获得性免疫系统的 “五项基本原则”

NH2
CDR3
CDR2
COOH
铰链区（hinge region）
位于CH1和CH2之间，富含脯氨酸，易发生伸展和一定 程度的移动，便于抗体更好地与抗原结合;而且易被木瓜蛋 白酶、胃蛋白酶等水解。
铰链区
免疫球蛋白的辅助结构
J链（joining chain）
参与 IgA (H2L2)2与 IgM (H2L2)5连接
五、抗原性 六、免疫调节功能
中和作用
激活补体经典途径，溶解抗原靶细胞
调理吞噬作用
ADCC 效 应
NK
ADCC
肥大细胞
I型超敏反应
7-2
免疫球蛋白类别及亚类的特性与功能
Properties of Antibody Classes and Subclasses
IgG
血清中含量最高、半衰期最长的抗体
获得性免疫系统的 “五项基本原则”
1、淋巴细胞和淋巴样器官 (Lymphocytes and lymphoid
organs)
2 、一个克隆，一种受体 (One clone，one receptor
TCR,BCR)
3 、克隆选择与扩增 ( Clonal selection and expansion 特异性)Βιβλιοθήκη 亦不相同。IgG3
IgG4
IgM
分子量最大的 Ig（五聚体，有4个CH结构域） 在个体发育过程中最早出现的抗体（胚胎发育晚期即可出现） 初次应答的主要抗体 近期感染的指标 激活补体、裂解细菌、调理吞噬等作用均比IgG更有效 不能通过血管进入组织。 血清IgM是五聚体结构，膜型IgM（serfase IgM，sIgM） 是单体结构。 sIgM 是 BCR。
2)5J 或2)5J
900
+
0
++++
1000
200
120
23
6
6
5
＋
0
0
？
0
0
+
+
+++
+
+++
+
+
+
+++
IgD
IgE

和 2 或2
180
0
3
和
2 或2
合, 并具有多种免疫学和生物学活性的蛋白质，也称为免疫球蛋
白（Immunoglobulin,Ig）。包括膜型Ig和分泌型Ig。
分泌型
膜型Ig（BCR）
Ig
是可溶性分子
表达于B细胞表面
存在于免疫血清和分泌液中
是跨膜分子
是体液免疫应答的效应分子 单体或多聚体结构
单体结构
J 链
IIggba
Iga Igb
分泌型抗体与免疫球蛋白


和
2 或2
150

和 2 或2)5SCJ 2 或2)5SCJ
160 或 400
和
不能固定补体
IgE 分 子 的 结 构
抗体类别 重链类别 重链亚类 轻链类别 分子式
分子量（kDa） 固定补体能力 血清浓度 (mg/100ml) 血清半衰期(天) 穿过胎盘 肥大细胞和嗜碱 性细胞脱颗粒 裂解细菌能力 抗病毒能力
调理吞噬
表 7-1 人抗体分子的特性
IgG
IgA
IgM

