第四章抗体
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免疫学概论第4章抗体ppt 课件
• 抗体的概述 • 抗体的结构 • 抗体的产生与类别 • 抗体的应用 • 总结与展望
01
抗体的概述
抗体的定义
抗体（Antibody）：指B淋巴细胞或记忆B细胞在抗原刺激下，经一系列活化、增殖、 分化后形成的浆细胞分泌出来的一类能与相应抗原特异性结合的免疫球蛋白。
免疫调节
抗体可调节机体免疫应答，用于治疗免疫相关疾病，如风湿性关 节炎、系统性红斑狼疮等。
被动免疫
将含有抗体的免疫血清或免疫球蛋白注入机体，使机体获得特异 性免疫力。
抗体在免疫学研究中的应用
01
02
03
抗原定位
通过抗体标记抗原，研究 抗原在细胞或组织中的定 位和分布。
免疫细胞功能研究
抗体可用来研究免疫细胞 的活化、分化、凋亡等过 程，有下产生的一种蛋白质，具有高度的特异性，能够与相 应的抗原结合，发挥免疫效应。
抗体的类型
IgG
IgM
IgA
IgE
免疫球蛋白G，是血清中含量最 高的抗体类型，也是唯一能够 通过胎盘的抗体类型。它具有 抗菌、抗病毒、抗毒素等作用， 是机体重要的防御机制。
免疫球蛋白M，是初次免疫应 答中最早产生的抗体类型，主 要存在于血液中。它具有抗菌、 抗病毒、抗毒素等作用，但效 价较低。
疾病的抗体药物，提高治疗效果和降低副作用。
03
免疫治疗和免疫调控
抗体在免疫治疗和免疫调控方面具有广阔的应用前景，未来将进一步探
索其在肿瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病等领域的应用。
THANKS
感谢观看
合物，进而发挥免疫效应。
激活补体
抗体能够与抗原结合后激活补 体系统，通过补体的级联反应 ，发挥溶解和杀伤作用。
• 抗体的概述 • 抗体的结构 • 抗体的产生与类别 • 抗体的应用 • 总结与展望
01
抗体的概述
抗体的定义
抗体（Antibody）：指B淋巴细胞或记忆B细胞在抗原刺激下，经一系列活化、增殖、 分化后形成的浆细胞分泌出来的一类能与相应抗原特异性结合的免疫球蛋白。
免疫调节
抗体可调节机体免疫应答，用于治疗免疫相关疾病，如风湿性关 节炎、系统性红斑狼疮等。
被动免疫
将含有抗体的免疫血清或免疫球蛋白注入机体，使机体获得特异 性免疫力。
抗体在免疫学研究中的应用
01
02
03
抗原定位
通过抗体标记抗原，研究 抗原在细胞或组织中的定 位和分布。
免疫细胞功能研究
抗体可用来研究免疫细胞 的活化、分化、凋亡等过 程，有下产生的一种蛋白质，具有高度的特异性，能够与相 应的抗原结合，发挥免疫效应。
抗体的类型
IgG
IgM
IgA
IgE
免疫球蛋白G，是血清中含量最 高的抗体类型，也是唯一能够 通过胎盘的抗体类型。它具有 抗菌、抗病毒、抗毒素等作用， 是机体重要的防御机制。
免疫球蛋白M，是初次免疫应 答中最早产生的抗体类型，主 要存在于血液中。它具有抗菌、 抗病毒、抗毒素等作用，但效 价较低。
疾病的抗体药物，提高治疗效果和降低副作用。
03
免疫治疗和免疫调控
抗体在免疫治疗和免疫调控方面具有广阔的应用前景，未来将进一步探
索其在肿瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病等领域的应用。
THANKS
感谢观看
合物，进而发挥免疫效应。
激活补体
抗体能够与抗原结合后激活补 体系统，通过补体的级联反应 ，发挥溶解和杀伤作用。
第四章 抗体多样性的产生
.
23
三、Ig基因重排和表达
（一）Ig基因重排
重点
Ig基因重排：Ig胚系基因中，V、（D）、J基因 片段之间由内含子隔开，通过基因片段的随机重 排，形成V（D）J连接，再与Ｃ基因片段连接， 才能编码完整的Ig多肽链。Ig基因重排主要通过 重组酶（recombinase）的作用实现。
Ig胚系基因重排程序
骨架区
• C区：C基因编码
.
20
H链胚系基因结构
了解
V基因片段（VH）:65个
V区基因 D基因片段（DH）:27个
J基因片段（JH）:6个 C区基因（CH）:9个
.
21
三、Ig基因重排和表达
编码一条Ig重链、轻链的基因 是由胚系中多个分开的DNA片 段经剪切重排而成的。
.
22
Ig基因表达的特点 （一）Ig基因重排 （二）等位排斥与同种型排斥 （三）Ig的类别转换 （四）分泌型和膜型Ig （五）mIgM与mIgD的共表达
第六节 Ig的基因结构与Ab多样性的产生
一、抗体学说的发展 二、Ig的基因结构 三、Ig基因重排和表达 四、抗体多样性的产生机制
.
