细胞与分子免疫学-2研究生免疫球蛋白
免疫学 免疫球蛋白
不易形成 a螺旋，易于伸展弯曲。
作用：
A 通过铰链区的弯曲使Fab段的V区可与不同抗原表位结合 B 抗体与抗原结合时，铰链区可使Ig分子发生“T” “Y”的转
变，暴露CH2区的补体结合位点
4、结构域
二、 Ig的其它成分
1、J链（joining chian） 2、分泌片（secretory piece，SP）
4、亚型： 链多种亚型。
二、外源因素所致的异质性－ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ疫球蛋白的多样性
三、内源因素所致的异质性－免疫球蛋白的血清型
★ 抗体具有免疫原性 1. 同种型 2. 同种异型 3. 独特型
免疫原性
同种型（isotype）：
同一物种内所有个体共有的Ig的抗原特异性结构
同种异型（allotype）：
同一种属内不同个体间的Ig的抗原特异性差异
图 模拟肿瘤相关抗原的Ab2β诱导出Ab3（Ab1`）
抗Id作为疫苗有以下优点：
（1）不含有传染性物质； （2）可大量制备抗Id的McAb； （3）某些保护性抗原决定簇为碳水化合物，不能用DNA
重组技术获得，而某些抗Id可模拟碳水化合物抗原决定簇； （4）能诱导比灭活病毒更为有效的T细胞应答； （5）诱导抗原决定簇特异性的抗Id疫苗。
（antibody- dependent cell-mediated cytotoxicity， ADCC）
③人的IgG的Fc段与葡萄球菌A蛋白（SPA）结合 ④IgE 介导I型超敏反应
免疫球蛋白的功能区
3. 穿过胎盘和粘膜
IgG借助CH2，主动穿过胎盘，发挥被动免疫 SIgA通过CH2完成粘膜细胞的主动运输和分泌
为B细胞出现的最早标志，B细胞抗原受体（BCR）的 主要组成部分
2.免疫球蛋白
Fab段：抗原结合片段
Fc段：可结晶片段
二
免疫球蛋白的生物学功能
1.识别和特异性的结合抗原（V区的功能） ，阻止病毒 吸附宿主细胞、中和细菌毒素。
2.激活补体 —— IgM，Igቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1、3 +
3.结合细胞表面的Fc受体
Ag
调理作用、
ADCC作用、介导I型超敏反应
4.穿过胎盘和黏膜
（C区的功能）
• 恒定区 （constant region
C区）
• 位于多肽链的C端，CH、CL • v这个区的氨基酸排列顺序比较恒定
• 不同类Ig的重链CH长度不一，有的包 括CH1、CH2、CH3，有的还有CH4区 • 该区有很多生物学活性
VH、VL:特异性结合抗原
CH1-CL:同种异型的遗传标志
六、单克隆抗体
• 多克隆抗体 （polyclonal antibody） 多个抗原决定簇——机体——多种抗体的混合物 • 单克隆抗体（monoclonal antibody mAb）单个 抗原决定簇——机体——只针对这一特定的抗原 决定簇，纯度高的抗体
抗原 非分泌性小鼠 骨髓瘤细胞 脾细胞
在PFG作用下细胞融合
•免疫分子
• • • • • •
抗体 －－－免疫球蛋白 补体 细胞因子 主要组织相容性复合体编码分子 白细胞分化抗原 黏附分子
16
免疫球蛋白
重 点：
•Ig、Ab、mAb的概念 •Ig的主要生物学功能。 •Ig的基本结构 •Ig的分类及各类Ig的特点与功能
研究抗体获得诺贝尔奖
1901
1908
von Bering
• 轻链（light chain）简称 L链 由214个氨基酸组成，分子量约25KD 根据L链恒定区的抗原性不同把L链分成二型： κ型，λ型
研究生免疫学教程免疫球蛋白
免疫球蛋白功能区的作用有： 1.VH和VL是结合抗原的部位； 2.CH1和CL遗传标志所在； 3.IgG的CH2和IgM的CH3具有补体C1q结合位 点，可启动补体活化经典途径； 4.IgG CH2可通过胎盘； 5.IgG的CH2/CH3和 IgE的CH4有亲细胞活性。
二、免疫球蛋白的其他成分
（一）J链
免疫球蛋白（Immunoglobulin, Ig）:
具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为 免疫球蛋白。
血清含有各种蛋白质，其等电点均在pH7.5以下，若 置于pH8以上的缓冲液电泳时均游离成负离子，再向正 极移动。由于其等电点，分子量和分子形状各不相同， 其电泳速度就不同。
血清含有各种蛋白质，蛋白质是一种生物大分子。当蛋白 质带正电荷的时候，在电场中由阳极向阴极泳动；带负电荷 时，在电场中则由阴极向阳极泳动。蛋白质的泳动速度与分 子量、游离状态和所带电荷多少有关。
抗体和免疫球蛋白的关系：抗体是免疫球蛋白，并非 所有的免疫球蛋白都具有抗体活性。
抗体是存在于血液中一群蛋白质的总称，在防御感 染及各种疾病发病时担任重要角色。抗体最特殊的功能 是能与生物体的不同物质（抗原）反应而结合，具有非 常独特的结合能力。
血液中大概存在有五万多种不同的抗体，各种抗体 只对特定的抗原产生反应。抗体是具有复杂的构造的巨 大分子。