IgG Fc受体（FcγR）：存在于单核-吞噬细胞、中性粒细胞、 NK细胞、嗜酸性粒细胞、B细胞上。与调理吞噬、ADCC（抗体依 赖细胞介导的细胞毒作用）有关。
IgE Fc受体（Fc R）：存在于肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上。 与I型超敏反应有关。
四、通过胎盘和粘膜： IgG 是唯一能穿过胎盘的免疫球蛋白， sIgA能 穿过粘膜。
B 细胞表位
表位
抗
原
抗体
CDR
Ag
IgG CH2区：补体结合点 和通过胎盘的部位。
IgG CH3区：可与单核M 细胞、B细胞、NK细胞、 中性粒细胞上的IgG-Fc受体 结合——调理吞噬、ADCC。
抗体 抗 原 <40nm 抗 原
免疫球蛋白的水解片段
木瓜蛋白 酶水解
裂解部位：铰链区二硫键N端侧 裂解片段：2Fab+Fc
7-4 免疫球蛋白超家族(immunoglobulin superfamili，IGSF)
结构与Ig相似、 编码基因同源的一群
免疫球蛋白超家族
免疫球蛋 白
（IgM）
蛋白质分子称之。 IGSF成员：
-S-S-
-SS-
Iga/ b
-S-S-
-S-
S-
-S-
S-
C
C
L
L
-S-S-
-S-
S-
-S-
S-
C
C
190
0
0.05
3
2
0
0
0
++++
?
?
?
?
？
？
7-3
抗体分子的Fc受体 Fc Receptors for Antibody
Molecules
IgGFcFRcγR
IgAFcFRcαR
IgEFcFRcεR
FcγRІ CD64
FcγR П CD32
FcγRШ CD16
IgG Fc受体
1、FcγRⅠ：高亲和力受体。 （CD64） 表达于单核巨噬细胞。
海南医学院微生物学与免疫学教研室制作
Copyright 2002
1、抗体分子的多样性及其结构（掌握） 2、抗体分子类别及亚类的特性（掌握） 3、抗体分子的Fc受体（掌握） 4、免疫球蛋白分子超家族（了解） 5、免疫球蛋白基因及其重排（熟悉） 6、B细胞发育（熟悉）
抗体（antibody，Ab）——能与相应抗原特异性结
分泌 链
J 链
IgD
1、血清IgD含量低。
2、膜型IgD存在于成熟B细胞
表 面 ， 为 BCR ，是 B 细 胞 成
熟的标志。
IgD 分 子 的 结 构
IgE
血清含量最低
IgE没有铰链区，有4个CH结构 域（CH1～4）
CH2、CH3能够与肥 大细胞和 嗜碱性粒细胞表面的IgE- Fc受体 结合，介导Ⅰ型超敏反应。与抗 寄生虫感染有关。
4 、克隆清除与自身耐受 (Clonal deletion and self-olerance
耐受性)
5、抗原处理和递呈 (Antigen processing and presentation
MHC)
获得性免疫
Adaptive Immunity
三个代表性受体 （Three Representatives
分泌片（secretory piece, SP）
粘膜上皮细胞分泌 保护 sIgA不被蛋白酶降解 介导IgA的转运
J 链
分泌链 J链
单体、二聚体、五聚体
免疫球蛋白的功能区(结构域）
Ig分子通过链内二硫键折 叠或若干个能行使特定功能 的球形单位，每个球形单位 为一个功能区。
L链：VL区、CL区 H链：VH区、CH1区
receptors ）
MHC Antibodies（BCR） TCRs
三个话题（Three Topics） 多样性（Diversity） 特异性（Specificity） 记忆性（Memory）
第七章 抗体分子、抗体基因重排和B细胞发育
Antibody Molecules, Their Genes Rearrangement and B Cell Development
抗体分子的立体结构
“三明治样”立体结构
高变区(hypervariable region，
HVR)
HVR3
150
Variability Index
100
HVR2
HVR1
50
FR1
FR2
FR3
0
25
50
75
Amino acid residue
框架区(Framework,FR)
FR4 100
决定簇互补区
7-
1
抗体分子的基本结构：四肽链结构
NH2（N端）
由两条相同的轻链 （Light Chain）和两条相同 的重链（Heavy chain）通 过链间二硫键连结形成。
COOH （C端）
轻链和重链
轻链（L链）
κ链
λ链
轻链决定型别
κ型
λ
型 正常人κ：λ≈2 ：1
重链（H链）:根据其抗原性的差异，人类Ig的H链分为
• Fab （fragment antigen binding） – 可与抗原结合的片断 – 抗原结合价 = 1 – 结合抗原后不能形成凝集或沉淀反应 – 特异性由 VH 和 VL决定