1
Ab多样性和特异性是如何产生的？
• 根据抗原抗体反应的特异性，针对于某一种特定 抗原，就会有特异的抗体与之相对应。也就是说 ，外界存在有多少种抗原，在体内就会产生相应 的抗体。据估计，在人体内具有产生超过1亿种抗 体的潜在能力。
VH: 40(V)×25(D) ×6(J)=6000 VL(k): 40(V)×5(J)=200 VL(l): 30(V)×4(J)= 120
1.9 × 106
.
39
四、抗体多样性的产生机制
抗体多样性机制
生物技术制药第四章抗体制药(ppt)
一、抗原与动物免疫
• （2）稳定的杂交瘤的获得
• 因免疫动物品系和骨髓瘤细胞在种系发生上距离
越远，产生的杂交瘤越不稳定，故一般采用与骨 髓瘤供体同一品系的动物进行免疫。目前常用的 骨髓瘤细胞系多来自BALB/c小鼠和Lou大鼠，因 此免疫动物也多采用相应的品系，最常用的也是 BALB/c小鼠。
• 选择动物时应考虑到动物品系的免疫应答基因
生物技术制药第四章抗体制药 (ppt)
（优选）生物技术制药第四章 抗体制药
第一节 概述
• 1890年：Behring和北里柴三郎等发现了白喉抗毒素，并
建立了血清疗法，开抗体制药之先河。
• 1937年：Tiselius等人用电泳法将血清蛋白分为白蛋白、
甲种（）球蛋白、乙种（ ）球蛋白和丙种（ ）球 蛋白，并证明抗体活性主要存在于丙种球蛋白组分。
一、抗原与动物免疫
• （3）免疫方法：体内免疫法和体外免疫法
• 体外免疫法：用于不能采用体内免疫法的情况下，
如制备人源性单克隆抗体，或者抗原的免疫原性 极弱且能引起免疫抑制时使用。
• 体外免疫法所需要的抗原量少，一般只需几个g，
免疫期短，仅4~5天，干扰因素少，已成功制备 出针对多种抗原的单克隆抗体，但融合后产生的 杂交瘤细胞株不够稳定。其基本方法是用4~8周 龄BALB/c小鼠的脾脏制成单个细胞悬液，再加 入 37适℃当下抗培原养使4~其5天浓，度再达分0.离5~脾5 脏g细/m胞l，，在进5%行C细O胞2、 融合。
• 20世纪60年代初期：抗原决定簇，精制单价血清。 • 1975年：Köhler和Milstein等，单克隆抗体，其具有高度
特异性、均一性，以及来源稳定可大量生产等特点。
• 1984年：人-鼠嵌合抗体 • 1984年至今：单克隆抗体的鼠源性及分子过大的问题得
抗体课程设计
22.跨学科融合：结合化学、物理等学科知识，探讨抗体研发和生产过程中涉及的技术方法，培养学生的跨学科思维。
23.视频辅助教学：播放抗体相关科普视频，帮助学生形象地理解抗体的产生、作用及其在医学领域的应用。
24.学科前沿动态：简要介绍抗体研究领域的最新动态和研究成果，激发学生对生物学研究的兴趣。
25.课程评价与反思：对本节课的教学过程进行评价与反思，针对学生的掌握程度，调整教学方法，以提高教学效果。
20.反馈与评价：收集学生对本节课的教学反馈，对学生的学习效果进行评价，为后续教学提供参考和改进方向。通过以上教学内容，旨在帮助学生全面掌握抗体知识，提高学生的生物学素养和实践能力。
5、教学内容
21.知识链接：将抗体知识与实际生活应用相结合，如介绍抗体检测试剂在疫情防控中的作用，使学生了解生物学知识在解决实际问题中的价值。
3、教学内容
11.实验操作：安排一项简单的抗体检测实验，如酶联免疫吸附试验（ELISA），让学生亲自动手操作，加深对抗体检测原理的理解。
12.知识巩固：通过课堂练习，针对抗体概念、结构、分类、作用等方面进行题目训练，巩固所学知识。
13.案例分析：分析具体疾病案例，如风湿性关节炎、过敏性鼻炎等，探讨抗体在这些疾病中的作用机制。
4.抗体的作用：讲解抗体如何识别并中和病原体，保护人体免受感染。
5.抗体与疫苗：探讨抗体在疫苗免疫过程中的作用，理解疫苗接种的原理。
本节课内容紧密结合教材，旨在帮助学生深入了解抗体的相关知识，提高学生的生物学素养。
2、教学内容
6.抗体介导的免疫反应：介绍体液免疫中抗体的作用，包括抗原识别、抗体产生、抗体与抗原的结合过程。
