04 微免 免疫球蛋白2h微生物与免疫学.ppt

内容提要内容提要n n概述概述n n免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构n n抗体的异质性抗体的异质性n n五类免疫球蛋白的生物学特性五类免疫球蛋白的生物学特性n n免疫球蛋白基因及抗体的多样性免疫球蛋白基因及抗体的多样性n n人工制备抗体人工制备抗体Emil von Behring(1845-1917)antibody18901890，Behring&KitasatoBehring&Kitasato:血清中具有防御作用的保护血清中具有防御作用的保护血清中具有防御作用的保护血清中具有防御作用的保护 成分统称为成分统称为成分统称为成分统称为抗体抗体抗体抗体(AbAb)。一、概一、概 述述概念概念 免疫球蛋白（免疫球蛋白（免疫球蛋白（免疫球蛋白（Immunoglobulin Immunoglobulin，IgIg），即抗），即抗），即抗），即抗体体体体 (Antibody(Antibody，AbAb），），），），是是B细胞识别抗原后增殖分细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一种化为浆细胞所产生的一种糖蛋白糖蛋白。能与相应抗原特异。能与相应抗原特异性地结合，发挥免疫功能。主要存在于血清和组织液性地结合，发挥免疫功能。主要存在于血清和组织液中。中。类型类型分泌型（分泌型（secreted Ig,sIg):主要存在于血液及组织液中主要存在于血液及组织液中 膜型（膜型（membrane Ig,mIg):构成构成B细胞表面的抗原受体细胞表面的抗原受体二、二、Ig的结构的结构(IgG 为例为例)n重重链链与与轻轻链链n可可变变区区和和恒恒定定区区n铰铰链链区区n功功能能区区n其其它它成成分分n水水解解片片段段基本结构：四肽链结构基本结构：四肽链结构 由两条相同的重链由两条相同的重链由两条相同的重链由两条相同的重链（Heavy ChainHeavy Chain）和两和两和两和两条相同的轻链（条相同的轻链（条相同的轻链（条相同的轻链（Light Light chainchain）通过链间二硫通过链间二硫通过链间二硫通过链间二硫键连结形成。键连结形成。键连结形成。键连结形成。分子式为：分子式为：分子式为：分子式为：HH2 2L L2 2四条肽链两端游离的四条肽链两端游离的四条肽链两端游离的四条肽链两端游离的NHNH2 2和和和和COOHCOOH方向一致分方向一致分方向一致分方向一致分别命名为别命名为别命名为别命名为N N端和端和端和端和C C端端端端NN 端端端端 C C 端端端端C C 端端端端N N 端端端端重链和轻链重链和轻链n n轻链（轻链（轻链（轻链（L L链）：链）：链）：链）：210aa210aa（25kDa25kDa）链链链链 链链链链n n轻链决定型别轻链决定型别轻链决定型别轻链决定型别 型型型型 型型型型n n 正常人正常人正常人正常人：2 2 ：1 1重链（重链（重链（重链（HH链）链）链）链）:450550aa:450550aa（5075kDa5075kDa）链链链链 链链链链 链链链链 链链链链 链链链链 IgIg类别类别类别类别 IgGIgG IgAIgA IgMIgM IgDIgD IgEIgE可变区和恒定区可变区和恒定区（Variable region and Constant region）V区区：VH、VL 可变区（可变区（V区）区）：约：约110氨氨基酸，其种类、排列顺序基酸，其种类、排列顺序差异较大，构成抗体的多差异较大，构成抗体的多样性。样性。