抗原与抗体讲稿.ppt

关于抗原与抗体第一页，讲稿共一百二十七页哦2v免疫的基本概念v抗原v抗体v抗体产生的克隆选择学说第二页，讲稿共一百二十七页哦3第一节第一节 免疫的基本概念免疫的基本概念 免疫免疫是指机体识别自身和非自身物质，并排除非自身大分子物是指机体识别自身和非自身物质，并排除非自身大分子物质的一种复杂的生理学反应。质的一种复杂的生理学反应。免疫学免疫学是研究抗原、机体免疫系统和免疫应答规律的一门是研究抗原、机体免疫系统和免疫应答规律的一门学科。学科。第三页，讲稿共一百二十七页哦4一、免疫的基本特性1.识别自身与非自身 正常动物机体能识别自身与非自身的大分子物质，识别的物质基础是存在于免疫细胞(T淋巴细胞、B淋巴细胞)膜表面的抗原受体，识别功能很精细。2.特异性 机体的免疫应答和免疫力具有高度的特异性（针对性）。3.免疫记忆 机体受抗原刺激产生抗体和致敏淋巴细胞外，也形成了免疫记忆细胞，对再次接触的相同抗原物质可产生更快的免疫应答。第四页，讲稿共一百二十七页哦5 二、免疫的基本功能二、免疫的基本功能1.1.抵抗感染抵抗感染 指动物机体抵御病原微生物的感染和侵袭的能力，指动物机体抵御病原微生物的感染和侵袭的能力，又称又称免疫防御免疫防御。2.2.自身稳定自身稳定 又称又称免疫稳定免疫稳定。机体免疫系统识别和清除自身衰老。机体免疫系统识别和清除自身衰老死亡的细胞，以维持机体的生理平衡。死亡的细胞，以维持机体的生理平衡。3.3.免疫监视免疫监视 机体免疫系统识别和清除自身的变异细胞。机体免疫系统识别和清除自身的变异细胞。第五页，讲稿共一百二十七页哦6第二节第二节 抗抗 原原一、抗原的概念一、抗原的概念1.1.抗抗原原(antigen)(antigen)与与抗抗原原性性(antigenicity)(antigenicity)凡凡能能刺刺激激机机体体产产生生抗抗体体和致敏淋巴细胞并能与之发生反应的物质称为和致敏淋巴细胞并能与之发生反应的物质称为抗原抗原(AgAg)。抗原物质具有抗原性抗原物质具有抗原性,包括包括免疫原性免疫原性与与反应原性反应原性。第六页，讲稿共一百二十七页哦7v免疫原性(immunogenicity)（抗原作用）指能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞的特性。v反应原性(reactinogenicity)（抗原反应）指抗原与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性，此特性又称为免疫反应性(immunoreactivity)。第七页，讲稿共一百二十七页哦82.2.完全抗原与半抗原完全抗原与半抗原 抗原又分为完全抗原与不完全抗原。抗原又分为完全抗原与不完全抗原。既既具具有有免免疫疫原原性性又又有有反反应应原原性性的的物物质质称称为为完完全全抗抗原原(complete(complete antigen)antigen)。只只具具有有反反应应原原性性而而缺缺乏乏免免疫疫原原性性的的物物质质称称为为不不完完全全抗抗原原(incomplete(incomplete antigen)antigen)，亦亦称称为为半半抗抗原原(hapten)(hapten)。如如荚荚膜膜多多糖糖、类脂、脂多糖。半抗原又分为类脂、脂多糖。半抗原又分为简单半抗原简单半抗原和和复合半抗原复合半抗原。第八页，讲稿共一百二十七页哦9v简单半抗原(simple hapten)简单半抗原的分子量较小，只有一个抗原决定簇，不能与相应的抗体发生可见的反应，但能中和相应的抗体阻止其出现可见的反应(用沉淀抑制反应可证实)。v复合半抗原(complex hapten)复合半抗原的分子量较大，有多个抗原决定簇。一般的半抗原都属于此类，能与相应的抗体发生沉淀反应。二硝基氯苯(DNCB)、多糖、类脂质、脂多糖等半抗原都为复合半抗原。第九页，讲稿共一百二十七页哦10 二、构成抗原的条件（影响抗原免疫原性的因素）二、构成抗原的条件（影响抗原免疫原性的因素）1.异源性 又称异物性(foreigness)，一般说来，只有非自身物质进入机体才能具有免疫原性。微生物、异种组织、细胞及蛋白质均是良好的抗原。通常动物亲缘关系相距越远，种系差异越大，免疫原性越好。有以下几种情况:非动物性抗原 非动物性的物质，譬如植物蛋白(叶绿素等)、微生物等，对动物宿主有良好的免疫原性。异种动物抗原 动物之间血源关系相距越远，生物种系差异越大、免疫原性越好。