17.创新能力培养：引导学生结合所学抗体知识，提出自己的研究假设或设计一个简单的抗体应用方案，激发学生的创新思维。
23.视频辅助教学：播放抗体相关科普视频，帮助学生形象地理解抗体的产生、作用及其在医学领域的应用。
24.学科前沿动态：简要介绍抗体研究领域的最新动态和研究成果，激发学生对生物学研究的兴趣。
25.课程评价与反思：对本节课的教学过程进行评价与反思，针对学生的掌握程度，调整教学方法，以提高教学效果。
20.反馈与评价：收集学生对本节课的教学反馈，对学生的学习效果进行评价，为后续教学提供参考和改进方向。通过以上教学内容，旨在帮助学生全面掌握抗体知识，提高学生的生物学素养和实践能力。
5、教学内容
21.知识链接：将抗体知识与实际生活应用相结合，如介绍抗体检测试剂在疫情防控中的作用，使学生了解生物学知识在解决实际问题中的价值。
3、教学内容
11.实验操作：安排一项简单的抗体检测实验，如酶联免疫吸附试验（ELISA），让学生亲自动手操作，加深对抗体检测原理的理解。
12.知识巩固：通过课堂练习，针对抗体概念、结构、分类、作用等方面进行题目训练，巩固所学知识。
13.案例分析：分析具体疾病案例，如风湿性关节炎、过敏性鼻炎等，探讨抗体在这些疾病中的作用机制。
4.抗体的作用：讲解抗体如何识别并中和病原体，保护人体免受感染。
5.抗体与疫苗：探讨抗体在疫苗免疫过程中的作用，理解疫苗接种的原理。
本节课内容紧密结合教材，旨在帮助学生深入了解抗体的相关知识，提高学生的生物学素养。
2、教学内容
6.抗体介导的免疫反应：介绍体液免疫中抗体的作用，包括抗原识别、抗体产生、抗体与抗原的结合过程。
17.创新能力培养：引导学生结合所学抗体知识，提出自己的研究假设或设计一个简单的抗体应用方案，激发学生的创新思维。
生物技术制药：4-抗体工程制药-1
➢ B、完整的抗体分子的相对分子质量过大，难以穿 透实体肿瘤组织，达不到有效的治疗浓度。
需要解决的问题：
➢ A、降低McAb的免疫源性； ➢ B、降低McAb的相对分子质量。
解决问题的方法或途径—基因工程技术
➢ 1984年报道了人—鼠嵌合抗体，之后制备出 了改型抗体、单链抗体、单域抗体、最小识 别单位等多种类型，基本上消除了抗体的鼠 源性（免疫源性），相对分子质量只有完整 抗体分子的1/80-1/3。
➢ 全世界正在研制的生物技术药品，25%为各类单克 隆抗体。前三大生物治疗药物分别为单克隆抗体、 疫苗和肿瘤坏死因子（TNF）抑制剂.
➢ 抗体市场快速增长的主要推动：一、销售持续攀升； 二、新品种不断上市；三、研发方面的重金投入。
➢ 大型医药公司还会通过收购来获得对抗体新药的控 制权。如最近美国强生公司收购了抗体药物研发的 领头羊Centocor公司。
1.研 究
Werstern Blot 、免疫荧光等 检测 特定抗原
（4）抗体的应用
3.检 验
以 ELISA 侦测特定 病原体
2.医 疗
以毒素连结抗体 攻击 病变細胞
（5）抗体制药发Байду номын сангаас历史
➢ 1890年发现白喉抗毒素，建立了血清疗法，开 抗体制药之先河(马血清多克隆抗体）。
➢ 1937年用电泳法将血清分为白蛋白、甲种、乙种、 丙种球蛋白，并证明抗体活性主要存在于丙种球 蛋白组分。
上海罗氏制药操控着整个国内抗体药物市场。巴 利昔单抗是北京诺华的独家产品
鼠抗人CD3单抗是最早的国产品种，国内企业生 产的该产品在整个抗体药物市场所占的份额不足1 ％。
抗CD3单抗企业份额：武汉生物制品所54.6％、 北京费森尤斯医药公司44.9％、武汉生化制药厂 0.5％。
需要解决的问题：
➢ A、降低McAb的免疫源性； ➢ B、降低McAb的相对分子质量。
解决问题的方法或途径—基因工程技术
➢ 1984年报道了人—鼠嵌合抗体，之后制备出 了改型抗体、单链抗体、单域抗体、最小识 别单位等多种类型，基本上消除了抗体的鼠 源性（免疫源性），相对分子质量只有完整 抗体分子的1/80-1/3。
➢ 全世界正在研制的生物技术药品，25%为各类单克 隆抗体。前三大生物治疗药物分别为单克隆抗体、 疫苗和肿瘤坏死因子（TNF）抑制剂.