恒定区（恒定区（C区）区）氨基酸种类、氨基酸种类、排列顺序恒定排列顺序恒定C区：区：CL、CH 二、二、Ig的血清型的血清型n同种型（同种型（isotype）n同种异型（同种异型（allotype）n独特型（独特型（idiotype）同种型同种型 (isotypeisotype)同一种属内所有个体共同一种属内所有个体共 有的抗原特异性标志，有的抗原特异性标志，决定于决定于IgIg C C区区 同种同种共有共有 同种异型同种异型(allotypeallotype)同一种属一些个体区别于另一同一种属一些个体区别于另一些个体的抗原特异性些个体的抗原特异性 基因突变而致遗传标记基因突变而致遗传标记 （genetic markergenetic marker）同种的不同个体不同同种的不同个体不同独特型（独特型（idiotypeidiotype）每一种抗体形成细胞克隆每一种抗体形成细胞克隆所产生的免疫球蛋白所产生的免疫球蛋白V V区具区具有的抗原特异性有的抗原特异性,分为独分为独有和交叉独特型两种有和交叉独特型两种（private and cross private and cross idiotypeidiotype）同一个体的不同同一个体的不同IgIg特有特有免疫球蛋白血清型免疫球蛋白血清型血清型血清型 分布分布 类别类别 变异部位变异部位 同种型同种型 同种内所有正常个体同种内所有正常个体 类（类（IgG、IgA、IgM、IgD、IgE）CH 亚类亚类 IgG1-4、IgA1-2）CH 型和亚型型和亚型 CL同种异型同种异型 同种内不同个体同种内不同个体 Gm1-Gm30、A2m1-A2m2、CH、CL独特型独特型 单细胞克隆产生的单细胞克隆产生的Ig 极多，极多，108 VH、VL抗原结合部位的高变区抗原结合部位的高变区三、免疫球蛋白的功能三、免疫球蛋白的功能V区的功能区的功能n特异性结合抗原；特异性结合抗原；n抗抗体体结结合合相相应应抗抗原原分分子子，中中和和作作用用，发发挥挥免免疫疫效效应应（生生理理与与病理）；病理）；n BCR特异性识别并结合抗原分子特异性识别并结合抗原分子，介导体液免疫应答。，介导体液免疫应答。C C区的功能区的功能 激活补体激活补体 IgM、IgG13 激活补体经典途径激活补体经典途径 凝聚的凝聚的IgAIgA或或IgG4 IgG4 激活补体旁路途径激活补体旁路途径 与细胞表面与细胞表面FcRFcR结合结合 1 1）调理作用（）调理作用（opsonizationopsonization)；IgFcIgFc段与吞噬细胞表面段与吞噬细胞表面FcRFcR结合结合促吞噬；促吞噬；2 2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 （Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)3)3)介导介导I I型超敏反应型超敏反应 穿过胎盘和粘膜穿过胎盘和粘膜 IgGIgG通过胎盘；通过胎盘；sIgAsIgA穿过粘膜穿过粘膜CC区的功能区的功能五类五类Ig的特性和功能的特性和功能nIgGnIgMnIgAnIgDnIgEn n1 1、由淋巴结和脾脏的浆细胞产生。由淋巴结和脾脏的浆细胞产生。由淋巴结和脾脏的浆细胞产生。由淋巴结和脾脏的浆细胞产生。n n2 2、在血清中含量最高在血清中含量最高在血清中含量最高在血清中含量最高，占血清，占血清，占血清，占血清IgIg总量的总量的总量的总量的75-80%75-80%。n n3 3、是血液循环中主要的防御性抗体是血液循环中主要的防御性抗体是血液循环中主要的防御性抗体是血液循环中主要的防御性抗体，能激活补体、，能激活补体、，能激活补体、，能激活补体、中和病毒、中和毒素、调理吞噬。中和病毒、中和毒素、调理吞噬。中和病毒、中和毒素、调理吞噬。