J链是一富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合 成，主要功能是将单体Ig分子连接为多聚体。 IgA二聚体和IgM五聚体均含J链；
IgG、IgD和IgE常为
单体，无J链。
（二）分泌片(SP) 由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共
价形式结合到二聚பைடு நூலகம்上，并一起被分泌 到黏膜表面。
1.使IgA分泌到黏膜表面，发挥黏膜免 疫作用；
细胞与分子免疫学_2研究生免疫球蛋白(医学相关)
优质课件
3
Immunoglobulin Structure
Disulfide bond
Carbohydrate
CL VL
VH
CH1
H优ing质e R课eg件ion
CH2
CH3
4
3、L链：据aa组成及序列的差异将L链分为2型，、
型， ：为2：1（人）。 天然Ig单体中，两条重链是同类的，两条轻链是同型的。
CH2
CH3
9
6、Ig的水解片段 (木瓜蛋白酶)
• Fab（Fragment of antigenbinding）
– Ag binding
– Valence = 1
– Specificity determined by VH and VL
• Fc（Crystalizable fragment）
– Effector functions
4、Ig的分区：
（1）可变区：在Ig近N端L链的1/2和H链的1/4（ 、、 ）或1/5（ 、 ）范围内，因aa组成及序列变化较大， 故称可变区（Variable region，V区）。
（2）恒定区：在Ig近C端L链的1/2和H链的3/4（ 、、 ）或4/5（ 、 ）范围内，因aa组成及序列变化相对稳 定故称恒定区（Constant region，C区）。
1、Ig的组成：由4条肽链通过链间S-S双硫键连接
而成，其中两条分子量较大的链称重链（Heavy chain， H链），两条分子量较小链的称轻链（Light chain，L 链）。
2、H链：据氨基酸（aa）组成及序列的差异（抗原
性）将H链分为5类， 、 、 、 、 链； 其分别对应于，IgA、IgD、IgE、IgG、IgM五类Ig。
免疫学 免疫分子 免疫球蛋白的生物学活性
• IgG是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白， 对于新生儿抗感染具有重要意义。
母体滋养层细胞
胎儿体内
粘膜上皮细胞
粘膜表面
sIgA是参与粘膜局部免疫的主要抗体 ，可以阻止病原体粘附到粘膜上皮细 胞表面，在粘膜局部发挥抗感染作用 。
总 结
抗体的生物学作用
IgG4、IgA、IgE也可以激活补体。
3、与细胞表面的Fc受体结合
（恒定区---Ab分子的下段）
IgG的CH3、IgE的CH4（抗体的 Fc段）有亲细胞活性，能与细 胞表面的Fc受体结合。
1.调理作用
--抗体（IgG、IgA）促进吞噬细胞吞噬细菌等 颗粒性抗原的作用
吞噬细胞
2.ADCC作用 --抗体（IgG）依赖性细胞介导的细胞毒作用、中性粒细胞）通过识别抗 体的Fc段直接杀伤抗体结合的靶细胞。
3.介导I型超敏反应 --抗体（IgE）
肥大细胞/嗜
碱性粒细胞
IgE与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面 的Fc受体结合后，再结合抗原可促使 这些细胞内的生物活性介质释放，引 起I型超敏反应。
4.穿过胎盘和粘膜
BEAUTY CARE
免疫球蛋白的生物学活性
1、特异性结合抗原
（可变区）---Ab分子的上段
识别并特异性结合相应抗 原是抗体的主要功能，并 由此发挥免疫效应。
--中和毒素 --阻断病原微生物入侵 --免疫损伤
2、激活补体
（恒定区---Ab分子的中段）
IgG（IgG1、IgG2、IgG3）的CH2、 IgM的CH3，有补体结合位点，可以 通过经典途径激活补体。
免疫球蛋白的结构与功能
免疫球蛋白的结构与功能免疫球蛋白（Immunoglobulin，简称Ig）是由B淋巴细胞分泌的一种具有抗体活性的蛋白质分子。
它在机体免疫系统中起着关键的作用，能够识别并结合各种抗原，参与特异性免疫反应。
免疫球蛋白的结构与功能复杂多样，本文将就其结构和功能进行详细阐述。
免疫球蛋白的结构主要包括抗原结合位点、可变区和恒定区。
免疫球蛋白的抗原结合位点具有高度特异性，能够与抗原结合形成抗原抗体复合物。
可变区包括重链可变区（VH）和轻链可变区（VL），它们的氨基酸序列高度变异，决定了免疫球蛋白与不同抗原结合的能力。
恒定区则决定了免疫球蛋白的典型结构和生物活性，包括Fc区和Fab区。
Fab区是抗体分子中的抗原结合位点，能够与抗原特异性结合。
Fc区则与其他免疫细胞、补体系统等相互作用，调节和介导免疫反应。
免疫球蛋白有多种类型，包括IgG、IgA、IgM、IgD和IgE等。
它们在结构上有所不同，从而决定了它们的功能也有所不同。
其中，IgG是体液免疫主要抗体，能够通过胎盘传递给胎儿，提供持久性免疫保护。
IgA主要存在于黏膜表面，参与黏膜免疫反应，具有阻止抗原侵入黏膜的作用。
IgM是第一次免疫应答时最早产生的抗体，具有很高的亲和力和增强溶血能力。
IgD主要存在于B淋巴细胞表面，参与B细胞免疫应答的识别和激活。
IgE主要参与过敏反应，能够与呼吸道、皮肤等组织中的肥大细胞结合，引发过敏反应。
免疫球蛋白在机体免疫应答中具有以下功能。
首先，它能够与抗原特异性结合，形成抗原-抗体复合物，从而中和病原微生物，阻止其侵入机体细胞。
其次，免疫球蛋白能够激活补体系统，参与溶菌反应和炎症反应，进一步杀伤病原微生物。
此外，免疫球蛋白还能够与其他免疫细胞相互作用，如与巨噬细胞结合，促进其吞噬病原微生物。
免疫球蛋白还能够调节免疫反应的兴奋性和抑制性，维持免疫系统的平衡。
最后，免疫球蛋白能够激活B细胞和T细胞，促进免疫应答的形成和维持。
总之，免疫球蛋白作为体液免疫系统的主要组分，具有高度特异性和多样性的结构特点，能够与不同的抗原结合并参与免疫反应。
免疫学中的免疫细胞和分子
免疫学中的免疫细胞和分子免疫学是生物学的一个分支领域，主要研究人体和其他生物体内免疫系统的结构，功能，调控以及免疫反应中参与的分子和细胞等方面。
其中，免疫细胞和分子是免疫反应中最重要的两个组成部分，对于疾病、健康和医学等领域都有着重要的意义。
在本文中，我们将主要讨论一下这两类重要的免疫成分。
一、免疫细胞免疫细胞是指在免疫反应过程中参与免疫防御的各种细胞，其种类和功能各不相同。
常见的免疫细胞主要包括：1. T细胞T细胞是一种单个T淋巴细胞发育而来的细胞，它们能识别并消灭被感染或变异的自身细胞，从而保护人体免受病毒和细菌等的侵袭。
T细胞的功能多种多样，包括抗菌，抗病毒，抗肿瘤和免疫记忆等。
根据其表面膜受体不同，T细胞可分为CD4+T细胞和CD8+T细胞两种，它们的功能和作用不同，但都是人体免疫反应中不可或缺的一部分。
2. B细胞B细胞是一种胸腺外淋巴细胞，它们能产生并分泌一种叫做抗体的蛋白质，在免疫反应中起着非常重要的作用。
当人体被感染后，B细胞首先分裂并分化为浆细胞，然后浆细胞能产生抗体，与入侵体外的病原体结合，从而将其杀死或中和。
除了直接消灭病原体外，抗体还能通过激活补体系统等方式发挥抗菌、抗病毒、抗肿瘤的作用。
B细胞在人体免疫反应中扮演着一个不可或缺的角色。
二、免疫分子免疫分子是指在免疫反应中参与免疫防御的各种分子，其种类和功能也各不相同。
常见的免疫分子主要包括：1. 抗体抗体是由B细胞分泌的一种高度专一性蛋白质，也称为免疫球蛋白。
抗体能够识别和结合入侵体内的病原体或其他异物，从而激活免疫系统，发挥抗体中和，吞噬，缴获和杀伤微生物等多种作用。
在人体感染后，抗体会被产生，并且在免疫系统的长期保护中存留下来，以便日后再次遭遇同类病原体时使用。
除此之外，抗体还具有其他重要功能，如抗肿瘤，促进免疫细胞的吞噬等。
2. 细胞因子细胞因子是一类由免疫细胞分泌的具有生物活性的分子，它们能够介导细胞之间的信号传递，调节免疫反应中各种细胞的活动和功能。
免疫学基础--免疫器官和免疫细胞、免疫球蛋白、补体系统、细胞因子、抗原
二、免疫器官和免疫细胞
5
免疫系统--其他免疫细胞
➢ K细胞：即杀伤细胞（killer cell），专一的杀伤被IgG抗体所覆盖的靶细胞；IgG抗体的Fc
片段可与K细胞表面的Fc受体结合，从而触发K细胞的杀伤作用；ADCC:抗体依
赖
性细胞介导的细胞毒性作用；
➢ NK细胞：✔即自然杀伤细胞（natural killer cell），属淋巴细胞，主要分布于外周血和脾
脏，具有不须事先致敏，不须其它辅助细胞或分子的参与而直接杀伤靶细胞的功
能；
✔某些肿瘤细胞和微生物感染细胞可成为NK细胞的靶细胞，而且NK细胞活性
较
其它杀伤细胞更早出现，因此在抗肿瘤抗感染特别是病毒感染中起重要作用；
２
免疫系统--免疫细胞
➢ 免疫细胞：一切与免疫有关的细胞，包括Ｔ细胞、Ｂ细胞、Ｋ细胞、ＮＫ细胞、粒细胞、 巨噬细胞、树突状细胞等；
➢ 免疫活性细胞：仅指能特异的识别抗原，即能接受抗原的刺激，并随后进行分化、增殖和 产生抗体或淋巴因子，发挥特异性免疫应答的一类细胞；Ｔ细胞、Ｂ细胞 是最主要的免疫活性细胞；
➢ 胸腺：是T细胞成熟和发育的主要器官；未成熟的T细胞前体从骨髓迁移到胸腺， 95%的细胞凋亡，5%的细胞发育、分化成为成熟的T细胞，释放到外周免疫器官；
二、免疫器官和免疫细胞
１
免疫系统--免疫器官
➢ 外周免疫器官：免疫细胞居住和发生免疫应答的场所，包括淋巴结、脾脏和粘膜相关淋巴 组织；
➢ 淋巴结：人体约有500~600个淋巴结,清除各个组织器官中的抗原物质，淋巴结内主 要 有T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨嗜细胞；
微生物学基础
单元九 免疫学基础
免疫球蛋白的种类及其生物学活性
免疫球蛋白的种类及其生物学活性免疫球蛋白（Immunoglobulin，简称Ig）是一类在哺乳动物体内产生的抗体分子，可与外来的抗原结合。
人体内的免疫球蛋白有五种类型：IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。