譬如:鸭源蛋白质对鸡的免疫原性较弱，而对兔则是良好的免疫原。同种异体抗原 同种动物异体间的某些物质也有免疫原性，譬如血型抗原、组织相容性抗原等。自身抗原 动物自身的组织通常情况下不具有免疫原性。第十页，讲稿共一百二十七页哦112.大分子 抗原的免疫原性与其分子大小有直接关系。免疫原性良好的物质分子量一般都在10000以上，在一定条件下，分子量越大，免疫原性越强。分子量小于5000其免疫原性较弱。分子量在l 000以下的物质为半抗原，没有免疫原性。但与蛋白质载体结合后可获得免疫原性。3.分子结构 相同大小的分子如果化学组成、分子结构和空间构象不同，其免疫原性也有一定的差异。一般讲，分子结构和空间构型越复杂，免疫原性越好。芳香环结构比直链结构强。第十一页，讲稿共一百二十七页哦124.4.物物理理性性 颗颗粒粒性性抗抗原原的的免免疫疫原原性性通通常常比比可可溶溶性性抗抗原原强强。可可溶溶性性抗抗原原分分子子聚聚合合后后或或吸吸附附在在颗颗粒粒表表面面可可增增强强其其免免疫疫原原性性。例例如如将将甲甲状状腺腺蛋蛋白白与与聚聚丙丙烯烯酰酰胺胺颗颗粒粒结结合合后后免免疫疫家家兔兔可可使使IgMIgM的的效效价价提提高高2020倍倍。免免疫疫原原性性弱弱的的蛋蛋白白质质如如果果吸吸附附在在氢氢氧氧化化铝铝胶胶、脂脂质质体体等大分子颗粒上可增强其免疫原性。等大分子颗粒上可增强其免疫原性。5.5.完完整整性性 所所以以抗抗原原物物质质通通常常要要通通过过非非消消化化道道途途径径以以完完整整分分子子状态进入体内，才能保持抗原性。状态进入体内，才能保持抗原性。第十二页，讲稿共一百二十七页哦13 三、抗原决定簇三、抗原决定簇1.1.概概念念 抗抗原原分分子子并并非非所所有有的的基基团团都都作作用用一一致致，决决定定其其免免疫疫活活性性的的只只是是其其中中的的一一小小部部分分抗抗原原区区域域。抗抗原原分分子子表表面面具具有有特特殊殊立立体体构构型型和和免免疫疫活活性性的的化化学学基基团团称称为为抗抗原原决决定定簇簇(antigenic(antigenic determinant)determinant)或或抗抗原原决决定定基基。由由于于抗抗原原决决定定簇簇通通常常位位于于抗抗原原分分子子表表面面，因因而而又又称称为为抗抗原表位原表位(epitope)(epitope)。抗原决定簇决定抗原的特异性。抗原决定簇决定抗原的特异性。第十三页，讲稿共一百二十七页哦14第十四页，讲稿共一百二十七页哦152.决定簇的大小 抗原决定簇的大小是相当恒定的。蛋白质抗原的每个决定簇由5-7个氨基酸残基组成，如肌红蛋白的决定簇由67个氨基酸残基组成，伸长约为1.92.3nm；多糖抗原由56个单糖残基组成，大小为3.5nm；核酸抗原的决定簇由5-8个核苷酸残基组成，大小为2.0nm。第十五页，讲稿共一百二十七页哦163.3.决定簇的数量决定簇的数量 抗原分子抗原决定簇的数目称为抗原的抗原分子抗原决定簇的数目称为抗原的抗原价抗原价。单价抗原单价抗原只有一个抗原决定簇的抗原称为，如简单半抗原。只有一个抗原决定簇的抗原称为，如简单半抗原。多价抗原多价抗原 含有多个抗原决定簇的抗原为含有多个抗原决定簇的抗原为多价抗原多价抗原。单单特特异异性性决决定定簇簇 抗抗原原分分子子只只含含有有一一种种特特异异性性决决定定簇簇称称为为单单特特异异性决定簇。性决定簇。第十六页，讲稿共一百二十七页哦17 多特异性决定簇 含有两种以上不同特异性的决定簇。功能价 位于抗原分子表面、能与免疫活性细胞接近，对激发机体的免疫应答起着决定意义的决定簇称为抗原的功能价。非功能价 隐蔽于抗原分子内部的决定簇谓之非功能价，只有在用酶轻度消化后才能暴露。天然抗原一般都是多价和多特异性决定簇抗原。第十七页，讲稿共一百二十七页哦18单特异性决定簇单特异性决定簇多价抗原多价抗原多特异性多特异性决定簇多决定簇多价抗原价抗原第十八页，讲稿共一百二十七页哦19第十九页，讲稿共一百二十七页哦20四、抗原的交叉性四、抗原的交叉性 不不同同抗抗原原物物质质之之间间存存在在相相同同的的抗抗原原决决定定簇簇，这这种种现现象象称称为为抗抗原原的的交交叉叉性性。这这些些共共有有的的抗抗原原组组成成或或决决定定簇簇称称为为共共同同抗抗原原或或交交叉叉抗抗原原。如如果果两两种种微微生生物物有有共共同同抗抗原原，它它们们与与相相应应抗抗体体相相互互之之间可以发生间可以发生交叉反应交叉反应。