个或数个氨基酸的差异基酸的差异
(genetic markers---遗传标志遗传标志
) 。
。
Gm因子：
因子：
Gm1～
～
30
Am因子：
因子：
A2m1，
，
A2m2
Km因子：
因子：
Km1，
，
Km2，
，
Km3
三三
.独特型（
独特型（
idiotype）
）
在同一个体内，不同在同一个体内，不同
B细胞克隆所产生的免疫球细胞克隆所产生的免疫球蛋白分子蛋白分子
V区以及区以及
T、
、
B细胞表面抗原受体细胞表面抗原受体
V区所具有区所具有的抗原特异性不同。
的抗原特异性不同。
第三节第三节免疫球蛋白的基因结构及其表达免疫球蛋白的基因结构及其表达一一
.免疫球蛋白的基因库免疫球蛋白的基因库
H基因库（重链基因连锁群）：
基因库（重链基因连锁群）：
--- 第第
14号染色体号染色体
κ
κ
基因库（
基因库（
κ
κ
链基因连锁群）：
链基因连锁群）：
--- 第第
2号染色体号染色体
λ
λ
基因库（
基因库（
λ
λ
链基因连锁群）：
链基因连锁群）：
--- 第第
22号染色体号染色体二二
.Ig的基因结构及其重排和表达的基因结构及其重排和表达
κ
κ
链：
链：
Vκ
κ
(约约
100个个
)、
、
Jκ
κ
(5个个
)、
、
Cκ
κ
(1个个
)
λ
λ
链：
链：
Vλ
λ
(约约
30个个
)、
、
Jλ
λ
-Cλ
λ
(4个个
)
H链：
链：
V基因基因
(约约
95个个
)
D基因基因
(27个个
)
J基因基因
(6个个
)
C基因基因
(9个个
)
?V
区区
三三
.Ig的类别转换（
的类别转换（
class switching）
）
一个一个
B细胞克隆在分化过程中细胞克隆在分化过程中
V-D-J功能性基功能性基因片段保持不变，而发生因片段保持不变，而发生
C基因重排，使其表达的基因重排，使其表达的抗体分子发生抗体分子发生
H链类的改变，称为类别转换。
链类的改变，称为类别转换。
B细胞克隆细胞克隆
? IgM ?
IgG
IFN-γ
γ
IL-4
IgE
第四节第四节抗体的功能抗体的功能一一
,V区的功能区的功能
----- 识别并特异性结合抗原识别并特异性结合抗原抗体分子：
抗体分子：
单体（
单体（
IgG,IgE) --- 2价价二聚体二聚体
(分泌型分泌型
IgA) --- 4价价五聚体五聚体
(IgM) --- 10价（
价（
5价）
价）
实际意义实际意义
:
a.中和效应中和效应
--- 中和毒素和病毒中和毒素和病毒
b.与与
Ag结合结合
--- 促吞噬细胞吞噬促吞噬细胞吞噬二二
,C区的功能区的功能
1.激活补体系统激活补体系统
Ab(IgM、
、
IgG) + Ag ? C1q ? 补体经典途径补体经典途径
IgG4、
、
IgA和和
IgE的凝聚物的凝聚物
? 补体旁路途径补体旁路途径
2.介导免疫细胞活性介导免疫细胞活性
(1).调理作用（
调理作用（
opsonization）
）
：
：
IgG + 抗原抗原
(颗粒性颗粒性
)
? Fcγ
γ
R（单核、巨噬细胞及中性粒细胞）
（单核、巨噬细胞及中性粒细胞）
?