中和病毒、中和毒素、调理吞噬。n n4 4、能通过胎盘，对新生儿抗感染起重要作用。、能通过胎盘，对新生儿抗感染起重要作用。、能通过胎盘，对新生儿抗感染起重要作用。、能通过胎盘，对新生儿抗感染起重要作用。n n5 5、再次免疫应答产生再次免疫应答产生再次免疫应答产生再次免疫应答产生IgGIgG，为高亲和力抗体。为高亲和力抗体。为高亲和力抗体。为高亲和力抗体。n n6 6、可与葡萄球菌蛋白、可与葡萄球菌蛋白、可与葡萄球菌蛋白、可与葡萄球菌蛋白A A（SPASPA）结合，用于免疫诊结合，用于免疫诊结合，用于免疫诊结合，用于免疫诊断。断。断。断。IgG Ig M n n1 1、分子量最大分子量最大分子量最大分子量最大，血清，血清，血清，血清IgMIgM为为为为5 5聚体（巨球蛋白）聚体（巨球蛋白）聚体（巨球蛋白）聚体（巨球蛋白）n n2 2、由脾脏中的浆细胞产生，、由脾脏中的浆细胞产生，、由脾脏中的浆细胞产生，、由脾脏中的浆细胞产生，是个体发育过程中出现最早的是个体发育过程中出现最早的是个体发育过程中出现最早的是个体发育过程中出现最早的抗体抗体抗体抗体，胚胎晚期已能合成。如新生儿血清，胚胎晚期已能合成。如新生儿血清，胚胎晚期已能合成。如新生儿血清，胚胎晚期已能合成。如新生儿血清IgMIgM含量增高，则含量增高，则含量增高，则含量增高，则表示宫内感染。表示宫内感染。表示宫内感染。表示宫内感染。n n3 3、血清、血清、血清、血清IgMIgM：能激活补体，通过补体裂解产生能激活补体，通过补体裂解产生能激活补体，通过补体裂解产生能激活补体，通过补体裂解产生C3bC3b、C4bC4b发挥调理吞噬作用。抗全身感染的作用较强。发挥调理吞噬作用。抗全身感染的作用较强。发挥调理吞噬作用。抗全身感染的作用较强。发挥调理吞噬作用。抗全身感染的作用较强。n n4 4、在免疫应答的早期发生，是重要的早期防御性抗体，对、在免疫应答的早期发生，是重要的早期防御性抗体，对、在免疫应答的早期发生，是重要的早期防御性抗体，对、在免疫应答的早期发生，是重要的早期防御性抗体，对感染的早期诊断有意义。成人血清感染的早期诊断有意义。成人血清感染的早期诊断有意义。成人血清感染的早期诊断有意义。成人血清IgMIgM含量增高，则表示有含量增高，则表示有含量增高，则表示有含量增高，则表示有近期感染。近期感染。近期感染。近期感染。n n5 5、B B细胞膜表面细胞膜表面细胞膜表面细胞膜表面IgMIgM（mIgMmIgM）是）是）是）是B B细胞识别抗原的受体细胞识别抗原的受体细胞识别抗原的受体细胞识别抗原的受体（BCRBCR），），），），为单体为单体为单体为单体IgMIgM。只表达只表达只表达只表达mIgMmIgM是未成熟是未成熟是未成熟是未成熟B B细胞的标细胞的标细胞的标细胞的标志。志。志。志。IgA与与SIgA 血血血血清清清清IgAIgA：由由由由肠肠肠肠系系系系膜膜膜膜淋淋淋淋巴巴巴巴结结结结中中中中的的的的浆浆浆浆细细细细胞胞胞胞产产产产生生生生存存存存在在在在于于于于血血血血清清清清中中中中，含含含含量量量量占占占占血血血血清清清清IgIg总总总总量量量量的的的的10-20%10-20%。为为为为单单单单体体体体。具具具具抗抗抗抗菌菌菌菌、抗抗抗抗毒毒毒毒、抗病毒作用，对支原体和某些真菌也有作用。抗病毒作用，对支原体和某些真菌也有作用。抗病毒作用，对支原体和某些真菌也有作用。抗病毒作用，对支原体和某些真菌也有作用。分分分分泌泌泌泌性性性性IgAIgA（SIgASIgA）：由由由由粘粘粘粘膜膜膜膜固固固固有有有有层层层层的的的的浆浆浆浆细细细细胞胞胞胞产产产产生生生生，在在在在浆浆浆浆细细细细胞胞胞胞内内内内已已已已有有有有J J链链链链连连连连结结结结成成成成二二二二聚聚聚聚体体体体，通通通通过过过过粘粘粘粘膜膜膜膜上上上上皮皮皮皮细细细细胞胞胞胞时时时时获获获获得得得得分分分分泌泌泌泌片片片片.