第二十页，讲稿共一百二十七页哦21载体效应(carrier effect)v小分子物质不具有免疫原性，不能诱导产生免疫应答，但当与大分子物质(载体)连接后，就能诱导机体产生免疫应答，并能与相应的抗体结合，这种现象称为半抗原载体现象。v这些小分子物质即为半抗原，实质上就是抗原决定簇，大分子物质即为载体。半抗原与载体结合后首次免疫动物，可测得半抗原的抗体(初次免疫反应)，但当二次免疫时，半抗原连接的载体只有与首次免疫所用的载体相同时，才会有再次反应，这种现象称为载体效应。第二十一页，讲稿共一百二十七页哦22v现代实验表明免疫系统对半抗原和载体各自的决定簇分别进行识别。T细胞识别载体决定簇，B细胞识别半抗原决定簇。实际上任何大分子抗原都可看成半抗原和载体的复合物。在抗原分子中载体起着增加半抗原的大小，使其获得免疫原性与免疫记忆的作用。第二十二页，讲稿共一百二十七页哦23抗原抗原载体现象载体现象第二十三页，讲稿共一百二十七页哦24 五、抗原的分类五、抗原的分类（一）抗原分类（一）抗原分类 抗原有多种分类方法，大致如下抗原有多种分类方法，大致如下:1.1.按抗原的性质分类分：按抗原的性质分类分：抗原完全抗原不完全抗原（半抗原）简单半抗原复合半抗原第二十四页，讲稿共一百二十七页哦25 2.按来源分v异种抗原 与免疫动物不同种属的抗原，如微生物抗原，异种动物红细胞，异种动物蛋白。v同种抗原 与免疫动物同种属不同个体的抗原，能刺激同种而基因型不同的个体产生免疫应答，如血型抗原、同种移植物抗原。v自身抗原 动物的自身组织细胞、蛋白质在特定条件下形成的抗原，对自身免疫系统具有抗原性。v异嗜性抗原 指与种属特异性无关，存在于人、动物、植物及微生物之间性质相同的抗原(交叉抗原)。该现象首先由瑞典病理学家Forssman(18681947)发现的，故又称为Forssman抗原。第二十五页，讲稿共一百二十七页哦26 3.根据对胸腺(T细胞)的依赖性分类v胸腺依赖性抗原：这类抗原在刺激B细胞分化和产生抗体的过程中需要辅助性T细胞的协助。多数抗原都属此类，如异种组织与细胞、异种蛋白及人工复合抗原等。v非胸腺依赖性抗原这类抗原直接刺激B细胞产生抗体，不需要T细胞的协助。如大肠杆菌脂多糖、肺炎球菌荚膜多糖等。第二十六页，讲稿共一百二十七页哦274.根据化学性质分类糖蛋白脂蛋白脂质多糖核酸抗原第二十七页，讲稿共一百二十七页哦28（二）微生物抗原（二）微生物抗原1.1.按保护性分按保护性分 保护性抗原和非保护性抗原。保护性抗原和非保护性抗原。2.2.按微生物种类分按微生物种类分 细细菌菌抗抗原原 细细菌菌的的抗抗原原结结构构比比较较复复杂杂，每每个个菌菌的的每每种种结结构构都都由由若若干干抗抗原原组组成成，因因此此细细菌菌是是多多种种抗抗原原成成分分的的复复合合体体。有有菌菌体体抗抗原原、荚膜抗原荚膜抗原、鞭毛抗原鞭毛抗原和和菌毛抗原菌毛抗原等。等。第二十八页，讲稿共一百二十七页哦29v菌体抗原 又称O抗原，是革兰氏阴性菌细胞壁抗原，其化学本质为脂多糖的多糖侧链。v鞭毛抗原 又称H抗原。鞭毛抗原主要决定于鞭毛丝。v荚膜抗原 又称K抗原。荚膜是细菌主要的表面抗原，成分为多糖或多肽。v菌毛抗原 菌毛由菌毛素组成，有很强的抗原性。v毒素抗原 外毒素的成分为糖蛋白或蛋白质，具有很强的抗原性，能刺激机体产生抗体(即抗毒素)。第二十九页，讲稿共一百二十七页哦30 病毒抗原 各种病毒都有相应的抗原结构。如囊膜抗原、衣壳抗原、可溶性抗原和核蛋白抗原。v囊膜抗原（V抗原）有囊膜病毒，抗原特异性主要是囊膜上的纤突所决定的。如流感病毒HA和NA，是流感病毒亚型分类基础。v衣壳抗原（VC抗原）无囊膜病毒，其抗原特异性决定于病毒颗粒表面的衣壳蛋白。如口蹄疫病毒的衣壳蛋白VP1、VP2、VP3、VP4 等属此类抗原。v可溶性抗原（S抗原)。v核蛋白抗原(NP抗原)。第三十页，讲稿共一百二十七页哦31第三节第三节 抗抗 体体一、免疫球蛋白与抗体一、免疫球蛋白与抗体1.1.免免疫疫球球蛋蛋白白(immunoglobulin(immunoglobulin，简简称称Ig)Ig)指指存存在在于于人人和和动动物物血血液液(血血清清)、组组织织液液及及其其他他外外分分泌泌液液中中的的一一类类具具有有相相似似结结构构的的球球蛋蛋白白。过过去去曾曾称称为为 球球蛋蛋白白，在在19681968年年和和19721972年年两两次次国国际际会会议议上上决决定定以以IgIg表表示示。免免疫疫球球蛋蛋白白普普遍遍存存在在于于血血液液、组组织织液液及及外外分分泌泌液液中中。