促吞噬细胞吞噬；
促吞噬细胞吞噬；
(2).ADCC：
：
IgG + 抗原抗原
(靶细胞靶细胞
) ? Fc γ
γ
R（
（
NK 细细胞）
胞）
? 杀伤杀伤靶细胞；
靶细胞；
(3).介导超敏反应介导超敏反应
：
：
Ⅰ
Ⅰ
型型
、
、
Ⅱ
Ⅱ
型型和和
Ⅲ
Ⅲ
型超敏反应。
型超敏反应。
第五节第五节各类免疫球蛋白的特性和功能各类免疫球蛋白的特性和功能一一
.IgG
一般特性：
一般特性：
单体分子；
单体分子；
四个亚类；
四个亚类；
血清中含量最高血清中含量最高
(75%Ig)；；
半衰期最长半衰期最长
(21～
～
23天天
)；；
3～
～
5岁达成人水平岁达成人水平
(8.0～
～
17 mg/ml)；；
可与可与
SPA结合。
结合。
生物学活性：
生物学活性：
通过胎盘（新生儿抗感染）；
通过胎盘（新生儿抗感染）；
激活补体（裂解细胞）；
激活补体（裂解细胞）；
调理作用调理作用
（
（
促进吞噬促进吞噬
）；
）；
介导介导
ADCC（
（
细胞毒作用）。
细胞毒作用）。
实际意义：
实际意义：
a.抗感染；
抗感染；
b.自身抗体自身抗体
? 自身免疫病；
自身免疫病；
c.介导变态反应介导变态反应
( II、
、
III型型
)；；
d.封闭抗体封闭抗体
? 肿瘤细胞逃逸；
肿瘤细胞逃逸；
e.亲合层析法亲合层析法
--- IgG纯化；
纯化；
f.免疫学检测。
免疫学检测。
二二
.IgM
1.五聚体，分子量最大五聚体，分子量最大
(900 kd)，又称巨球蛋白；
，又称巨球蛋白；
2.人类发育过程中最早合成的人类发育过程中最早合成的
Ig；；
3.体液免疫应答最先产生的体液免疫应答最先产生的
Ig --- 感染早期免疫；
感染早期免疫；
4.占血清占血清
Ig含量的含量的
5～
～
10%；；
5.半衰期半衰期
,5天天
--- 血清中特异性血清中特异性
IgM 水平增高提示水平增高提示有近期感染；
有近期感染；
6.激活补体；
激活补体；
7.IgM 不能通过胎盘不能通过胎盘
? 脐带血或新生儿血清中脐带血或新生儿血清中
IgM
水平升高表明胎儿有宫内感染；
水平升高表明胎儿有宫内感染；
8.B细胞膜细胞膜
IgM(mIgM) ? 体液免疫应答；
体液免疫应答；
9.自身抗体自身抗体
? 自身免疫病，如；类风湿因子。
自身免疫病，如；类风湿因子。
三三
.IgA
1.两种类型：
两种类型：
血清型血清型
--- IgA1(主要主要
)，单体
，单体
(主要主要
)；；
分泌型分泌型
--- IgA2(主要主要
)，二聚体
，二聚体
(主要主要
),
粘膜局部浆细胞合成；
粘膜局部浆细胞合成；
分泌片由粘膜上皮细胞合成；
分泌片由粘膜上皮细胞合成；
2.半衰期半衰期
,6天；
天；
3.占血清占血清
Ig含量的含量的
5～
～
15%；；
4.粘膜局部抗感染免疫；
粘膜局部抗感染免疫；
5.聚合聚合
IgA激活补体替代途径。
激活补体替代途径。
四四
.IgD
1.单体分子；
单体分子；
2.存在形式：
存在形式：
分泌性分泌性
--- 血清中，功能不清；
血清中，功能不清；
膜结合性膜结合性
--- B细胞表面细胞表面
,
（
（
1）是
）是
B细胞成熟的重要标志；
细胞成熟的重要标志；
（
（
2）抗原受体；
）抗原受体；
3.占血清占血清
Ig含量的含量的
1%；；
4.半衰期半衰期
,3天。
天。
五五
.IgE
1.单体分子；
单体分子；
2.血清中含量最低血清中含量最低
(占占
Ig的的
0.002%)；；
3.半衰期半衰期
,3天；
天；
4.呼吸道和胃肠道浆细胞产生；
呼吸道和胃肠道浆细胞产生；
5.介导介导
I 型超敏反应；
型超敏反应；
6.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异性特异性
IgE水平增高。
水平增高。
第六节第六节单克隆抗体和基因工程抗体单克隆抗体和基因工程抗体一一
.多克隆抗体（
多克隆抗体（
polyclonal antibody）：
）：