存存存存在在在在于于于于外外外外分分分分泌泌泌泌液液液液中中中中，为为为为二二二二聚聚聚聚体体体体。SIgASIgA是是是是重重重重要要要要的的的的局局局局部部部部防御性抗体。防御性抗体。防御性抗体。防御性抗体。Ig D 1 1、单体结构，由扁桃腺、脾脏中的浆细胞产生。、单体结构，由扁桃腺、脾脏中的浆细胞产生。、单体结构，由扁桃腺、脾脏中的浆细胞产生。、单体结构，由扁桃腺、脾脏中的浆细胞产生。2 2、血清中含量甚低，只占血清、血清中含量甚低，只占血清、血清中含量甚低，只占血清、血清中含量甚低，只占血清IgIg总量的总量的总量的总量的0.2%0.2%。3 3、是、是、是、是B B细胞分化发育成熟的标志（细胞分化发育成熟的标志（细胞分化发育成熟的标志（细胞分化发育成熟的标志（SmIgDSmIgD ）。）。）。）。4 4、血清血清血清血清IgDIgD分子：功能未明确。分子：功能未明确。分子：功能未明确。分子：功能未明确。mIgMmIgD成熟成熟B细胞细胞活化活化B细胞细胞未成熟未成熟B细胞细胞IgEn是血清中含量最低的是血清中含量最低的Ig；n主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生n属属嗜嗜细细胞胞抗抗体体，可可与与肥肥大大细细胞胞、嗜嗜碱碱粒粒细细胞胞表表面面FcR结合，介导结合，介导I型超敏反应。型超敏反应。四、人工制备抗体四、人工制备抗体n n多克隆抗体多克隆抗体多克隆抗体多克隆抗体n n（polyclonal antibodypolyclonal antibody，PcAbPcAb）n n单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体n n（monoclonal antibodymonoclonal antibody，McAbMcAb）n n基因工程抗体基因工程抗体基因工程抗体基因工程抗体n n（gene engineering antibodygene engineering antibody，GeAbGeAb）多克隆抗体多克隆抗体（polyclonal antibody）用含多种抗原决定簇的抗原物质免疫动物，刺激用含多种抗原决定簇的抗原物质免疫动物，刺激多个多个B细胞克隆所获得的免疫血清（含多种抗体的混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。合物），此为多克隆抗体。来源广泛，制备容易；特异性不高。来源广泛，制备容易；特异性不高。带有多个表位带有多个表位抗原抗原针对不同表位针对不同表位的的B细胞细胞克隆增殖克隆增殖多种抗体的混合物多种抗体的混合物（多克隆抗体）（多克隆抗体）刺激小鼠刺激小鼠单克隆抗体单克隆抗体monoclonal antibody,mAbn借助小鼠借助小鼠B B细胞杂交瘤细胞杂交瘤（hybridoma）技术，所制备的高技术，所制备的高度均一（度均一（属同一类、亚类、型别属同一类、亚类、型别）、单一特异性（）、单一特异性（只针只针对某一抗原决定簇的抗体分子对某一抗原决定簇的抗体分子）的抗体。）的抗体。n纯度高、特异性强、可大量生产。纯度高、特异性强、可大量生产。基因工程抗体基因工程抗体n又称重组抗体又称重组抗体 借助借助DNA重组技术和蛋白质工程技术，按人们的意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愿在基因水平上对Ig进行切割、拼接或修筛，重新组装成进行切割、拼接或修筛，重新组装成为新型抗体分子为新型抗体分子