依依据据化化学结构和抗原性差异，学结构和抗原性差异，IgIg可分为可分为IgGIgG、IgMIgM、IgAIgA、IgEIgE和和1gD1gD五类。五类。第三十一页，讲稿共一百二十七页哦32 2.抗体(antibody Ab)v抗体 动物机体受到抗原物质刺激后，由B淋巴细胞转化为浆细胞产生的，能与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白，这类免疫球蛋白称为抗体(antibody，简称Ab)。v抗体的本质是Ig，它是机体对抗原物质产生免疫应答的重要产物，具有各种免疫功能。v体液免疫 抗体具有各种免疫功能，主要存在于动物的血液(血清)、淋巴液、组织液及其他外分泌液中，因此将抗体介导的免疫称为体液免疫。第三十二页，讲稿共一百二十七页哦33第三十三页，讲稿共一百二十七页哦34膜表面免疫球蛋白 v在成熟的B淋巴细胞表面具有抗原受体，其本质也是免疫球蛋白，称为膜表面免疫球蛋白简称（SmIg)。关于免疫球蛋白分子的结构和功能的研究是现代免疫学中的一大突破。在19591963年R.Porter和GEdelman采用酶及还原剂消化和分离免疫球蛋白技术，弄清了免疫球蛋白的基本结构，从而提出免疫球蛋白的结构模型。第三十四页，讲稿共一百二十七页哦35 二、二、IgIg的分子结构的分子结构 IgGIgG、IgEIgE、血血清清型型IgAIgA，IgDIgD均均是是以以单单体体分分子子形形式式存存在在，IgMIgM是是以以五五个个单单体体分分子子构构成成的的五五聚聚体体，分分泌泌型型IgAIgA是是以以二二个个单单体体构构成成的二聚体。的二聚体。第三十五页，讲稿共一百二十七页哦36 二、二、IgIg的分子结构的分子结构1.1.单体分子结构单体分子结构 所所有有种种类类IgIg的的单单体体分分子子结结构构都都是是相相似似的的，即即是是由由两两条条相相同同的的重重链链和和两两条条相相同同的的轻轻链链四四条条肽链构成的肽链构成的“Y”Y”字形字形的分子。的分子。第三十六页，讲稿共一百二十七页哦37免疫球蛋白的单体分子结构 v所有Ig单体分子结构相似，由2条重链和2条轻链组成“Y”字型结构分子。第三十七页，讲稿共一百二十七页哦38重重链链 又又称称H H链链，大大约约是是由由420420440440个个氨氨基基酸酸组组成成，分分子子量量大大约约为为50000500007700077000，两两条条重重链链之之间间由由一一对对或或一一对对以以上上的的二二硫键互相连接。硫键互相连接。第三十八页，讲稿共一百二十七页哦39v可变区 重链从氨基端(N端)开始最初的110个氨基酸(约占整个重链的1/4)的排列顺序以及结构是随抗体分子的特异性（与抗原对应）不同而有所变化，这一区域称为重链的可变区(variable region，VH，简称V区)，它赋予抗体以特异性。第三十九页，讲稿共一百二十七页哦40v恒定区 其余的氨基酸(占重链的3/4)数量、种类、排列顺序及含糖量都比较稳定，称为恒（稳）定区（constant region，CH，简称C区）。第四十页，讲稿共一百二十七页哦41v高(超)变区 在重链的可变区(VH)内部，有四个区域的氨基酸最易发生变化，称为高(超)变区，氨基酸残基位置分别位于31-37，51-58，84-91，101-1l0，其余的氨基酸变化较小，称为骨架区。第四十一页，讲稿共一百二十七页哦42 轻链（light chain）又称L链，是由213-214个氨基酸组成，分子量约为22500。两条相同的轻链其羧基端(C端)靠二硫键分别与两条重链连接。轻链从N端开始最初的109个氨基酸的排列顺序及结构随抗体分子的特异性（与抗原对应）变化而有差异，称为轻链的可变区(VL)，其余的氨基酸比较稳定，称为恒定区(CL)。第四十二页，讲稿共一百二十七页哦43抗原结合部位抗原结合部位 Ig Ig的的重链的可变区重链的可变区(VH)(VH)与与轻链的可变区轻链的可变区(VL)(VL)相对相对应，构成有结合特异抗原决定簇功能的区域为抗体分子的应，构成有结合特异抗原决定簇功能的区域为抗体分子的抗原抗原结合部位结合部位。第四十三页，讲稿共一百二十七页哦44 IgG IgG、IgEIgE、血清型、血清型IgAIgA，IgDIgD均是以单体分子形式存在，均是以单体分子形式存在，IgMIgM是以五个单体分子构成的五聚体，是以五个单体分子构成的五聚体，分泌型分泌型IgAIgA是以二个单体构成是以二个单体构成的二聚体。的二聚体。