➢ 抗体市场快速增长的主要推动：一、销售持续攀升； 二、新品种不断上市；三、研发方面的重金投入。
➢ 大型医药公司还会通过收购来获得对抗体新药的控 制权。如最近美国强生公司收购了抗体药物研发的 领头羊Centocor公司。
1.研 究
Werstern Blot 、免疫荧光等 检测 特定抗原
（4）抗体的应用
3.检 验
以 ELISA 侦测特定 病原体
2.医 疗
以毒素连结抗体 攻击 病变細胞
（5）抗体制药发Байду номын сангаас历史
➢ 1890年发现白喉抗毒素，建立了血清疗法，开 抗体制药之先河(马血清多克隆抗体）。
➢ 1937年用电泳法将血清分为白蛋白、甲种、乙种、 丙种球蛋白，并证明抗体活性主要存在于丙种球 蛋白组分。
上海罗氏制药操控着整个国内抗体药物市场。巴 利昔单抗是北京诺华的独家产品
鼠抗人CD3单抗是最早的国产品种，国内企业生 产的该产品在整个抗体药物市场所占的份额不足1 ％。
抗CD3单抗企业份额：武汉生物制品所54.6％、 北京费森尤斯医药公司44.9％、武汉生化制药厂 0.5％。
第四章 抗体-免疫球蛋白(兽医免疫学)
兽医免疫学——第四章 抗体
Chapter 4 抗体－免疫球蛋白
第一节 抗体概述 第二节 抗体的基本结构 第三节 抗体的功能与五类抗体的主要特点 第四节 抗体的异质性 第五节 单克隆抗体
1
兽医免疫学——第四章 抗体
第一节 抗体概述
1890年德国学者Behuing和日本学者北里用脱 毒的白喉杆菌外毒素免疫动物，在动物的血清中产 生一种能中和外毒素毒性的物质，称为抗毒素，这 是在血清中发现的第一例抗体。
二、免疫球蛋白分子超家族
Ig分子轻、重链的各结构域都具有“三明治样”结构，称为 Ig结构域。其编码基因很可能是同一个原祖基因(Primordial gene)在基因组中多次拷贝的结果。实际上该结构域见于多种蛋 白质分子，推测该原祖基因在漫长的进化历程中曾被多次复制， 其拷贝基因已广泛分布于不同染色体上，参与编码多种不同的
16
兽医免疫学——第四章 抗体
17
兽医免疫学——第四章 抗体
18
兽医免疫学——第四章 抗体
19
兽医免疫学——第四章 抗体
抗体与抗原的结合 抗原表面的B细胞 表位具有构象依赖 性，抗原表位与抗 体分子的抗原结合 部位在构象上互补。
抗体的CDR
20
兽医免疫学——第四章 抗体
抗体的CDR直接接触抗原表位(Epitop21e)
组成，折叠呈成两个结构域。L链共有 两型，kappa()与 lambda()，同一个天然Ig分子上L链的型总是相同的。
11
兽医免疫学——第四章 抗体
12
兽医免疫学——第四章 抗体
IgG分子的四种亚类
13
兽医免疫学——第四章 抗体
14
兽医免疫学——第四章 抗体
（二）可变区和恒定区 通过对来自不同B细胞克隆的抗体分子的氨基酸序
Chapter 4 抗体－免疫球蛋白
第一节 抗体概述 第二节 抗体的基本结构 第三节 抗体的功能与五类抗体的主要特点 第四节 抗体的异质性 第五节 单克隆抗体
1
兽医免疫学——第四章 抗体
第一节 抗体概述
1890年德国学者Behuing和日本学者北里用脱 毒的白喉杆菌外毒素免疫动物，在动物的血清中产 生一种能中和外毒素毒性的物质，称为抗毒素，这 是在血清中发现的第一例抗体。
二、免疫球蛋白分子超家族
Ig分子轻、重链的各结构域都具有“三明治样”结构，称为 Ig结构域。其编码基因很可能是同一个原祖基因(Primordial gene)在基因组中多次拷贝的结果。实际上该结构域见于多种蛋 白质分子，推测该原祖基因在漫长的进化历程中曾被多次复制， 其拷贝基因已广泛分布于不同染色体上，参与编码多种不同的
16
兽医免疫学——第四章 抗体
17
兽医免疫学——第四章 抗体
18
兽医免疫学——第四章 抗体
19
兽医免疫学——第四章 抗体
抗体与抗原的结合 抗原表面的B细胞 表位具有构象依赖 性，抗原表位与抗 体分子的抗原结合 部位在构象上互补。
抗体的CDR
20
兽医免疫学——第四章 抗体
抗体的CDR直接接触抗原表位(Epitop21e)
组成，折叠呈成两个结构域。L链共有 两型，kappa()与 lambda()，同一个天然Ig分子上L链的型总是相同的。
11
兽医免疫学——第四章 抗体
12
兽医免疫学——第四章 抗体
IgG分子的四种亚类
13
兽医免疫学——第四章 抗体
14
兽医免疫学——第四章 抗体
（二）可变区和恒定区 通过对来自不同B细胞克隆的抗体分子的氨基酸序
第四章 抗体
第四章抗体抗体：免疫系统在抗原刺激下，由B细胞或记忆B细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白（Ig）。
第一节、抗体的结构一、抗体的基本结构1.抗体的基本结构：由两条完全相同的重链和两条完全相同的轻链通过二硫键连接的呈Y形的单体。
2.每条肽链分别由2-5个约含110个氨基酸，序列相似但功能不同的结构域（又称功能区）组成。
3结构域的二级结构是由几股多肽链折叠形成的两个反向平行的β片层经一个链内二硫键连接稳定的“β桶装”结构。
（一）重链和轻链1.可变区（V）①互补决定区（CDR）②骨架区（FR）2.恒定区（C）▲同一种属的个体，所产生针对不同抗原的同一类别Ab，尽管其V区各异，但其C区氨基酸组成和排列顺序比较恒定，其免疫原性相同。