每一种免疫球蛋白都有其特定的生物学作用。
IgG是人体内数量最多的免疫球蛋白，约占总免疫球蛋白的70-80%。
IgG是一种重链为γ的免疫球蛋白，其生物学活性主要集中在中和作用、增强效应和免疫调节等方面。
IgG可与特定的抗原结合并中和其生物活性，从而抑制病原体的生长和繁殖。
此外，IgG还可以在白细胞的表面意义到免疫细胞和病原体之间的信号传递，从而增强人体的免疫响应。
IgG还参与了抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（Antibody-Dependent Cell-Mediated Cytotoxicity，ADCC），这种作用可以启动细胞免疫反应、消灭感染细胞和抗肿瘤细胞。
IgA是体液免疫中重要的成分之一，它的重链为α，主要位于人体表面的黏膜组织的分泌物和排泄物中。
IgA的主要生物学活性是限制和预防病原体在进入黏膜表面或上皮细胞的过程中引发感染，保持黏膜间隙的清洁和和健康状态。
IgA通过凝集、沉淀和中和等手段清除病原体，同时激活了分泌液和表皮细胞的免疫反应，促进组织修复。
IgM是第一个产生的抗体，其重链为μ，它是一种多聚体免疫球蛋白，由五个单元组成，总分子量约为900kD。
IgM具有高度的亲和力和复制能力，使其能够识别不同的抗原，增强人体对病原体的清除能力。
IgM也可以在血液中隔离和结合免疫元素，诱导一系列复杂的响应，从而加强人体的免疫反应。
IgD的生物学活性不够清楚，仍在研究中。
IgD的重链为δ，IgD存在于B细胞的表面，并参与了B细胞的抗原识别和分化过程中，为B细胞维持其正常状态。
IgE的重链为ε，IgE存在于组织细胞表面和体液中，是参与免疫学反应中神经递质释放和炎症反应的重要组分。
IgE可以结合到体内有害抗原上，激活肥大细胞和嗜酸性粒细胞产生过敏性反应，从而引发变态反应和过敏症状。
免疫球蛋白的主要生物学功能
免疫球蛋白的主要生物学功能免疫球蛋白，也被称为抗体，是免疫系统中一类重要的蛋白质分子。
它们在人体内发挥着多种生物学功能，对维持机体免疫稳态至关重要。
免疫球蛋白可以识别和结合病原体。
在机体遭遇病原体侵袭时，免疫球蛋白能够识别和结合病原体表面的抗原，形成抗原-抗体复合物。
这个过程起到了阻断病原体侵入的作用，从而保护机体免受感染。
免疫球蛋白通过其特异性的结合能力，可以识别和结合各种不同的病原体，如细菌、病毒、真菌等，起到了广泛的防御作用。
免疫球蛋白可以激活免疫系统。
当抗原与免疫球蛋白结合后，免疫球蛋白可以激活免疫系统中的其他细胞和分子，促进免疫应答的发生。
例如，在免疫球蛋白与病原体结合后，会激活补体系统，进而引发炎症反应和吞噬细胞的活化，以消灭病原体。
此外，免疫球蛋白还可以与其他免疫细胞表面的Fc受体结合，从而激活这些细胞，增强免疫应答的效果。
除了直接参与免疫应答，免疫球蛋白还具有调节作用。
它们可以调节免疫系统中不同免疫细胞的活性和功能。
例如，某些类型的免疫球蛋白可以促进细胞毒性T细胞杀伤肿瘤细胞，从而发挥抗肿瘤作用。
另一些免疫球蛋白则可以抑制免疫细胞的活性，以避免过度免疫反应引发的损伤。
通过这种调节作用，免疫球蛋白能够平衡机体的免疫应答，维持免疫稳态。
免疫球蛋白还具有传递母体免疫到胎儿的功能。
在胎儿发育过程中，母体的免疫球蛋白可以通过胎盘传递到胎儿体内，为胎儿提供一定的免疫保护。
这种传递的免疫球蛋白被称为胎儿免疫球蛋白，可以在胎儿出生后的早期提供免疫防御，直到胎儿自身免疫系统的发育成熟。
总结起来，免疫球蛋白的主要生物学功能包括识别和结合病原体、激活免疫系统、调节免疫应答以及传递母体免疫到胎儿。
这些功能使得免疫球蛋白成为机体免疫系统中不可或缺的组成部分。
通过免疫球蛋白的作用，机体能够有效应对各种病原体的侵袭，维持免疫稳态，保护人体健康。
希望本文对您有所帮助，如有需要，请随时与我联系。
免疫学第四章 免疫球蛋白
五聚体IgM
（1）分子量最大(900 kd)，又称巨球蛋白；存于血流内，抗败血
症
J Chain
（2）合成最早，半衰期短（5天--- 血清中特异性IgM
水平增高提示有近期感染），用于早期诊断和产前诊断
（3）具有强大的调理作用，激活补体及杀菌作用
（4）占血清Ig含量的5～10%
（5）天然血型抗体主要为IgM
1.与Ag特异性结合 2.激活补体
1
3.与Fc受体结合：Ig通过Fc端与多种细胞上的Fc受体 结合，激发效应功能。
（1）调理吞噬作用：Ig可结合到吞噬细胞的Fc受体， 促进M的吞噬颗粒性抗原。
（的FcR结合后，使细胞脱颗粒，释放生物活性物 质，激发I型过敏反应。
中和作用 溶解细胞
特异性结合抗原
激活 补体 通过胎盘和粘膜
结合 FcR
ADCC作用 调理作用
联合调理作用
通过胎盘
二、 各类免疫球蛋白的特性和功能
（一）IgG（单体）150KD 产生部位：淋巴结 脾
1、分4个亚类：IgG1、IgG2、IgG3、IgG4 2、血清中含量最高（75％），分子量最小，在抗体介导的防卫
（3）半衰期: 3天
Tail Piece
（4）防止免疫耐受的发生
人各类Ig的理化和免疫学性质比较
特性 重链 主要存在形式
IgG
γ 单体
分子量(kD)
150
抗原结合价 血清含量(mg/ml) 占血清Ig总量(％) 血管内分布(％) 外分泌液中 半衰期(日) 开始合成时间 血清含量达到正常成人水平的 年龄 通过胎盘 经典途径活化补体 替代途径活化补体 结合吞噬细胞 结合嗜碱性粒细胞和肥大细胞
鼠的IgG1(品系A）
免疫球蛋白
mAb结构高度均一，其Ag结合部位和同种型都相同。
因此具有以下特点： ①结构均一、纯度高； ②特异性强； ③交叉反应少；
④效价高；
⑤制备成本低，可大量生产。 在疾病的预防、诊断和治疗上有广泛的用途。 缺点是①对人具有较强的免疫原性；②体外抗原抗体 结合试验不易出现可见反应。
总结：
针对不同抗原的IgG，V区不同，C区相同； 针对同一抗原的抗体，有不同类别，如 IgG、IgM、IgA，它们V区相同，H链C区不同。
（四）铰链区（hinge region） 位于H链CH1和CH2之间，由2-5个链内二硫键、CH1尾部和CH2 头部的小段肽链构成，约含30个氨基酸残基（209-240） 脯氨酸残基含量较多，不易构成氢键；富含半胱氨酸，参与 形成重链间的二硫键，重链间二硫键多集中在铰链区；这些 均妨碍螺旋结构的形成，肽链比较舒展，容易弯曲 有利于Ab的两个Ag结合部位能与不同距离的Ag表位结合 有利于Ig分子变构，暴露补体结合位点 是各种蛋白酶的敏感部位 无铰链区的Ig：IgM、IgE
（二）可变区和恒定区
1. 可变区（variable region，V区）：免疫球蛋白轻链和 重链中靠近N端氨基酸序列变化较大的区域称为可变区。
由110个左右氨基酸残基组成
分别占重链和轻链的1/4和1/2 H链和L链的V区分别称为VH和VL
γ
不同Ig的V区序列不同，决定抗体与抗原 结合的特异性
κ λ
基本结构
* 由两条相同的重链和两条相同的轻链通过二硫键连接而成 的四肽链分子。
名词解释免疫球蛋白
名词解释免疫球蛋白免疫球蛋白是由人体免疫系统产生的一类重要抗体分子。
它通常由浆细胞分泌，以帮助人体抵抗感染和疾病的发生。
免疫球蛋白具有多种作用机制，包括中和病原体、激活免疫系统和调节免疫应答等。
免疫球蛋白也被称为抗体，是一种特殊的蛋白质分子，由人体的淋巴细胞和筛选淋巴细胞生成。
在感染或疾病发生时，淋巴细胞会识别并结合到病原体表面的抗原上，然后产生相应的免疫球蛋白。
免疫球蛋白的基本结构由四个单元链组成，分为两个重链和两个轻链。
根据免疫球蛋白的结构和功能差异，可以将其分为几类，如IgG、IgM、IgA、IgD和IgE等。
免疫球蛋白在抵御感染和疾病过程中起着重要的作用。
首先，它可以通过与病原体结合并中和病原体来阻止其侵入人体细胞。
当免疫球蛋白与病原体表面的抗原结合时，就会形成免疫复合物，从而阻止病原体进一步侵入人体细胞。
此外，免疫球蛋白还可以激活免疫系统中的其他细胞，如巨噬细胞和自然杀伤细胞，以增强对病原体的清除能力。
除了抵御感染，免疫球蛋白还在免疫调节中扮演重要的角色。
免疫球蛋白可以与免疫系统中其他细胞表面的受体结合，从而调节免疫应答的强度和类型。
免疫球蛋白可以激活或抑制免疫系统中不同类型的细胞，以适应不同的感染和疾病状态。
这种免疫调节的机制有助于保持免疫系统的稳态，避免过度炎症反应和自身免疫疾病的发生。
免疫球蛋白也可以通过传递抗体的方式提供免疫保护。
在某些情况下，人体自身无法产生足够的免疫球蛋白来对抗特定的感染或疾病，这时可以通过免疫球蛋白的输注来提供额外的抗体防御。
这种治疗方式被称为免疫球蛋白疗法，已被广泛应用于治疗各种感染和免疫缺陷疾病。
在免疫球蛋白疗法中，免疫球蛋白通常通过血浆捐赠者获得。
这些捐赠者的血浆中含有充足的免疫球蛋白，经过精细的加工和纯化后，可以制备成纯净的免疫球蛋白制剂。
由于免疫球蛋白制剂的制备过程较为复杂，以及免疫球蛋白的种类和含量不同，使得不同类型的免疫球蛋白制剂在临床应用中具有各自的适应症和用法。
免疫球蛋白研究进展及应用探讨
免疫球蛋白研究进展及应用探讨免疫球蛋白（Immunoglobulin，简称Ig）是一种具有特异性的抗体分子，既是细胞免疫和体液免疫的重要介质，也是研究和治疗多种疾病的重要工具。
随着分子生物学和生物技术的发展，免疫球蛋白研究日臻完善，应用范围也不断扩大。
本文将对免疫球蛋白研究进展及应用进行探讨。
一、免疫球蛋白的基本结构与分子特性免疫球蛋白是高度特异性的生物大分子，是人体免疫系统中重要的组成部分，由四个聚合体单元在二硫键连接下组合成。
每个免疫球蛋白单位分子由两条重链和两条轻链组成，重链和轻链内部进一步分化出常规区、可变区和结构区域。
其中可变区是免疫球蛋白特有的区域，决定了其与抗原分子特异性结合的能力。
在此基础上，免疫球蛋白常规区和结构区域形成了免疫球蛋白的结构框架和功能性特征。
免疫球蛋白的分子量一般在150-900 KD之间，不同类型的免疫球蛋白结构和功能差异较大。
据此，本文将依次阐述IgG、IgM、IgA、IgE四种常见免疫球蛋白的研究进展及应用探讨。
二、 IgG的研究进展及应用IgG是成人体内含量最多的免疫球蛋白，能够通过血-脑屏障进入脑部组织，因此在人体内部、外部及感染后等方面均发挥着重要的作用。
作为IgG下最重要的亚型，IgG1、IgG2、IgG3、IgG4皆在病毒和细菌感染性疾病的预防和治疗上有一定疗效。
其中，IgG1是最常见的亚型，具有高度的特异性、亲和力及长时间存活的特征。
IgG2和IgG3在某些特定情况下可发挥升效作用，IgG4最近的研究进展表明，其逐渐被重视并认为在某些疾病治疗中会有一定作用。
对于IgG的应用而言，其治疗范围更加广泛。
其在感染性疾病防治中传统的用法是静脉注射，疗程一般较短，效果较显著。
近些年来，众多临床研究表明，IgG也可用于部分非感染性疾病的治疗，如自身免疫性疾病、神经肌肉疾病、癌症治疗中创伤后的应用。
在这些应用中，IgG主要起抑制自身免疫反应、细胞凋亡、增强细胞毒性作用等作用，效果明显，取得了一定的疗效。
分子免疫学考试重点辅助
第二章免疫球蛋白1.Ig的基因多样性形成机制:1）组合造成的多样性(众多的V区基因片段的组合和轻重链的组合，众多的V、D、J基因中，重排时每个片段只能取一个，就存在多种组合。
);2）连接造成的多样性(CDR3区位于V、J和V、D、J片段连接处，两片段之间可插入或丢失数个核苷酸，增加了互补决定区（CDR3）的多样性。
);3）体细胞高频突变造成的多样性(成熟的B 细胞重排的V区基因，往往在抗原的刺激下发生点突变，突变的频率非常高（每次细胞分裂，大约每1000个bp中就有一对发生突变，而其他体细胞的突变频率为10-10bp。
称为体细胞高频突变。
）。
2.小分子抗体的特点：（指有Fab和Fv组成的抗体片段）1）仅含V区结构，免疫原性较弱。
2）分子量小，易通过血管壁，可有效克服肿瘤灶组织对抗体的生理阻抗。
3）无Fc段，不与非靶细胞的FcR结合，易达肿瘤病灶，适合临床诊断，肿瘤的导向治疗。
4)与靶细胞抗原结合力较弱。
5)半衰期短，影响到达肿瘤局部抗体的浓度。
3.基因工程抗体：根据研究者的意图，在基因水平对Ig分子进行切割，拼接或修饰，甚至是人工合成后导入受体细胞表达大，产生的新型抗体。
4.单克隆抗体：由识别一个抗原表位的B细胞克隆所产生的均一的抗体。
以体外细胞融合技术，获得免疫小鼠脾细胞余恶性浆细胞瘤细胞融合的杂交瘤细胞，后者产生的抗体仅针对某一特定抗原决定簇，纯度很高，称为单克隆抗体。
5.多克隆抗体：由含多种抗原表位的抗原刺激机体产生的免疫，血清，含多种抗体的混合物，称多克隆抗体。
6.嵌合抗体：（鼠VH基因+ 人CH基因）+（鼠VL 基因+ 人CL基因）→嵌合抗体。
保留了鼠源单抗的特异性、亲和力、又显著减少其对人体的免疫原性，但在临床上应用时发现：嵌合抗体会诱发强烈的抗可变区抗体。
7.改型抗体：将鼠源性V区中CDR序列取代人源抗体相应CDR序列，重构成既具有鼠源性单抗特异性，又保持人抗体亲和力的CDR移植抗体，即改型抗体。
《免疫球蛋白》
免疫球蛋白超家族
(Immunoglobulin superfamily, IGSF)：
许多细胞膜表面和机体的 某些蛋白分子，其多肽链折 叠方式与Ig折叠相似，在 DNA水平上和氨基酸序列上 与IgV区或Ig C区有较高的 同源性。编码这些多肽链的 基因被称为免疫球蛋白基因 超家族，基因表达产物称为 免疫球蛋白超家族。
功能：以非共价形式结合到二聚体上，保护S IgA 铰链区免被酶解， 介导IgA从黏膜下转运到黏膜表面。
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（三）免疫球蛋白的水解片段 1、木瓜蛋白酶(papain)水解IgG IgG 木瓜蛋白酶 2Fab + Fc
（作用于铰链区二硫键所连接2条H链近N端）
Fab： 抗原结合片段（fragment of antigen binding） 轻链＋VH、CH1 Fc：可结晶片段（fragment crystallizable） CH2和CH3
3、型
同一种属所用个体，据抗体轻链C区氨基酸组成差异，可分κ和λ两型。
4、亚型
λ型Ig中，据其λ链C区氨基端个别氨基酸差异，分λ1～ λ4亚型。
整理课件
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（三）免疫球蛋白的血清型（三种抗原表位）
1、同种型（isotype）：种属特异性标志
指同一种属所有个体Ig分子共有的抗原特异性标志，其表位存在 于IgC区。
IgM、IgE有CH1、CH2、CH3 、CH4 4个结构域。 不同型（ κ或λ ）的CL长度基本一致。
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V
C
CDR1 CDR2 CDR3
重链
重链基因
VDJ
C
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3、绞链区(Hinge region)
免疫球蛋白
免疫球蛋白替代疗法：用于治疗免 疫缺陷病
免疫球蛋白吸附疗法：用于治疗自 身免疫性疾病和过敏性疾病
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
免疫球蛋白输注疗法：用于治疗自 身免疫性疾病
免疫球蛋白靶向疗法：用于治疗肿 瘤和自身免疫性疾病
接种疫苗：通过接种疫苗提高机体免疫力预防疾病
保持良好的生活习惯：保持良好的生活习惯如合理饮食、适量运动、充足睡眠等有助于提高 机体免疫力
免疫球蛋白与感染性疾病：免疫球蛋白可以增强机体的抗感染能力如病毒性肝炎、细菌性肺炎等
免疫球蛋白与肿瘤性疾病：免疫球蛋白可以增强机体的抗肿瘤能力如乳腺癌、肺癌等
免疫电泳法：通过电泳技术分离和检测免疫球蛋白 免疫荧光法：利用荧光标记的抗体检测免疫球蛋白 酶联免疫吸附法：通过酶催化反应检测免疫球蛋白 放射免疫法：利用放射性标记的抗体检测免疫球蛋白 化学发光法：利用化学发光反应检测免疫球蛋白 流式细胞术：通过流式细胞仪检测免疫球蛋白
病的发生
常见自身免疫 性疾病：类风 湿性关节炎、 系统性红斑狼
疮等
免疫球蛋白在感染性疾病中的作用：增强免疫系统抵抗病原体 免疫球蛋白的种类：IgG、Ig、IgM等 免疫球蛋白的合成：由B淋巴细胞产生 免疫球蛋白的检测：通过血清学检测方法进行检测
免疫球蛋白在肿瘤性疾病中的作用：增强免疫系统功能抑制肿瘤细胞生长
结构：由两条重链 和两条轻链组成形成Y字形结构功能：识别并清 除外来抗原保护 机体免受感染
免疫球蛋白有多种 类型如IgG、Ig、 IgM等每种类型都 有其特定的功能
免疫球蛋白存在于 血液、体液和组织 中
免疫球蛋白具有识 别和结合抗原的能 力
免疫球蛋白可以激 活补体系统增强免 疫反应
细胞和分子免疫学
细胞和分子免疫学ＣＥＬＬＵＬＡＲＡＮＤＭＯＬＥＣＵＬＡＲＩＭＭＵＮＯＬＯＧＹ（第二版）金伯泉 主编北 京内 容 简 介 本书编写的内容、深度及篇章安排基于以下几点。
一是力求充分反映当前免疫学新的重要理论和知识；二是以分子免疫学为核心，结合国内研究生教学现状及基础免疫学、临床免疫学和相关学科研究的需要，着重从细胞和分子水平阐明免疫应答的本质；三是减少与本科生教材不必要的重复，对新内容加以归纳和整理，每章主题明确、内容翔实。
全书有较好的系统性，有别于综述和进展性文章。
同前版相比，第二版的篇幅增加了五成，内容更新有七成之多。
全书分为免疫分子、免疫细胞和免疫细胞的信号转导三篇共１８章，从不同水平阐述了免疫系统的主要组成和功能，以及免疫应答的规律和调节，具有较高的参考价值。
本书可作为生物学和医学领域研究生的免疫学教材，并可作为免疫学相关专业教师、大学本科生，以及基础临床免疫学科研、检验、医护人员的参考书。
图书在版编目（CIP）数据 细胞和分子免疫学／金伯泉主编畅—２版畅—北京：科学出版社，２００１畅９ ＩＳＢＮ７０３００９５７８２ Ⅰ畅细… Ⅱ畅金… Ⅲ畅①细胞学：免疫学②分子免疫 Ⅳ畅Ｑ９３９畅９１ 中国版本图书馆ＣＩＰ数据核字（２００１）第０４１３９７号责任编辑：莫结胜／责任校对：张庆岚责任印制：刘士平／封面设计：高海英 出版北京东黄城根北街１６号邮政编码：１００７１７ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｃｉｅｎｃｅｐ．ｃｏｍ 印刷科学出版社发行 各地新华书店经销倡１９９５年８月第一版２００１年９月第二版２００３年１月第五次印刷印数：１２５０１—１５５００ 世界图书出版公司出版开本：７８７×１０９２ １／１６印张：５０字数：１１３５０００定价：75畅00元（如有印装质量问题，我社负责调换枙新欣枛）枟细胞和分子免疫学枠编写组 主 编：金伯泉 副主编：朱 勇 李德敏 编 者：（以姓氏笔画为序）刘 飞 刘 金山 刘雪松 朱 勇李恩善 李德敏 陈丽华 杨 琨张新海 张 贝斌 欧阳为明 金伯泉贾 卫 夏海滨 谢 鑫 韩卫宁第二版前言枟细胞和分子免疫学枠自１９９５年出版以来，重印数次，得到国内同行的鼓励和广大读者的支持。
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CH2
CH3
9
6、Ig的水解片段 (木瓜蛋白酶)
• Fab（Fragment of antigenbinding）
– Ag binding
– Valence = 1
– Specificity determined by VH and VL
• Fc（Crystalizable fragment）
– Effector functions
讲解：XX
13
7、Ig的其他成分
（2）分泌片 ：（secretory piece, SP）由黏膜上皮细胞 合成和分泌，功能是保护分泌型IgA或 的 IgM铰链区免受蛋白酶的降解。
讲解：XX
14
• 五类Ig的特点
讲解：XX
15
• Ig的生物学活性
1、特异性结合抗原 2、激活补体 3、与细胞Fc受体结合发挥生物效应
免疫球蛋白 免疫球蛋白编码基因
基因工程抗体
南京医科大学
微生物学与免疫学系
卢春
讲解：XX
1
• 概述
1、免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig)：1968
和1972年WHO和国际免疫学会决定，将具有抗体活性 或化学结构与抗体相似的球蛋白称为免疫球蛋白。
2、抗体(antibody, Ab)： B淋巴细胞在有效的抗
讲解：XX
21
2、L序列：每个Vκ前都有一个L序列（Leader），编
码产物为前导肽，对轻链蛋白合成至关重要；
3、Jκ：位于Vκ下游，也呈串联排列，含5个基因节
段，编码V区110aa中的97—110aa；
4、C κ：只含单个外显子，编码C区蛋白。
讲解：XX
22
（二） 链基因结构
1、Vλ：Vλ基因节段有60个，呈簇状串联排列（V λ
讲解：XX
Fab
Papain
Fc
10
6、Ig的水解片段 (胃蛋白酶)
• F(ab’)2
• Ag binding • Valence =2
• pFc’
• No effector functions
Pepsin
讲解：XX
F(ab’)2
pFc’ Peptides
11
讲解：XX
12
7、Ig的其他成分
（1）J链 ：（joining chain）由浆细胞合成，功能是将 单体Ig分子连接为多聚体。如2个IgA单体形 成二聚体；5个IgM单体是形成五聚体。
4、Ig的分区：
（1）可变区：在Ig近N端L链的1/2和H链的1/4（ 、、 ）或1/5（ 、 ）范围内，因aa组成及序列变化较大， 故称可变区（Variable region，V区）。
（2）恒定区：在Ig近C端L链的1/2和H链的3/4（ 、、 ）或4/5（ 、 ）范围内，因aa组成及序列变化相对稳 定故称恒定区（Constant region，C区）。
（1）免疫调理作用 （2）ADCC （3）介导I型超敏反应 （4）人IgG的Fc段与SPA结合
4、选择性传递
讲解：XX
16
讲解：XX
17
Ab的生物学活性
讲解：XX
18
第二节 免疫球蛋白编码基因和抗体的多样性
• 概述
人类B淋巴细胞存在三个编码Ig的基因库， 即重链H基因库及轻链、 基因库，它们分别 位于第14、2及22号染色体上。
（5） IgE的CH4： IgE的CH4与肥大和嗜碱性粒细胞表 面表达的FcR结合，完成I型超敏反 应；
（6）绞链区（Hinge regio讲n解）：X：X T Y
8
Immunoglobulin Structure
Disulfide bond
Carbohydrate
CL VL
VH
CH1
H讲ing解e R：egXioXn
讲解：XX
5
Immunoglobulin Structure
Disulfide bond
Carbohydrate
CL VL
VH
CH1
H讲ing解e R：egXioXn
CH2
CH3
6
5、Ig的结构域又称功能区(Domain)：
（1）VH、VL：超变区（HVR1、2 、 3）、互补性决定区（ CDR1、CDR2、CDR3），又称Ig独特型决定簇（Idiotype）;
1、Ig的组成：由4条肽链通过链间S-S双硫键连接
而成，其中两条分子量较大的链称重链（Heavy chain， H链），两条分子量较小链的称轻链（Light chain，L 链）。
2、H链：据氨基酸（aa）组成及序列的差异（抗原
性）将H链分为5类， 、 、 、 、 链； 其分别对应于，IgA、IgD、IgE、IgG、IgM五类Ig。
讲解：XX
3
Immunoglobulin Structure
Disulfide bond
Carbohydrate
CL VL
VH
CH1
H讲ing解e R：egXioXn
CH2Leabharlann CH343、L链：据aa组成及序列的差异将L链分为2型，、
型， ：为2：1（人）。 天然Ig单体中，两条重链是同类的，两条轻链是同型的。
原刺激下分化为浆细胞，产生具有与相应抗原发生特 异性结合的免疫球蛋白，这类免疫球蛋白称为抗体。
3、 Ig与Ab的区别和联系： Ig是化学结构上的
概念； Ab是生物学功能上的概念；所有的Ab都属于
Ig；并非所有的Ig 都具有Ab 的活性。
讲解：XX
2
第一节 免疫球蛋白的结构和功能 • 免疫球蛋白的基本结构
1—Vλn，n=60），其中含30个假基因 ；
2、L序列：每个Vλ前都有一个L序列（Leader），编
码产物为前导肽，对轻链蛋白合成至关重要；
讲解：XX
19
一、胚系B细胞中Ig轻链基因的结构
由3个基因所编码：V基因、J基因编码可变 区；C基因编码恒定区，即V----J----C。
讲解：XX
20
（一） 链基因结构
1、 Vκ：Vκ基因节段有90个，呈簇状串联排列
（Vκ1—Vκn，n=90），其中含30个假基因（指无功能 性表达或只表达无功能产物的缺陷基因，但它可通过突 变、置换及重排形成新的功能性基因，为可变区的多样 性提供后备基因）。Vκ编码V区110aa中的1~96aa；
讲解：XX
7
（2）CH1、CL：是各类、亚类、型、亚型Ig遗传标记 所在部位;
（3）IgG的CH2：补体C1q的结合位点； IgG 借助 CH2通过胎盘，发挥被动免疫作用；
（4）CH3： IgG的CH3与中性粒、巨噬细胞表面表达的 FcR结合，完成免疫调理作用；与NK细胞 表面表达的FcRIII结合，完成ADCC作用；