第四十四页，讲稿共一百二十七页哦45 2.Ig 2.Ig的功能区的功能区功功能能区区 IgIg多多肽肽链链分分子子折折叠叠形形成成的的几几个个(由由链链内内二二硫硫键键连连接接)环环状状球球形形结结构构，称称为为IgIg的的功功能能区区。IgIg每每条条重重链链有有四四个个功功能能区区，分分别别称称为为VHVH、CH1CH1、CH2CH2、CH3CH3；IgMIgM和和IgEIgE有有五五个个功功能能区区，即即多多了了一一个个CH4CH4。轻轻链链有有两两个个功功能能区区，即即VLVL和和CLCL。此此外外，在在两两条条重重链链之之间间二二硫硫键键连连接接处处附附近近为为IgIg的的绞绞链链区区。免免疫疫球球蛋蛋白白每每个个功功能能区区都都是是由由约约110110个氨基酸组成。个氨基酸组成。第四十五页，讲稿共一百二十七页哦46第四十六页，讲稿共一百二十七页哦47第四十七页，讲稿共一百二十七页哦48第四十八页，讲稿共一百二十七页哦49第四十九页，讲稿共一百二十七页哦50第五十页，讲稿共一百二十七页哦51第五十一页，讲稿共一百二十七页哦52第五十二页，讲稿共一百二十七页哦53 3.绞链区(hinge region)vCH1与CH2之间大约30个氨基酸残基的区域为免疫球蛋白的绞链区，由2-5个链间二硫键、CHl尾部和CH2头部的小段肽链构成。第五十三页，讲稿共一百二十七页哦54第五十四页，讲稿共一百二十七页哦554.4.水解片段及其生物学活性水解片段及其生物学活性 第五十五页，讲稿共一百二十七页哦56水水解解片片段段 Porter(1959)Porter(1959)应应用用木木瓜瓜蛋蛋白白酶酶(papain)(papain)将将IgGIgG水水解解，可可将将其其重重链链于于链链间间二二硫硫键键近近氨氨基基端端处处切切断断，得得到到大大小小相相近近的的三三个个片片段段。其其中中有有两两个个相相同同的的片片段段，可可与与抗抗原原特特异异性性结结合合，称称为为抗抗原原结结合合片片段段（FabFab），分分子子量量为为4500045000；另另一一个个片片段段可可形形成蛋白结晶，称为成蛋白结晶，称为FcFc片段片段(Fc)(Fc)，分子量为，分子量为5500055000。第五十六页，讲稿共一百二十七页哦57v后来，Nisonoff又应用胃蛋白酶(pepsin)将IgG重链于链间二硫键近羧基端切断，消化成两个大小不同的片段，一个是具有双价抗体活性的F(ab)2片段，另一个为若干小分子多肽碎片，称为pFc片段，后者无任何生物学活性。第五十七页，讲稿共一百二十七页哦58第五十八页，讲稿共一百二十七页哦59v Fab片段的生物学活性 抗体结合抗原的活性由Fab所呈现，由VH和VL所组成的抗原结合部位，可结合抗原，是决定抗体分子特异性的部位。第五十九页，讲稿共一百二十七页哦60vFc片段的生物学活性 该片段无结合抗原活性，但与抗体分子的生物学活性有密切关系：v选择性地通过胎盘；如人IgG可通过胎盘进入胎儿体内，就与Fc片段有关；Brambell已证实，胎盘母体一侧的滋养层细胞能摄取各类血浆蛋白，但其吞饮泡内只有IG的Fc受体而无其它种类Ig的受体。与受体结合的IgG可得以避免被酶分解，进而通过细胞的外排作用，分泌到胎盘的胎儿一侧，进入胎儿循环。第六十页，讲稿共一百二十七页哦61v与补体结合活化补体；补体可与抗原抗体复合物结合，其结合位点就位于抗体分子Fc片段的CH2上。第六十一页，讲稿共一百二十七页哦62第六十二页，讲稿共一百二十七页哦63v决定Ig分子的亲细胞性(即与带Fc受体细胞的结合)；一些免疫细胞如巨噬细胞、淋巴细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞等表面都具有免疫球蛋白的Fc片段的受体，因此，免疫球蛋白可通过其Fc片段与这些细胞表面的Fc受体结合。Ig与这些细胞Fc受体的结合部位因其种类不同而有差异，IgG与巨噬细胞，K细胞，B细胞Fc受体的结合部位是CH3，而IgE与嗜碱性粒细胞和肥大细胞Fc受体结合的部位是CH4。第六十三页，讲稿共一百二十七页哦64第六十四页，讲稿共一百二十七页哦65第六十五页，讲稿共一百二十七页哦66v与Ig通过粘膜进入外分泌液有关。如分泌型IgA可由局部粘膜固有层中的浆细胞产生，然后通过粘膜进入呼吸道和消化道分泌液中，就与lgA的Fc片段有关。第六十六页，讲稿共一百二十七页哦67v补体结合位点位于CH2上；Fc受体结合位点在CH3上。vIg抗原特异性 Fc片段是Ig分子中的重链稳定区，因此它是决定各类Ig抗原特异性的部位。