指由不同指由不同
B细胞克隆产生的针对抗原物质中多种细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗原决定簇的多种抗体混合物。
抗原决定簇的多种抗体混合物。
如如
:免疫血清（含多种特异性抗体）。
免疫血清（含多种特异性抗体）。
实际意义：
实际意义：
（
（
1）预防、治疗感染性疾病，
）预防、治疗感染性疾病，
如：破伤风抗毒素血清如：破伤风抗毒素血清
? 抗抗破伤风，胎盘球蛋破伤风，胎盘球蛋白白
? 抗病毒感染抗病毒感染等，副作用：
等，副作用：
?超敏反应超敏反应
（
（
2）临床诊断，如：肥达氏反应
）临床诊断，如：肥达氏反应
--- 伤寒、副伤伤寒、副伤寒，缺点：特异性差。
寒，缺点：特异性差。
二二
.单克隆抗体（
单克隆抗体（
monoclonal antibody,McAb）
）
由单一克隆由单一克隆
B细胞杂交瘤产生的，只识别抗原分细胞杂交瘤产生的，只识别抗原分子某一特定抗原决定簇的特异性抗体。
子某一特定抗原决定簇的特异性抗体。
特点：具有高度均一性。
特点：具有高度均一性。
杂交瘤细胞：
杂交瘤细胞：
骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞
--- 无限增殖；
无限增殖；
免疫免疫
B细胞细胞
--- 合成、分泌特异性抗体。
合成、分泌特异性抗体。
杂交瘤技术杂交瘤技术
--- HAT培养基：次黄嘌培养基：次黄嘌
(H),氨基氨基蝶呤蝶呤
(A)和胸腺嘧啶核苷和胸腺嘧啶核苷
(T)。
。
实际意义：
实际意义：
（
（
1）抗原的纯化和结构分析；
）抗原的纯化和结构分析；
（
（
2）细胞发生、分化及功能的阐明；
）细胞发生、分化及功能的阐明；
（
（
3）临床疾病的诊断和治疗，
）临床疾病的诊断和治疗，
如：免疫分子检测；
如：免疫分子检测；
免疫导向药物治疗恶性肿瘤免疫导向药物治疗恶性肿瘤
---
McAb抗癌药物抗癌药物
(毒素或放射核素偶联毒素或放射核素偶联
)。
。
三三
.基因工程抗体基因工程抗体
(genetic engineering antibody)
在在
DNA水平对水平对
Ig基因进行切割、拼接或修饰，
基因进行切割、拼接或修饰，
导入受体细胞表达的抗体。
导入受体细胞表达的抗体。
如：
如：
人人
-鼠嵌合抗体鼠嵌合抗体
(chimeric antibody)
改型抗体改型抗体
(reshaped humanized antibody)
小分子抗体：
小分子抗体：
Fab片段片段
Fc片段片段
Fv片段片段双特异性抗体双特异性抗体
(bispecific antibody)：
：
如：
如：
Ig-融合蛋白融合蛋白
，
，
抗体导向酶等抗体导向酶等
。
。
本章提要本章提要免疫球蛋白或抗体的基本结构是由免疫球蛋白或抗体的基本结构是由
2条相同的重条相同的重链借链间二硫键连接构成。
链借链间二硫键连接构成。
每条肽链都具有可变区和恒定区，并且以典型每条肽链都具有可变区和恒定区，并且以典型的折叠成球状的功能区呈现。可变区特别是其中的的折叠成球状的功能区呈现。可变区特别是其中的超变区与识别抗原、特异性结合抗原的中和效应相超变区与识别抗原、特异性结合抗原的中和效应相关；恒定区进一步介导其它免疫细胞或免疫分子的关；恒定区进一步介导其它免疫细胞或免疫分子的各种生物学效应。
各种生物学效应。
免疫球蛋白分子可被木瓜蛋白酶解离为免疫球蛋白分子可被木瓜蛋白酶解离为
2个个
Fab
片段和片段和
1个个
Fc片段，被胃蛋白酶解离为片段，被胃蛋白酶解离为
F(ab’)
2
片段和片段和
pFc片段。
片段。
免疫球蛋白具有抗原特异性（同种型、同种异型和独特型）。根据 C区肽段及其氨基酸构成的不同，又分为若干类和亚类，型和亚型。
五大类免疫球蛋白具有不同的理化特性和生物学功能。
抗体的多样性源于免疫球蛋白基因组在 B细胞发生时的重排组合以及 B细胞抗原刺激后诱发的高频突变。
当今医学发展中的单克隆抗体和基因工程抗体研究正在迅速展开。