Fc段（ fragment crystallizable） 可结晶片段
多种生物 学功能
胃蛋白酶水解
F(ab´)2 pFc´
（complementarity-determinant region, CDR ）
抗体与抗原决定簇结合 的位置，又称为决定簇 互补区（CDR），也是 抗体分子的独特型决定 簇(Idiotypes of antibody molecules,Id) 的主要 存在部位。
抗体分子的抗原结合部位
HV4
CDR1
体内最重要的保护性抗体 唯一能通过胎盘的Ig，对新生儿抗感染起重要作用 再次应答的主要抗体 具有多种功能：①结合、凝集抗原②中和细菌毒素、 中和病毒③激活补体④调理吞噬⑤能与SPA结合
IgG 分 子 的 四 种 亚 型
IgG1
IgG2
四种亚类的IgG
分子在血清中的
浓度不同，所发
挥的生物学特性
4、细胞因子受体。
CD 4
V
-S-S-
-S-
S-
-S-
S-
CD2
CD
S-
C
-S-
3
g
d eV
2
-SS-
-SS-
-SS-
C
CC
C
C
-S-
S-
2
22
2
2
-S-
S-
Ig 受 体
V
S-
S-
V
S-
S-
CD
V
8
V
-SS-
-SS-
V
V
C
2
-S-S-
S-
-S-
-S-
-S-
L
L
-S-S-
-S-
-S-
S-
C
S-
C
L
L
-S-S-
TCR
-S-
S-
-S-
S-
V
V
-S-S-
C
C
-S-
S-
-S-
S-
L
L
-S-S-
MHCI
MHC-II
-S--S-
-S--S-
b2
C
Cm
-S-
S-
-S-
S-
L
L
-S-S-
C
C
-S-
S-
-S-
S-
L
L
-S-S-
1、BCR、TCR、 MHC
2、粘附分子、
3、Ig受体，
链
链
重链决定Ig类及亚类
链
链
链
IgG IgA IgE
IgM IgD
可变区和恒定区 （Variable region and Constant region）
可变区（V区）：氨基酸种类、 排列顺序差异较大，构成抗体 的多样性。
V区：VL、VH
恒定区（C区） 氨基酸种类、排 列顺序恒定
C区：CL、CH
IgM
抗
分 泌 型 IgM
IgM
体
结
构
膜 型 IgM
sIgM
J链
IgIgba
Iga Igb
No activation
Activation
IgA
有两型：血清IgA（单体）和分泌型IgA（二聚体）。
分泌型IgA：①由两个IgA单体与J 链和 分泌片结合而成二聚体结构；②是人体外 分泌液中的主要抗体； ③由黏膜相关淋巴 组织（MALT）产生，对防御病原微生物入 侵起重要作用，又称为局部防御性抗体。 在局部抗感染中发挥重要作用。
( Immunoglobulin and Antibody ）
阳极
阴极
免疫血清中的抗体
白蛋白 球蛋白
a
1 a2 b
γg
a
对健康人用疫苗 进行主动免疫
a: 免疫前血清
b
b: 免疫后10天血
清
c
c: Bruton 病患者血
清
抗体分子的基本结构 及其多样性
Basic Structure and Diversity of Antibody Molecules
CH2区 CH3区 CH4区(IgM、 IgE )
功能区的作用
V区
C区
VL+VH功能区： 抗原结合部位（2个）
CL和CH 区：具有同种 异型抗体的遗传标记。 （2个）
CH2区：IgG的补体结 合点和通过胎盘的部位
CH3功能区：是Ig与 其Fc受体结合的部位 (固定细胞）
VL+VH功能区：抗原结合部位
2、FcγRⅡ：中亲和力受体。 （CD32） 分布较广。
3、FcγRⅢ（CD16）：低亲和力受体。分布于NK 细胞、巨噬细胞。
IgG Fc受体与IgG Fc 结合，能够调理吞噬，介导 ADCC效应，捕捉抗原和清除免疫复合物。
FcαR ： CD89
• 分布：吞噬细胞、某些T、B细胞亚群
• 中亲和力受体
• 功能：介导吞噬细胞的吞噬作用、超氧产生、释放炎症介质 以
及ADCC作用
FcεRІ
• 是IgE高亲和力
受体,表达于肥大 细胞和嗜碱性粒 细胞表面。
•传递信号，介导I 型超敏反应
与IgE重链 CH3结合 放大信号
信号转导
FcεR
FcεRП
（CD23）
低亲和力受体。 分布较广。
是B细胞生长 因子受体，有 促进B细胞增 殖分泌 IgE 的 作用。
裂解部位：铰链区二硫键C端侧 裂解片段
F(ab ´)2 ：①具双价抗体活性
F(ab´)2+pFc ´
②能形成凝集或沉淀反应
③生物制品应用
pFc ´：无生物学活性的小碎片。
免疫球蛋白的功能
一、特异性结合抗原:中和外毒素、病毒，阻止细菌粘附于宿主细胞。 二、激活补体 ，发挥溶细胞活性 三、亲细胞性（固定细胞）