用Ig免疫异种动物产生的抗抗体(第二抗体)，可与相应Ig发生抗原抗体反应。第六十七页，讲稿共一百二十七页哦685.Ig5.Ig的特殊分子结构的特殊分子结构某某些些IgIg还还具具有有一一些些特特殊殊分分子子结结构构，如如连连接接链链、分分泌泌成成分分、糖糖类类等等为为个个别别IgIg所具有。所具有。第六十八页，讲稿共一百二十七页哦69v 连接链 又称J 链，在Ig中，IgM是五聚体，分泌型的IgA是二聚体，这些单体之间就是依靠J 链连接起来的。J 链是一条多肽链，内含10糖成分。v糖类 Ig是含糖量相当高的蛋白，特别是IgM和IgA。糖类在Ig的分泌过程中起着重要作用，并可使Ig分子易溶和具有防止其分解的作用。第六十九页，讲稿共一百二十七页哦70v分泌成分(SC)又称分泌片，是分泌型IgA所特有的一种特殊结构，为多肽链(含6糖成分)。它是由局部粘膜的上皮细胞所合成的，在IgA通过粘膜上皮细胞的过程中SC与之结合形成分泌型的二聚体。SC可防止IgA在消化道内为蛋白酶所降解，从而使IgA能发挥免疫作用。第七十页，讲稿共一百二十七页哦71三、Ig的种类与抗原性1.种类 Ig可分为类、亚类、型、亚型及亚群等。v分类分型 Ig类的区分是依据其重链C区的理化特性及抗原性的差异，Ig可分为IgG、IgM、IgA、IgE和IgD 5大类及其亚型。第七十一页，讲稿共一百二十七页哦722.2.IgIg的的抗抗原原性性 IgIg是是蛋蛋白白质质，因因此此一一种种动动物物的的IgIg对对另另一一种种动动物物而而言是良好的抗原言是良好的抗原。同同种种型型 指指在在同同一一种种动动物物所所有有个个体体的的不不同同类类型型的的IgIg共共同同具具有有的的抗抗原原特特异异性性，同同种种间间不不表表现现出出抗抗原原性性，只只是是在在异异种种动动物物之之间间才才表表现出抗原性。现出抗原性。IgIg的同种型抗原的同种型抗原决定簇主要存在于重链决定簇主要存在于重链C C区区。同同种种异异型型 指指IgIg在在同同一一种种动动物物不不同同个个体体之之间间呈呈现现出出的的抗抗原原性性。同同种种异异型型的的抗抗原原决决定定簇簇存存在在于于IgGIgG、IgAIgA、IgEIgE的的重重链链C C区区和和k k型型轻链的轻链的C C区。同种异型是区。同种异型是IgIg稳定的遗传标志，可用于亲子鉴定。稳定的遗传标志，可用于亲子鉴定。第七十二页，讲稿共一百二十七页哦73独独特特型型 抗抗体体分分子子的的特特异异性性是是由由IgIg的的重重链链和和轻轻链链可可变变区区所所决决定定的的，因因此此体体内内针针对对不不同同抗抗原原分分子子的的抗抗体体之之间间的的差差别别表表现现在在IgIg分分子子的的可可变变区区，这这种种差差别别就就决决定定了了抗抗体体分分子子在在机机体体内内具具有有抗抗原原性性，由由抗体分子的可变区呈现的抗原性就称为抗体分子的可变区呈现的抗原性就称为IgIg的独特型的独特型。独独特特位位 独独特特型型由由IgIg可可变变区区若若干干个个抗抗原原决决定定簇簇所所组组成成，它它们们被被称称为为独独特特位位。独独特特型型在在异异种种、同同种种异异体体乃乃至至同同一一个个体体内内均均可可刺刺激激产产生生相相应应的的抗体抗体，称为，称为抗独特型抗体抗独特型抗体。第七十三页，讲稿共一百二十七页哦74 四、各类四、各类IgIg的主要特性与功能的主要特性与功能 1.IgG1.IgG 特特性性 是是人人和和动动物物血血清清中中含含量量最最高高的的IgIg，占占血血清清IgIg总总量量的的7575-80-80。IgGIgG是是介介导导体体液液免免疫疫的的主主要要抗抗体体，多多以以单单体体形形式式存存在在，分分子子量量为为160000160000180000 180000。产产生生与与分分布布 IgGIgG主主要要由由脾脾脏脏和和淋淋巴巴结结中中的的浆浆细细胞胞产产生生，大大部部分分(45%(45%50%)50%)在在血血浆浆中中，其其余余存存在在于于组组织织液液和和淋淋巴巴液液中中。IgGIgG是是惟惟一一可可通过人通过人(和兔和兔)胎盘胎盘的抗体，在新生儿的抗感染中起重要作用。的抗体，在新生儿的抗感染中起重要作用。第七十四页，讲稿共一百二十七页哦75IgG的功能 vIgG是动物机体抗感染免疫的主力，同时也是血清学诊断和疫苗免疫后监测的主要抗体。IgG在动物体内不仅含量高，而且持续时间长，可发挥抗菌、抗病毒、抗毒素以及抗肿瘤等免疫学活性.v能调理、凝集和沉淀抗原，与抗原结合后能结合补体。