（三）铰链区：含有丰富的脯氨酸，IgM和IgE无此铰链区。
二、抗体的辅助成分1.J链：将单体Ab分子连接为二聚体或多聚体。
（IgM/IgA）2.分泌片（SP）SP+IgA=SIgA三、抗体分子的水解片段1.木瓜蛋白酶水解片段①Fab抗原结合片段②Fc可结晶片段2.胃蛋白酶水解片段四、免疫球蛋白超家族（IgSF）第二节、抗体的多样性和免疫原性1.同种性（C区）2.同种异型（C区）3.独特性（V区）第三节、抗体的功能一、抗体V区的功能抗体V区在体内可结合病原微生物及其产物，具有中和毒素、阻断病原入侵等免疫防御功能，但抗体本身并不能清除病原微生物。
二、抗体C区的功能（一）激活补体（二）结合Fc受体1.调理作用2.抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用ADCC3.介导Ⅰ型超敏反应（三）穿过胎盘和黏膜（IgG）（四）对免疫应答有调节作用第四节、各类抗体的特性与功能一、IgG-“主力军“1.含量最高2.IgG1.3.4可穿过胎盘屏障二、IgM-“先头部队”1.只表达IgM是未成熟B细胞的标志2.五聚体3.初次体液免疫应答中最早出现的抗体三、IgA-“边防军”1.血清型为单体2.SIgA为二聚体3.外分泌液中的主要抗体类别，参与黏膜局部免疫4.婴儿可从母亲初乳中获得SIgA，是重要的自然被动免疫四、IgD1.膜结合型IgD是B细胞分化发育成熟的标志五、IgE1.亲细胞抗体2.Ⅰ型超敏反应第五节、人工制备抗体一、多克隆抗体二、单克隆抗体三、基因工程抗体。
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）
医学免疫学第四章
出生后4-6月开始合成IgA。 存在：粘膜或浆膜表面；各种外分泌液中。 作用：粘膜局部免疫的重要抗体
—机体抗感染的“边防军”
四、IgD
1、血清中含量低（约0.03mg/ml），占血清Ig总量 0.2 %。 2、见于个体发育的任何时段 3、对酶敏感（铰链区较长），不稳定，半寿期短（3天） 4、功能不清——与超敏反应、自身抗体有关。 5、B细胞抗原识别受体（BCR组分）
可作为B细胞分化成熟标志 成熟B细胞（初始B细胞 naive B cell）
活化B细胞（或记忆B细胞） ——mIgD逐渐消失。
五、IgE
1、血中含量极微（5×10-5mg/ml）， 单体，粘膜固有层浆细胞产生。
2、亲细胞抗体。 3、介导Ⅰ型超敏反应。
Fc受体： FcεRI和FcεRⅡ IgE Fc 段(CH2,CH3)与肥大细胞,嗜碱性粒细
同种异型
（三）独特型（idiotype，Id） • 即使是同一种属、同一个体来源的 抗体分子，其免疫原性亦不尽相同， 称为独特型，是每个免疫球蛋白分子 所特有的抗原特异性标志，其表位又 称为独特位。抗体分子每一Fab段约 有5~6个独特位，它们存在于V区。独 特型在异种、同种异体甚至同一个体 内均可刺激产生相应抗体，即抗独特 型抗体（AId或Ab2）。
独特型
第三节 Ig的功能
免疫球蛋白的V区和C区的氨基酸组成和顺序的不同，决 定了它们功能上的差异； 许多不同的免疫球蛋白在V区和C区结构变化的规律性， 使得免疫球蛋白的V区和C区在功能上存在共性。 V区和C区的作用，构成了免疫球蛋白的生物学功能
一、V区的功能：
特异地识别并结合抗原（Ig的首要功能 ）： 与抗原结合部位:CDR1、CDR2、CDR3 单体Ig抗原结合价为2价；IgM抗原结合价
—机体抗感染的“边防军”
四、IgD
1、血清中含量低（约0.03mg/ml），占血清Ig总量 0.2 %。 2、见于个体发育的任何时段 3、对酶敏感（铰链区较长），不稳定，半寿期短（3天） 4、功能不清——与超敏反应、自身抗体有关。 5、B细胞抗原识别受体（BCR组分）
可作为B细胞分化成熟标志 成熟B细胞（初始B细胞 naive B cell）
活化B细胞（或记忆B细胞） ——mIgD逐渐消失。
五、IgE
1、血中含量极微（5×10-5mg/ml）， 单体，粘膜固有层浆细胞产生。
2、亲细胞抗体。 3、介导Ⅰ型超敏反应。
Fc受体： FcεRI和FcεRⅡ IgE Fc 段(CH2,CH3)与肥大细胞,嗜碱性粒细
同种异型
（三）独特型（idiotype，Id） • 即使是同一种属、同一个体来源的 抗体分子，其免疫原性亦不尽相同， 称为独特型，是每个免疫球蛋白分子 所特有的抗原特异性标志，其表位又 称为独特位。抗体分子每一Fab段约 有5~6个独特位，它们存在于V区。独 特型在异种、同种异体甚至同一个体 内均可刺激产生相应抗体，即抗独特 型抗体（AId或Ab2）。
独特型
第三节 Ig的功能
免疫球蛋白的V区和C区的氨基酸组成和顺序的不同，决 定了它们功能上的差异； 许多不同的免疫球蛋白在V区和C区结构变化的规律性， 使得免疫球蛋白的V区和C区在功能上存在共性。 V区和C区的作用，构成了免疫球蛋白的生物学功能
一、V区的功能：
特异地识别并结合抗原（Ig的首要功能 ）： 与抗原结合部位:CDR1、CDR2、CDR3 单体Ig抗原结合价为2价；IgM抗原结合价
免疫学概论 第4章 抗体
V区
CL和CH 区：具有同种 异型抗体的遗传标记。 CH2区：IgG的补体结 合点和通过胎盘的部位
C区