第七十五页，讲稿共一百二十七页哦76 2.lgM2.lgM 特特性性 是是动动物物机机体体初初次次体体液液免免疫疫应应答答最最早早产产生生的的免免疫疫球球蛋蛋白白，IgMIgM是是由由五五个个单单体体组组成成的的五五聚聚体体，是是所所有有IgIg中中分分子子量量最最大大的的,分分子子量为量为900000900000左右，又称为左右，又称为巨球蛋白巨球蛋白(macroglobulin)(macroglobulin)。产产生生与与分分布布 IgMIgM主主要要由由脾脾脏脏和和淋淋巴巴结结中中B B细细胞胞产产生生，只只分分布布于于血血液液中中，仅仅占占血血清清lglg的的1010左左右右。IgMIgM在在体体内内产产生生最最早早，在在抗抗感染免疫的早期起着十分重要的作用感染免疫的早期起着十分重要的作用。第七十六页，讲稿共一百二十七页哦77 IgM的功能 v与IgG相比，IgM在体内产生最早，但持续时间短，因此不是机体抗感染免疫的主力，但由于它是机体初次接触抗原物质(接种疫苗)时体内最早产生的抗体，因此在抗感染免疫的早期起着十分重要的作用，也可通过检测IgM抗体进行血清学的早期诊断。vIgM具有抗菌，抗病毒，中和毒素等免疫活性，由于其分子上含有多个抗原结合部位，所以它是一种高效能的抗体，其杀菌、溶菌、溶血、促进吞噬(调理作用)及凝集作用均比IgG高(大约高5001000倍)。第七十七页，讲稿共一百二十七页哦78 3.IgA 3.IgA 特特性性 以以单单体体和和二二聚聚体体两两种种分分子子形形式式存存在在。单单体体存存在在于于血血清清中中，称称为为血清型血清型IgAIgA，约占血清，约占血清IgIg的的1010-20-20；二聚体为分泌型二聚体为分泌型IgAIgA。产产生生与与分分布布 分分泌泌型型IgAIgA是是由由粘粘膜膜固固有有层层中中的的浆浆细细胞胞所所产产生生。主主要要存存在在于于各各种种分分泌泌液液中中。分分泌泌型型IgAIgA对对机机体体呼呼吸吸道道、消消化化道道等等局局部部粘粘膜膜免免疫疫起起着着相相当当重重要要的的作作用用，可可抵抵御御经经粘粘膜膜感感染染的的病病原原微微生生物物。在在传传染染病病预预防防中中，经经滴滴鼻鼻、点点眼眼、饮饮水水及及喷喷雾雾途途径径免免疫疫，均均可可产产生生分分泌型泌型IgAIgA而建立相应的粘膜免疫力。而建立相应的粘膜免疫力。第七十八页，讲稿共一百二十七页哦79 IgA功能v血清型的IgA同样具有抗菌、抗病毒、抗毒素等免疫学活性。v分泌型的IgA对机体呼吸道、消化道等局部粘膜免疫起着相当重要的作用，特别是对于一些经粘膜感染的病原微生物，动物体的这种粘膜免疫功能就显得十分重要，若动物体呼吸道、消化道分泌液中存在这些病原微生物的相应的分泌型IgA抗体，则可抵抗其感染，因此分泌型IgA是机体粘膜免疫的一道屏障。在传染病的预防接种中，经滴鼻、点眼、饮水等途径免疫，均可产生相应的粘膜免疫力。第七十九页，讲稿共一百二十七页哦80 4.IgE 4.IgE IgEIgE的的产产生生部部位位与与分分泌泌型型IgAIgA相相似似，在在血血清清中中的的含含量量甚甚微微。IgEIgE是是一一种种亲亲细细胞胞性性抗抗体体，易易与与皮皮肤肤组组织织、肥肥大大细细胞胞、血血液液中中的的嗜嗜碱碱性性粒粒细细胞胞和和血血管管内内皮皮细细胞胞结结合合，可可介介导导I I型型过过敏敏反反应应。IgEIgE在在抗抗寄寄生生虫、某些真菌感染方面也有重要作用。虫、某些真菌感染方面也有重要作用。第八十页，讲稿共一百二十七页哦81第八十一页，讲稿共一百二十七页哦82 5.IgD 特性 很少分泌，在血清中的含量极低，而且不稳定，容易降解。IgD分子量为17-20万。迄今对血清中的IgD的结构和功能尚不完全清楚，是否具有抗感染作用也未证实。有报道认为IgD与某些过敏反应有关，如抗青霉素和牛奶过敏性抗体以及一些自身免疫病抗体，有的属于IgD。功能 IgD主要作为成熟B细胞膜上的抗原特异性受体，是B细胞的重要表面标志。此外IgD与免疫记忆与某些过敏反应有关。第八十二页，讲稿共一百二十七页哦83五、五、抗体的制备抗体的制备v抗体制备技术是免疫学工作者经常采用的一项技术。当今，免疫学已进入分子水平时代，因此抗体的制备亦已步入分子水平。人工制备抗体的类型有三种:即多克隆抗体、单克隆抗体和基因工程抗体。第八十三页，讲稿共一百二十七页哦84 （一）人工制备抗体的种类1.多克隆抗体(polyclonal antibody，PcAb)采用传统的免疫方法，将抗原物质经不同途径（皮内、皮下、肌肉、静脉、腹腔、淋巴结注射等或点眼、滴鼻、饮水等）注入动物体内，经免疫后，分离出血清，由此获得的抗血清即为多克隆抗体。v细菌病毒抗原，均是由多种抗原成分组成，即使纯蛋白质抗原分子也含有多种抗原表位，因此进入机体后可激活许多淋巴细胞克隆，机体可产生针对各种抗原成分或抗原表位的抗体，由此获得的抗血清是一种多克隆的混合抗体，具有高度的异质性。v一只小鼠能产生约107-108 种不同抗体，人约109种。第八十四页，讲稿共一百二十七页哦852.单克隆抗体(McAb)由一个B细胞分化增殖的子代细胞(浆细胞)产生的针对单一抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。v McAb的特点 McAb的重链、轻链及其V区独特型的特异性、亲和力、生物学性状及分子结构均完全相同。第八十五页，讲稿共一百二十七页哦86v McAb技术原理 Khler 和Milstein在1975年建立了体外淋巴细胞杂交瘤技术，用人工的方法将产生特异性抗体的B细胞与同系骨髓瘤细胞融合，形成B细胞杂交瘤细胞，这种杂交瘤细胞既具有骨髓瘤细胞无限繁殖特性，又具有B细胞分泌特异性抗体的能力，由克隆化的B细胞杂交瘤所产生的抗体即为单克隆抗体。第八十六页，讲稿共一百二十七页哦87v单克隆抗体的问世，极大地推动了免疫学及其他生物科学的发展，并于1984年获得诺贝尔奖。vMcAb优点 与多克隆抗体比较，McAb具有无可比拟的优越性，具有高特异性、高纯度、均质性好、亲和力不变、重复性强、效价高、成本低、并可大量生产等优点。第八十七页，讲稿共一百二十七页哦88（二）B细胞杂交瘤株建立与McAb生产技术v基本过程 B细胞的制备、骨髓瘤细胞的制备-细胞融合-检测抗体-杂交瘤细胞的克隆化-细胞株冻存或单克隆抗体的生产。第八十八页，讲稿共一百二十七页哦89 (1)(1)B B细细胞胞的的制制备备 可可用用提提纯纯的的抗抗原原免免疫疫Balb/cBalb/c或或其其他他品品系系小小鼠鼠，免免疫疫2-32-3次次间间隔隔2-42-4周周，最最后后一一次次免免疫疫后后3-4d3-4d，取取小小鼠鼠脾脾脏脏，制制成成脾脾细胞悬液，即为亲本的细胞悬液，即为亲本的B B细胞。细胞。(2)(2)骨骨髓髓瘤瘤细细胞胞的的制制备备 用用与与免免疫疫相相同同品品系系小小鼠鼠的的骨骨髓髓瘤瘤细细胞胞，要要求求其其本本身身不不能能分分泌泌IgIg，而而且且具具有有某某种种营营养养缺缺陷陷，可可用用SP2/0SP2/0或或NS-1NS-1，它它们们缺缺少少次次黄黄嘌嘌呤呤-鸟鸟嘌嘌呤呤磷磷酸酸核核糖糖转转移移酶酶，不不能能在在HATHAT培培养基上生长。养基上生长。(3)(3)饲饲养养细细胞胞的的准准备备 常常用用小小鼠鼠巨巨噬噬细细胞胞或或胸胸腺腺细细胞胞作作为为饲饲养养细胞。细胞。第八十九页，讲稿共一百二十七页哦90 (4)(4)选选择择培培养养基基 常常用用HATHAT选选择择培培养养基基，H H为为次次黄黄嘌嘌呤呤，T T为为胸胸腺腺嘧嘧啶啶核核苷苷，二二者者都都是是旁旁路路合合成成DNADNA的的原原料料；A A是是氨氨基基喋喋呤呤，是是细细胞胞内内源源性性合合成成DNADNA的的阻阻断断剂剂。在在该该培培养养基基中中，未未融融合合的的骨骨髓髓瘤瘤细细胞胞不不能能生生长长，因因它它不不能能利利用用旁旁路路途途径径合合成成DNADNA，内内源源性性的的合合成成又又受受到到氨氨基基喋喋呤呤的的阻阻断断；至至于于未未融融合合的的脾脾细细胞胞则则在在2 2周周内内自自然然死死亡亡，所所以只有融合的杂交瘤细胞才能在该培养基中生长。以只有融合的杂交瘤细胞才能在该培养基中生长。第九十页，讲稿共一百二十七页哦91 (5)(5)细细胞胞融融合合 将将脾脾细细胞胞与与骨骨髓髓瘤瘤细细胞胞按按一一定定比比例例(一一般般3:1-5:1)3:1-5:1)混混合合，离离 心心 后后 弃弃 上上 清清 液液，然然 后后 缓缓 慢慢 加加 入入 融融 合合 剂剂5050 聚聚 乙乙 二二 醇醇(PEG4000)(PEG4000)，摇摇动动试试管管。静静置置90s90s，逐逐渐渐加加入入HATHAT培培养养基基，分分于于加加有有饲饲养养细细胞胞的的9696孔孔培培养养板板孔孔中中，置置5 5-10-10CO2CO2培培养养箱箱中中培培养养。5d5d后后更更换换一一半半HATHAT培培养养基基，再再5d5d后后改改用用