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
IgG CH3区：可同单核-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（促进吞噬细胞的吞噬功能）、ADCC。
1.与抗原结合的部位是抗体的 A.VL+CL B.VH+CH1 C.VH+VL D.CH1+CH2
2.血清中含量最高的Ig是 A.IgM B.IgA C.IgE D.IgG
3.用胃蛋白酶可将IgG分子水解成 A.F(ab’)2+Fc B.2Fab+pFc’ C.2Fab+Fc D. F(ab’)2+pFc’ 4.①通过胎盘，②激活补体，③结合细胞，④递呈抗原，⑤ 与抗原决定簇结合，上述各项功能中哪一种组合与抗体Fc段 有关 A.①+②+③ B.②+③+④ C.①+③+④ D.①+③+⑤
抗体是否等于免疫球蛋白？
抗体和免疫球蛋白的关系:
抗体都是免疫球蛋白，并非所有免 疫球蛋白都具有抗体活性。
分泌型Ig(sIg)和膜型Ig(mIg)
二、抗体的分子结构
二、抗体的分子结构
基本结构：四肽链结构 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。 分子式为：H2L2 四条肽链两端游离的 NH2和COOH方向一致 分别命名为N端和C端
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分泌型IgA 主要由粘膜相关淋巴组织产生，存 在于唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌 尿道的分泌液中和粘膜表面，是机体粘膜局部 抗感染免疫的重要因素。
第四章免疫球蛋白抗体（antibody,Ab）是介导体液免疫的重要效应分子
第四章免疫球蛋白抗体antibody，Ab是介导体液免疫的重要效应分子，是B 细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性地结合，显示免疫功能。
早在十九世纪后期，von Behring 及其同??Kitasato 就发现白喉或破伤风毒素免疫动物后可产生具有中和毒素作用的物质，称之为抗毒素antitoxin随后引入抗体一词来泛指抗毒素类物质。
1937 年Tiselius 和Kabat 用电泳方法将血清蛋白分为白蛋白、α1、α2、β及γ球蛋白等组分，并发现抗体活性存在于从α到γ的这一广泛区域（图4-1），但主要存在于γ区，故相当长一段时间内，抗体又被称为γ球蛋白（丙种球蛋白）。
1968 年和1972 年世界卫生组织和国际免疫学会联合会的专门委员会先后决定，将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统一命名为免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。
免疫球蛋白可分为分泌型（secreted Ig，SIg）和膜型（membrane Ig mIg）。
前者主要存在于血液及组织液中，具有抗体的各种功能；后者构成 B 细胞膜上的抗原受体。
图4-1 第一节免疫球蛋白的结构一、免疫球蛋白的基本结构X 射线晶体衍射结构分析发现，免疫球蛋白由四肽链分子组成，各肽链间有数量不等的链间二硫键。
结构上Ig 可分为三个长度大致相同的片段，其中两个长度完全一致的片段位于分子的上方，通过一易弯曲的区域与主干连接，形成一”Y”字型结构（图4－2），称为Ig 单体，构成免疫球蛋白分子的基本单位。
图42 （一）重链和轻链任何一类天然免疫球蛋白分子均含有四条异源性多肽链，其中，分子量较大的称为重链heavy chain H，而分子量较小的为轻链light chain L。
同一天然Ig分子中的两条H 链和两条L 链的氨基酸组成完全相同。
1. 重链分子量约为50～75kD，由450～550 个氨基酸残基组成。
医学免疫学-第四章 抗体
Gerald Edelman and Rodney Porter, 1972, structure of antibody
Susumu Tonegama,1987, structure of Ig gene
Emil von Behring (1845-1917)
Emil von Behring, 1901, antitoxins
Fab：单价抗体活性 Fc：无抗原结合活性，能够与Fc受体结合
胃蛋白酶水解片段
F(ab’)2：具双价抗体活性,可结合两个抗原表位。 pFc：小分子肽片段，无生物活性 临床意义：阐明Ab的结构及生物活性
有利于生物制品的生产和纯化 避免超敏反应的发生
第二节 抗体的多样性和免疫原性
抗体的多样性：不同抗原刺激B细胞所产生的抗体在特 异性及类型方面均不尽相同呈现明显的多样性
骨架区（framework region, FR）：
在V区中，CDR之外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变 化。 VH和VL各有FR1、FR2、FR3、FR4四个骨架区。
2.恒定区（constant region，C区）：
重链和轻链的C区分别称为 CH和CL，不同类Ab的重 链CH长度不一，
同种型（isotype）：同一种属所有个体的Ab分子共
有的抗原标志，是种属型标志。位于Ab的 C区。
Hum an A b
Anti-human Ab
同种异型（allotype）：同一种属但不同个体的Ab
分子所具有的不同抗原表位，为个体型标志。 位于Ab的 C区。
Anti-IgG IgG
独特型（idiotype，Id）：同一种属、同一个体来源的Ab分子， 由于其CDR区氨基酸排列顺序的不同，可显示不同的免疫原性， 称为独特型。 每一个Ab分子所特有的抗原特异性，其表位又称为独特位 （idiotope）。主要位于V区。
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免疫球蛋白的功能区：
1、轻链： VL（variable region）、CL（constantregion）。 2、重链：IgG、IgA、IgD 4个：VH、CH1、CH2、CH3。 IgM 、IgE 5个：VH、CH1、CH2、CH3、CH4。
功能区的功能：
（1）VH、VL：为抗原结合部位,某些部位构成超变区。 （2）CH1、CL：带有不同个体的遗传标志。 （3）CH2：有补体结合点, IgG与通过胎盘有关。 （4）CH3：有Fc受体结合点，与带有Fc受体的免疫细胞结合。 （5）铰链区：帮助结合抗原，暴露补体结合点。
四、穿过胎盘与粘膜
IgG所独有，是婴儿获得天然被动免疫 的主要原因，主要借助胎盘滋养层细 胞表面的FcgR进行的。 SIgA能通过上皮细胞分泌到呼吸道等粘膜表面，
在粘膜局部发挥重要的免疫功能
第四节 各类抗体的特性和功能 一、IgG
1.一般特性 (1)单体分子；
(2)四个亚类；
IgG1, IgG2 and IgG4
（2）抗原受体；
4.占血清Ig含量的1%；
5.半衰期3天。
五、IgE
1.单体分子； 2.种系进化中最晚出现的Ig，也是血清 中含量最低的Ig (占Ig的0.002%)； 3.半衰期3天； 4.呼吸道和胃肠道浆细胞产生,合成时间最晚； 5.介导Ⅰ型超敏反应； 6.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异 性IgE水平增高。
第四节
人工制备的抗体
一、多克隆抗体（polyclonal antibody）
1.定义
指由多个B细胞克隆产生的针对多种抗原
表位的抗体混合物。如:免疫血清（含多种特异 性抗体）。 2.实际意义 （1）预防、治疗感染性疾病
（2）实验诊断
二、单克隆抗体（monoclonal antibody, McAb）
第四章 抗体
抗体（Antibody）-Ab：
免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞 或记忆B细胞增殖、分化为浆细胞所产 生的可与相应抗原发生特异性结合的 免疫球蛋白。
免疫球蛋白（Immunoglobulin）Ig：
免疫球蛋白(Immunoglobulin,
Ig):是 具有抗体活性或化学结构与抗体相似 的球蛋白
• 解决抗体的鼠源性问题 • 制备部分或完全人源化抗体 将部分或完全人源化抗体的编码基因克隆 到真核或原核表达系统，体外表达人－ 鼠嵌合或人源化抗体。
要点
1.免疫球蛋白的基本结构及各个功能区的意义 2.免疫球蛋白的水解片断
3.五大类免疫球蛋白的主要特性
4.单克隆抗体的概念
小结
抗体（Antibody）-Ab：
（二）. 其他结构
1.连接链（joining
chain，J链）
合成细胞：浆细胞 功 能：连接Ig单体形成多聚体。 如IgM---五聚体 sIgA---二聚体
IgM五聚体
2. 分泌片（Secretory Piece，SC)
合成细胞：黏膜上皮细胞 功 能： a.帮助IgA穿越黏膜 b.保护sIgA抵抗蛋白酶的水解作用
• 1、大多数免疫原给多种动物接种后，首先检出的抗体 是( ) A．IgG B．IgA C．IgM D．IgE E．IgD • 2、Ig的V区包括( ) A．近N端1／2H链和1／2L链 B．N端1 ／3H链和1／3L链 • C．近N端l／4H链和1／2L链 D．近C端l／4H链和1／2L链 E．近C端l／3H链和1／2L链 • 3、抗体分子与抗原结合的部分是( ) A．Fc段 B．Fab段 C．绞链区 D．H链的C区 E．L链的C区 • 4、抗体分子与抗原结合的部分是( ) A．CH区 B．VH区 C．CL区 D．VL区 E．VH区+ VL区 • 5、产生抗体的细胞是( ) A．嗜碱性粒细胞 B．浆细胞 C．肥大细胞 D．吞噬细胞 E．B细胞 • 6、抗体的特异性是由( ) A．重链和轻链决定的 B．重 链可变区决定的 C．轻链可变区决定的 • D．重链和轻链的可变区决定的 E．重链和轻链的恒 定区决定的
第三节、免疫球蛋白的生物学活性
（一）识别抗原 （二）激活补体 （三）结合Fc受体 1、调理作用 2、ADCC作用 3、参与I型超敏反应 （四）通过胎盘和黏膜 （五）免疫调节作用
一 、识别抗原
IgG：二价 IgM： 五价 sIgA： 四价
体内：多种生理和病理效应——中和病 毒、毒素，介导炎症反应 体外：产生凝集、沉淀现象用于检测
— 分 免疫球蛋白的结构
一、基本结构：两条相同的重链和两条相同的轻链 由链间二硫键连接而成的四肽链结构。
1、重链和轻链 Ig的两条长链称为重链（Heavy chain, H链）
重链可分为μ、γ、α、δ、ε链
IgM IgG IgA IgD IgE
Ig的两条短链称为轻链（Light chain, L链） 可分为κ、λ型 每个Ig分子的两条重链和两条轻链完全相 同。
思考题： 1、什么是抗体和免疫球蛋白？
2、简述免疫球蛋白的结构
3、简述各类免疫球蛋白的特性
4、免疫球蛋白的生物学活性
5、单克隆抗体
• • • •
•
• • •
1、木瓜蛋白酶将IgG水解为——段和—— 2、Ig分子与抗原结合的功能区是——。 3、免疫球蛋白的生物学活性有——、——、——、—— 4、机体最先产生的Ig是——，血清中含量最多的是——， 婴儿从初乳中得到的是——， 能通过胎盘的是——， 半 寿期最长的是——，黏膜免疫中起重要作用的是——，与 I型超敏反应有关的是 ——。分子量最大的是——。 5、IgA有——型和——型两类， 是机体粘膜局部抗感染 的主要因素。 6、人工制备的抗体类型有 ——、——、——。 7、免疫球蛋白的基本结构是由 ——条相同的重链和 —— 条相同的轻链，以 ——连接而成。 8、免疫球蛋白轻链可分为 ——和——两个功能区。
• 7、机体粘膜局部抗感染的主要抗体是( ) A．IgG B．SIgA C．IgM D．IgE E．IgD • 8、天然的血型抗体为( ) A．IgG B．IgA C．IgM D．IgD E．IgE • 9、机体主要的抗感染抗体是( ) A．IgG B．IgA C．IgM D．IgD E．IgE • 10、作为B细胞成熟重要标志的抗原受体成分的Ig是( ) A．IgG B．IgM C．IgA D．IgD E．IgE • 11、IgG经木瓜蛋白酶水解为( ) A．两个Fab段和一个PFc/ 段 B．一个F(ab/)2段和一个Fc段 • C．一个Fc段和一个Fab段 D．两个Fab段和一个Fc段 E．一个F(ab/)2段和一个PFc/ • 12、IgM 的主要特征是( ) • A．在生物进化过程中最先出现 B．分子量最大 C．主要存在血管内 D．可通过胎盘 E．A+B+C • 13、抗体在机体内的抗感染作用( ) A．在体液中主要靠Ig G B．在血管中主要靠IgM • C．在粘膜表面主要靠SIgA D．杀游离的微生物 E．以上 都对
N端
骨架区
免疫球蛋白的基本结构
铰链区：适于V区同抗原的结合
特点：
1)富有弹性 原因：含大量脯氨酸和二硫键 作用：有利于 Ab 与Ag的结合 有利于Ab变构，暴露补体结合位点 2)对蛋白酶敏感
Ig分子结合抗原前后的构象变化
结合抗原之前 结合抗原之后
Fc
补体结 合位点 被屏障
暴露的 补体结 合位点
2、可变区和恒定区 （1） 可变区（V区) N 端重链1/4和轻链1/2 组成， AA序列变化很大。 超变区（HVR) ：互补决 定区（CDR) VL和VH各有3个超变区 骨架区（FR)：VL和VH 各有4个骨架区 （2） 恒定区（C区) C 端重链3/4和轻链1/2 组成， AA的序列相对稳定。 C端 高变区/ 互补决 定区
IgA 二聚体
sIgA
分泌片
J链
三、水解片段
1.木瓜蛋白酶 IgG Fab段(fragment of antigen- binding,抗原结合 片段) Fc段（fragment crystalizable,可结晶片段） 2.胃蛋白酶（Pepsin） IgG F( ab′)2 pFc ′
3.意义：阐明Ig分子生物学作用
三、 IgA
IgA dimer
血清型-单体 IgA： 分泌型-双体
分泌片
J链
IgA：
血清型： IgA1，单体； 1.两种类型 分泌型：IgA2，二聚体, 粘膜局部浆细胞合成； 分泌片由粘膜上皮细胞合成； 2.半衰期6天； 3.占血清Ig含量的5～15%； 4.粘膜局部抗感染免疫； 5.聚合IgA激活补体替代途径。
指B细胞受抗原刺激后活化、分化为浆细胞，由浆细 胞合成和分泌的能与相应抗原发生特异性结合的球 蛋白。 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。 免疫球蛋白的基本结构： 由两条相同的长链和两条相同的短链通过二硫键连接 而成。 免疫球蛋白分类： 根据重链恒定区免疫原性不同把重链分为γ、α、μ、 δ、ε，相应Ig分为IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。
（1）抑制病原体黏附 黏膜防御的主要抗体，作用机制： （2）中和毒素
新生儿合成不足，易患呼吸道和消化道感染。 （3）溶解细菌 （4）免疫排除作用
四、IgD
1.单体分子 2.存在形式 3.意义 （1）是B细胞成熟的重要标志； 分泌性 — 血清中，功能不清； 膜结合性 — B细胞表面, IgD 分 子 的 结 构
1.定义 由单一克隆B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。 2.特点 具有高度均一性。 3.杂交瘤细胞 骨髓瘤细胞 — 无限增殖； 免疫B细胞 — 合成、分泌特异性抗体。 4.杂交瘤技术 HAT培养基：次黄嘌(H), 氨基蝶呤(A)和胸腺嘧 啶核苷(T)。
三、基因工程抗体
抗体 非抗体
Ab与Ig的区别: