第三章抗体
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免疫学导论于善谦 第3章 抗体
(2)亚类
IgG：IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 IgA：IgA1, IgA2 IgM: IgM1, IgM2
2.型和亚型(根据轻链C区抗原特异性不同分型) (1)型 κ(kappa)型 λ(lambda)型 (2)亚型(λ链)： OZ(+) (或λ1) ：第190位(亮氨酸) OZ(-) (或λ2) ：第190位(精氨酸) Kern(+)(或λ3) ：第154位(甘氨酸) Kern(-)(或λ4) ：第154位(丝氨酸)
☆结合细胞表面的Fc受体发挥调理作用、 ADCC作用、介导I型超敏反应 IgG、IgM的Fc段与吞噬细胞表面的FcγR、 FcμR结合，增强其吞噬能力，通常将抗体促 进吞噬细胞吞噬功能的作用称为抗体的调理 作用 (opsonization)。
当IgG与带有相应抗原的靶细胞结合后， 其Fc段可与NK细胞、Mф细胞、单核细胞 的FcγR结合，促使细胞毒颗粒的释放，发 挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC)，导致靶细胞溶解。
pathway）和以次黄嘌呤（H）和胸腺嘧啶脱氧核苷（T）为原料进行补救
（亦称替代或称中间）合成（salvage pathway）2个途径。由于氨基蝶呤可 阻碍起始合成途径，所以培养基中含有它时，细胞便只有补救合成途径可以
利用，如果培养基中额外提供或补充H和T，正常细胞就可以通过补救合成途
径合成DNA的核酸原料。用于细胞融合的骨髓瘤是的在遗传上缺失中间合成 途径的永生化细胞系，在HAT培养基中将失去增殖能力趋于死亡，而产生特 异性抗体的脾细胞是正常细胞，不能长期传代。融合后的杂交瘤细胞不仅具 有了永生化和抗体分泌的特性，同时还由于补充了替代合成途径，因此可以 在HAT筛选培养基中生存并增殖，未融合的脾细胞增殖数代后逐渐死亡，而 骨髓瘤细胞因补救合成途径缺陷而全部死亡。据此，把混存于细胞群中的杂 交瘤细胞与正常脾细胞和骨髓瘤细胞通过筛选培养进行自动选择。
4-1第三章第三节免疫球蛋白与抗体
单克隆抗体制备示意图
PEG:聚乙二醇
三、基因工程抗体
五类免疫球蛋白
二、免疫球蛋白的结构和功能
• 3．免疫球蛋白的水解片段
二、免疫球蛋白的结构和功能
（二）生物学功能（特异 性结合抗原）
• • • • 1．Fab段 （1）结合的部位：V区 （2）结合有特异性 （3）结合的力学特点：氢键、 静电、范德化力 • （4）可逆性 • （5）影响因素：pH值、温 度、电解质等 • （6）价位
二、免疫球蛋白的结构和功能
• ②抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
• antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity
二、免疫球蛋白的结构和功能
• ③介导Ⅰ型变态反应
二、免疫球蛋白的结构和功能
• （3）穿过胎盘与黏膜（IgG、SIgA）
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
第三节 免疫球蛋白
第三节 免疫球蛋白
• 抗体（antibody，Ab）是B细胞接受抗原刺激后 增殖分化为浆细胞，由浆细胞产生的一类能与相 应抗原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。 • 抗体都是免疫球蛋白，免疫球蛋白不一定都具有 抗体活性。 • Ig分泌型：存在血液、组织液中，抗体功能 • Ig膜型：构成B细胞膜上的抗原受体。
• • • •
2．Fc段： （1）激活补体 （2）结合细胞 （3）穿过胎盘和黏膜
二、免疫球蛋白的结构和功能
• • • • • （1）激活补体 能激活补体的免疫球蛋白： IgG1～IgG3、IgM的CH区——补体C1q IgA1、IgG4旁路 IgD、IgE不能
二、免疫球蛋白的结构和功能
PEG:聚乙二醇
三、基因工程抗体
五类免疫球蛋白
二、免疫球蛋白的结构和功能
• 3．免疫球蛋白的水解片段
二、免疫球蛋白的结构和功能
（二）生物学功能（特异 性结合抗原）
• • • • 1．Fab段 （1）结合的部位：V区 （2）结合有特异性 （3）结合的力学特点：氢键、 静电、范德化力 • （4）可逆性 • （5）影响因素：pH值、温 度、电解质等 • （6）价位
二、免疫球蛋白的结构和功能
• ②抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
• antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity
二、免疫球蛋白的结构和功能
• ③介导Ⅰ型变态反应
二、免疫球蛋白的结构和功能
• （3）穿过胎盘与黏膜（IgG、SIgA）
三、各类免疫球蛋白的特性和功能
第三节 免疫球蛋白
第三节 免疫球蛋白
• 抗体（antibody，Ab）是B细胞接受抗原刺激后 增殖分化为浆细胞，由浆细胞产生的一类能与相 应抗原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。 • 抗体都是免疫球蛋白，免疫球蛋白不一定都具有 抗体活性。 • Ig分泌型：存在血液、组织液中，抗体功能 • Ig膜型：构成B细胞膜上的抗原受体。
• • • •
2．Fc段： （1）激活补体 （2）结合细胞 （3）穿过胎盘和黏膜
二、免疫球蛋白的结构和功能
• • • • • （1）激活补体 能激活补体的免疫球蛋白： IgG1～IgG3、IgM的CH区——补体C1q IgA1、IgG4旁路 IgD、IgE不能
二、免疫球蛋白的结构和功能
第03章抗体制备
3.刺激淋巴细胞的增殖分化，增强和扩大免疫应答。
第三节 多克隆抗体的制备及应用
一、免疫动物的选择
抗原与动物种属之间的关系 动物的个体因素 抗原的性质与动物种类 抗体的用量和要求
IgY有如下几方面的优点
无需采血，只需收集免疫母禽产下的禽蛋即可提取 抗体；
使用少量的抗原免疫禽类既可获得大量的质量均一 的特异性IgY；
噬菌体抗体库主要工作流程
从外周血或其他免疫组织器官克隆出全套抗体基因菌体表达，构建全部Ig cDNA的噬菌体抗体库。
筛选含有目的Ig表达的噬菌体。 建立目的Ig表达的噬菌体抗体库。 扩增制备噬菌体抗体。 纯化抗体。
噬菌体抗体库技术的主要特点
IgY抗体耐酸、耐热，经巴氏消毒后活性依然存在， 因此容易保存和运输；
由于种系发生距离相差很大，禽类IgY与哺乳动物免 疫球蛋白之间不会发生交叉反应；
IgY不激活哺乳动物的补体系统，不与类风湿因子或 Fc受体相结合，避免在免疫检测过程中产生假阴性或假阳 性结果；
IgY对哺乳动物抗原的敏感性高。
二、抗原剂量的选择
四、采血方法
颈动脉放血法 静脉采血法 心脏采血法
五、抗血清鉴定及保存
抗体效价和纯度的测定 抗体特异性的鉴定 抗体亲和力的鉴定 抗血清的保存
六、抗体的纯化
IgG类抗体的纯化：盐析法粗提γ-球蛋白、离子交换 层析提取IgG、亲和层析法。
特异性抗体的纯化：亲和层析法、吸附法
七、多克隆抗体的特性和应用
用于某些疾病的紧急预防，例如破伤风和Rh不合的 新生儿溶血症等。
用于某些感染性疾病和移植排斥反应等的治疗。 应用于某些疾病的临床检验。 在科研中常用于免疫印迹和免疫组化等。
第四节 单克隆抗体的制备及应用
第三节 多克隆抗体的制备及应用
一、免疫动物的选择
抗原与动物种属之间的关系 动物的个体因素 抗原的性质与动物种类 抗体的用量和要求
IgY有如下几方面的优点
无需采血，只需收集免疫母禽产下的禽蛋即可提取 抗体；
使用少量的抗原免疫禽类既可获得大量的质量均一 的特异性IgY；
噬菌体抗体库主要工作流程
从外周血或其他免疫组织器官克隆出全套抗体基因菌体表达，构建全部Ig cDNA的噬菌体抗体库。
筛选含有目的Ig表达的噬菌体。 建立目的Ig表达的噬菌体抗体库。 扩增制备噬菌体抗体。 纯化抗体。
噬菌体抗体库技术的主要特点
IgY抗体耐酸、耐热，经巴氏消毒后活性依然存在， 因此容易保存和运输；
由于种系发生距离相差很大，禽类IgY与哺乳动物免 疫球蛋白之间不会发生交叉反应；
IgY不激活哺乳动物的补体系统，不与类风湿因子或 Fc受体相结合，避免在免疫检测过程中产生假阴性或假阳 性结果；
IgY对哺乳动物抗原的敏感性高。
二、抗原剂量的选择
四、采血方法
颈动脉放血法 静脉采血法 心脏采血法
五、抗血清鉴定及保存
抗体效价和纯度的测定 抗体特异性的鉴定 抗体亲和力的鉴定 抗血清的保存
六、抗体的纯化
IgG类抗体的纯化：盐析法粗提γ-球蛋白、离子交换 层析提取IgG、亲和层析法。
特异性抗体的纯化：亲和层析法、吸附法
七、多克隆抗体的特性和应用
用于某些疾病的紧急预防，例如破伤风和Rh不合的 新生儿溶血症等。
用于某些感染性疾病和移植排斥反应等的治疗。 应用于某些疾病的临床检验。 在科研中常用于免疫印迹和免疫组化等。
第四节 单克隆抗体的制备及应用
临床免疫学检验-课件-第3章-抗体制备
②多用于微生物和组织细胞的破碎。
4.表面活性剂处理
• 原理：在适当的温度、pH及低离子强度的条 件下，表面活性剂能与脂蛋白形成微泡， 使膜的渗透性改变或使之溶解。
• 常用的有：十二烷基硫酸钠(SDS,阴离子型)、 二乙胺十六烷基溴（阳离子型）、聚山梨酯 （非离子型）、新洁尔灭等。
• 应用：①破碎细菌，且作用比较温和； ②提取核酸时，常用此法破碎细胞。
100℃水浴 2～2.5h 杀菌
无菌试验
液体培养或 斜面培养 37℃24h
细菌细胞抗原的制备流程图
O菌体抗原
• 免疫方法：颗粒性抗原呈乳浊状，
多用静脉内免疫， 较少用佐剂作皮内注射。
二、可溶性抗原制备及鉴定
•可溶性抗原:蛋白质、糖蛋白、脂蛋白、酶类、 补体、脂多糖、细菌外毒素和核酸
•来源: 组织和细胞，其成分比较复杂。
– 等密度梯度离心（Isopycnic gradient Centrifugation）常用于分离密度不同的组分。
离心方法的选择
方法
离心特点
分离效果
适用范围
差速离心
短时间、多次用 不同速度和时 间离心。
粗分离，纯度和效率不 高。
分子量相差大、不稳定、 易变性的物质。常 用于分离细胞器和 病毒。
密度梯度离心
一、颗粒性免疫原（细胞抗 原、细菌抗原）的制备 二、可溶性抗原制备 三、半抗原
一、颗粒性免疫原的制备
NS稀释至 2～5%
摇动
15-20min
可
4℃
保
存
3
周
NS洗涤3次 2000r/min
10min
取适量
绵羊红细胞的制备流程图
组织细胞悬液的制备流程图
肾、肺 → 剪碎、洗涤、离心 → 胰酶消化 → 单个细胞
4.表面活性剂处理
• 原理：在适当的温度、pH及低离子强度的条 件下，表面活性剂能与脂蛋白形成微泡， 使膜的渗透性改变或使之溶解。
• 常用的有：十二烷基硫酸钠(SDS,阴离子型)、 二乙胺十六烷基溴（阳离子型）、聚山梨酯 （非离子型）、新洁尔灭等。
• 应用：①破碎细菌，且作用比较温和； ②提取核酸时，常用此法破碎细胞。
100℃水浴 2～2.5h 杀菌
无菌试验
液体培养或 斜面培养 37℃24h
细菌细胞抗原的制备流程图
O菌体抗原
• 免疫方法：颗粒性抗原呈乳浊状，
多用静脉内免疫， 较少用佐剂作皮内注射。
二、可溶性抗原制备及鉴定
•可溶性抗原:蛋白质、糖蛋白、脂蛋白、酶类、 补体、脂多糖、细菌外毒素和核酸
•来源: 组织和细胞，其成分比较复杂。
– 等密度梯度离心（Isopycnic gradient Centrifugation）常用于分离密度不同的组分。
离心方法的选择
方法
离心特点
分离效果
适用范围
差速离心
短时间、多次用 不同速度和时 间离心。
粗分离，纯度和效率不 高。
分子量相差大、不稳定、 易变性的物质。常 用于分离细胞器和 病毒。
密度梯度离心
一、颗粒性免疫原（细胞抗 原、细菌抗原）的制备 二、可溶性抗原制备 三、半抗原
一、颗粒性免疫原的制备
NS稀释至 2～5%
摇动
15-20min
可
4℃
保
存
3
周
NS洗涤3次 2000r/min
10min
取适量
绵羊红细胞的制备流程图
组织细胞悬液的制备流程图
肾、肺 → 剪碎、洗涤、离心 → 胰酶消化 → 单个细胞
第三章 抗体
Ag Binding
Complement Binding Site Binding to Fc Receptors Placental Transfer
三、免疫球蛋白的水解片段
1. 木瓜蛋白酶（Papain）（将重链于近氨基端切断） Fab段（fragment of antigen- binding，抗原结合片 段） Fab段可以与抗原结合，具有抗体的活性。 Fc段（fragment crystalizable，可结晶片段） Fc段不能与抗原结合，但可执行Ig的其他生物学功 能。
Origin of Secretory Component of sIgA
四、IgD 1.单体分子 2.存在形式：分泌性 — 血清中，功能不清； 膜结合性 — B细胞表面, 3.意义 （1）是B细胞成熟的重要标志； （2）抗原受体，对B细胞活化、增殖和分化起调节 作用； 4.占血清Ig含量的1%； 5.半衰期3天。
IgG1 (kappa)
IgM (kappa)
（二）同种异型（allotype）
同一种属不同个体之间免疫球蛋白也具有的差 异性，主要反映在分子的CH和CL上的一个或数个 氨基酸的差异 (genetic markers — 遗传标志)。 Gm因子：Gm1～30 Am因子：A2m1，A2m2 IgG1 (kappa) IgG1 (kappa) Person 1 Person 2 Km因子：Km1，Km2，Km3
概念
1. 抗体（antibody, Ab）功能性概念 是由抗原刺激而产生并能与刺激其产生的抗 原发生特异性结合的、具有免疫功能的糖蛋白。 抗体主要存在血清中，也存在于如呼吸道粘膜液、 小肠粘膜液、唾液以及乳汁等其它体液中。 2. 免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig）结构性概念 具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的 球蛋白。
Complement Binding Site Binding to Fc Receptors Placental Transfer
三、免疫球蛋白的水解片段
1. 木瓜蛋白酶（Papain）（将重链于近氨基端切断） Fab段（fragment of antigen- binding，抗原结合片 段） Fab段可以与抗原结合，具有抗体的活性。 Fc段（fragment crystalizable，可结晶片段） Fc段不能与抗原结合，但可执行Ig的其他生物学功 能。
Origin of Secretory Component of sIgA
四、IgD 1.单体分子 2.存在形式：分泌性 — 血清中，功能不清； 膜结合性 — B细胞表面, 3.意义 （1）是B细胞成熟的重要标志； （2）抗原受体，对B细胞活化、增殖和分化起调节 作用； 4.占血清Ig含量的1%； 5.半衰期3天。
IgG1 (kappa)
IgM (kappa)
（二）同种异型（allotype）
同一种属不同个体之间免疫球蛋白也具有的差 异性，主要反映在分子的CH和CL上的一个或数个 氨基酸的差异 (genetic markers — 遗传标志)。 Gm因子：Gm1～30 Am因子：A2m1，A2m2 IgG1 (kappa) IgG1 (kappa) Person 1 Person 2 Km因子：Km1，Km2，Km3
概念
1. 抗体（antibody, Ab）功能性概念 是由抗原刺激而产生并能与刺激其产生的抗 原发生特异性结合的、具有免疫功能的糖蛋白。 抗体主要存在血清中，也存在于如呼吸道粘膜液、 小肠粘膜液、唾液以及乳汁等其它体液中。 2. 免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig）结构性概念 具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的 球蛋白。
第三章抗体习题
免疫球蛋白（仅掌握单选题、填空题及标※的名词解释和问答题即可，其余内容为了解内容）※名词解释：1．抗体(antibody)2．Fab(fragment antigen binding)3．Fc(fragment crytallizable)4．免疫球蛋白(Immunoglobulin Ig)5．超变区(hypervariable region，HVR)6．可变区(variable region，V区)7．单克隆抗体（Monoclonal antibody， mAb）8．ADCC(Antibody –dependent cell-mediatedcytotoxicity)9．调理作用(opsonization)10．J链（joining chain）11．分泌片（secretory piece）12．Ig功能区（Ig domain）13．CDR(complementary-determining region)问答题※1．简述抗体与免疫球蛋白的区别和联系。
※2．试述免疫球蛋白的主要生物学功能。
※3．简述免疫球蛋白的结构、功能区及其功能。
4．简述单克隆抗体技术的基本原理。
参考答案名词解释1．抗体(Antibody) ：是B 细胞特异性识别Ag后，增殖分化成为浆细胞，所合成分泌的一类能与相应抗原特异性结合的、具有免疫功能的球蛋白。
2．Fab(Fragment antigen binding)：即抗原结合片段，每个Fab段由一条完整的轻链和重链的VH和CH1功能区构成，可以与抗原表位发生特异性结合。
3．Fc片段(fragment crytallizable)：即可结晶片段，相当于IgG的CH2和CH3功能区，无抗原结合活性，是抗体分子与效应分子和细胞相互作用的部位。
4. 免疫球蛋白(Immunoglobulin，Ig)：是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
可分为分泌型和膜型两类。
5．高变区（hypervariable region ，HVR）：在Ig分子VL和VH内，某些区域的氨基酸组成、排列顺序与构型更易变化，这些区域为超变区。
免疫学第三章抗体
❖ 同种型特异性因种而 异，如人类有五类 Ig、大鼠有七类Ig、 家兔有四类 Ig。
IgG1 (kappa)
IgM (kappa)
（2）同种异型（allotype）
❖ 同种系的不同个体之 间,同一类、亚类、型、 亚型的免疫球蛋白， 在结构上可能会有一 个或数个氨基酸的差 异, 称为同种异型。
❖ 由同一基因座位上不 同等位基因编码。
排列顺序以及结构是随 抗体分子的特异性不同而 有所变化，决定了抗体的 特异性。
重链的可变区和恒定区
❖ 恒定区(constant region， C区)：可变区外其余 的氨基酸分子。(占重 链的3/4)。
数量、种类、排列 顺序及含糖量都比较 稳定，称为稳(恒)定 区。
轻链的可变区和恒定区
❖ 可变区(V区)：氨基
❖ 免疫球蛋白的存在形式：
免疫球蛋白除分布于体液中之外，还可 存在于B细胞膜上。
❖ 膜型（membrane immunoglobulin, mIg）
--- B细胞膜上的抗原受体；
❖ 分泌型(secreted immunoglobulin, sIg)
---分泌进入体液, 介导体液免疫应答。
2、免疫球蛋白的基本结构
即抗原结合片段。
Fc 片段（fragment crystallizable，Fc）：在
低温或低离子强度下可形成结晶，故称为可 结晶片段。
❖ Fab 片段：
每一个含有一条 完整的 L 链和 H 链近 N 端侧 的 1／2 。
❖ Fc 片段：
含有两条 H 链 羧基端（C 端） 的一半。
❖ Fab 片段：
❖ 五 类 免 疫 球 蛋 白 IgG ， IgM ， IgA ， IgE ， IgD的单体分子结构都是相似的，即是由 两条相同 H 链和两条相同 L 链共四条肽 链构成的“Y”字形的分子。
IgG1 (kappa)
IgM (kappa)
（2）同种异型（allotype）
❖ 同种系的不同个体之 间,同一类、亚类、型、 亚型的免疫球蛋白， 在结构上可能会有一 个或数个氨基酸的差 异, 称为同种异型。
❖ 由同一基因座位上不 同等位基因编码。
排列顺序以及结构是随 抗体分子的特异性不同而 有所变化，决定了抗体的 特异性。
重链的可变区和恒定区
❖ 恒定区(constant region， C区)：可变区外其余 的氨基酸分子。(占重 链的3/4)。
数量、种类、排列 顺序及含糖量都比较 稳定，称为稳(恒)定 区。
轻链的可变区和恒定区
❖ 可变区(V区)：氨基
❖ 免疫球蛋白的存在形式：
免疫球蛋白除分布于体液中之外，还可 存在于B细胞膜上。
❖ 膜型（membrane immunoglobulin, mIg）
--- B细胞膜上的抗原受体；
❖ 分泌型(secreted immunoglobulin, sIg)
---分泌进入体液, 介导体液免疫应答。
2、免疫球蛋白的基本结构
即抗原结合片段。
Fc 片段（fragment crystallizable，Fc）：在
低温或低离子强度下可形成结晶，故称为可 结晶片段。
❖ Fab 片段：
每一个含有一条 完整的 L 链和 H 链近 N 端侧 的 1／2 。
❖ Fc 片段：
含有两条 H 链 羧基端（C 端） 的一半。
❖ Fab 片段：
❖ 五 类 免 疫 球 蛋 白 IgG ， IgM ， IgA ， IgE ， IgD的单体分子结构都是相似的，即是由 两条相同 H 链和两条相同 L 链共四条肽 链构成的“Y”字形的分子。
微生物兽医免疫第三章抗体与免疫球蛋白
2、胃蛋白酶 水解 IgG，获得一个F（ab′）2片段及若
干小分子片段，被称为pFc′。 （1）F（ab′）2片断：
为双价； （2）pFc′：
失去生物学活性 。
三、J链和分泌成分
1、J链（joining chain） （1）是一条多肽链，由浆细胞产生； （2）可连接Ig单体形成二聚体、五聚体。
IgG 440，IgM、IgE 550个氨基酸
（3）V区有3个区域的氨基酸组成和排列顺序 特别易变化，称为高变区；高变区之外区域 称为骨架区； （4）据重链 C 区氨基酸的组成和排列的不同， 将Ig分为五类。
IgG、IgM、IgA、IgD、IgE
2、轻链（light chain，L链） （1）由220个氨基酸组成； （2）轻链N端的109个氨基酸为V区，其余 为C区； （3）V区有3个高变区； （4）轻链分为κ（Kappa）和λ（Lambda） 两型。
猪瘟病毒 —— 抗猪瘟病毒抗体（猪） 口蹄疫病毒 —— 抗口蹄疫病毒抗体（猪） 猪丹毒杆菌 —— 抗丹毒杆菌抗体（猪） 猪免疫球蛋白G 免疫家兔 兔产生抗猪 免疫球蛋白抗体（抗抗体）
抗原 抗体（猪，IgG） 抗抗体（兔）
抗原
抗体
（猪瘟病毒，口蹄疫病毒，猪丹毒杆菌）
第七节 人工制备抗体的种类
多克隆抗体 ： 多个抗原决定蔟——机体——多种
3、铰链区 （1）位于CH1与
CH2之间； （2）易于弯曲；
含有丰富的脯氨酸 （3）易被木瓜蛋白酶、
胃蛋白酶水解。
二、免疫球蛋白的水解片段及生物学活性 1、木瓜蛋白酶水解片段 Ig被木瓜蛋白酶水解后得到3个片段，2个相
同的 Fab 片段和1个 Fc 片段。
（1）Fab片段：即抗原结合片断 （antigen-binding fragment）
免疫球蛋白和抗体
学习目标
（2课时）
• 掌握：抗体和免疫球蛋白的概念； 免疫球蛋白的结构和功能；各类免 疫球蛋白的特性和功能。 • 熟悉：免疫球蛋白的水解片段；多 克隆抗体和单克隆抗体的概念。
• 了解：免疫球蛋白的异质性及抗体 的制备方法。
抗体的发现和研究历史：
1889年：绿脓杆菌
感染
动物血清
绿脓杆菌 1890年(Behring): 白喉类毒素
VL
V区的高变区（CDR）
CH1
CL
铰链区
CH2 CH3
CDR2(H)
CDR3(L)
CDR1(L)
抗原决定基
CDR2(L)
CDR1(H)
CDR3(H)
互补决定区和抗原决定基
恒定区（constant region, C区）
C端重链3/4，和轻 链1/2 组成(CH\CL) 氨基酸组成、序列稳定 某些抗体的C区具有补 体结合位点，具有多 种重要生物学活性
IgV区的功能：
与相应抗原特异性结合
Ig C区的功能：
激活补体 与细胞表面Fc受体结合 通过胎盘和黏膜
一、特异性结合抗原
由IgV区来实现 CDR 识别和结合特 异性抗原
形成Ag-Ab复合物, 使抗原不能发 挥原有的生物学效应
Toxin receptors
结果
Bacterial toxins
Host cell
中 和 作 用 通 过 胎 盘
结 合 受 体
超 用 敏 反 作 应 ADCC
体 外 反 应
课堂讨论
问题1：病毒感染是影响人类健康的重大疾病， 通过本节课的学习，Ab在抗病毒感染的过程作用 有哪些作用？ 问题2：除了传统意义上的作用，你能否想象一 下，Ab是否有新的抗病毒感染的机制？ 问题3：Ab抗病毒感染新机制对病毒感染控制有 什么提示？
免疫学概览第三章-B细胞和抗体
免疫学概览
第三讲 B细胞和抗体
回顾
• 补体蛋白 • 专职吞噬细胞
• NK细胞
• B细胞起源于骨髓中的干细胞 • 在骨髓中产生的早期阶段，B细胞通过选择基因片段来编码组成其
受体（BCRs）的两种蛋白质，这些受体继而占据B细胞表面的位置 • 抗体分子几乎与BCRs完全相同，唯一的区别是在其重链末端缺乏
体细胞高突变
• 在B细胞成熟的过程中，体细胞高突变发生得相对较晚，事 实上，能持续产生IgM抗体的B细胞通常不会经历体细胞的高 突变
• 不依赖T细胞就能激活的B细胞通常不发生体细胞高突变和类 型转换
职业抉择
• 浆细胞——抗体工厂 • 记忆细胞
• 在非T细胞依赖的B细胞激活过程中，是不 会产生记忆B细胞的
• 在T细胞依赖型激活中，第二种信号通常由Th细胞提 供，在激活的Th细胞表面有CD40L的蛋白
• 当CD40L插入B细胞表面上的CD40蛋白时，共刺激信号 就被发送出去了，而且BCRs被交联，B细胞也就被激 活了
• 在对特定抗原的应答中，也有些原初细胞很少或干脆不需要T细 胞的帮助就能被激活，这种模式被称为非T细胞依赖型激活
形式排出体外（粪便中细菌50%） • 作为被动抗体
IgE抗体
• 过敏性休克是由肥大细胞脱颗粒引起的 • 防御能穿过保护屏障的寄生虫的感染 • 组胺 • 接触过敏原，产生IgE抗体
过敏原 脱颗粒
抗体类型转换是由转换发生时B细胞所遇到的细胞因子所控制 的：
某些细胞因子或者其不同组合能影响B细胞从一种类型转换 成另一种类型
抗体的种类及其功能
• IgM抗体：当原初B细胞第一次被激活时就主要制造IgM抗体， 第一抗体
• IgM抗体最初是在感染过程中产生的，非常善于激活补体级联反 应，又称为“修复补体”
第三讲 B细胞和抗体
回顾
• 补体蛋白 • 专职吞噬细胞
• NK细胞
• B细胞起源于骨髓中的干细胞 • 在骨髓中产生的早期阶段，B细胞通过选择基因片段来编码组成其
受体（BCRs）的两种蛋白质，这些受体继而占据B细胞表面的位置 • 抗体分子几乎与BCRs完全相同，唯一的区别是在其重链末端缺乏
体细胞高突变
• 在B细胞成熟的过程中，体细胞高突变发生得相对较晚，事 实上，能持续产生IgM抗体的B细胞通常不会经历体细胞的高 突变
• 不依赖T细胞就能激活的B细胞通常不发生体细胞高突变和类 型转换
职业抉择
• 浆细胞——抗体工厂 • 记忆细胞
• 在非T细胞依赖的B细胞激活过程中，是不 会产生记忆B细胞的
• 在T细胞依赖型激活中，第二种信号通常由Th细胞提 供，在激活的Th细胞表面有CD40L的蛋白
• 当CD40L插入B细胞表面上的CD40蛋白时，共刺激信号 就被发送出去了，而且BCRs被交联，B细胞也就被激 活了
• 在对特定抗原的应答中，也有些原初细胞很少或干脆不需要T细 胞的帮助就能被激活，这种模式被称为非T细胞依赖型激活
形式排出体外（粪便中细菌50%） • 作为被动抗体
IgE抗体
• 过敏性休克是由肥大细胞脱颗粒引起的 • 防御能穿过保护屏障的寄生虫的感染 • 组胺 • 接触过敏原，产生IgE抗体
过敏原 脱颗粒
抗体类型转换是由转换发生时B细胞所遇到的细胞因子所控制 的：
某些细胞因子或者其不同组合能影响B细胞从一种类型转换 成另一种类型
抗体的种类及其功能
• IgM抗体：当原初B细胞第一次被激活时就主要制造IgM抗体， 第一抗体
• IgM抗体最初是在感染过程中产生的，非常善于激活补体级联反 应，又称为“修复补体”
《医学免疫学 》教学课件：第三章 抗体
抗体主要存在于血清和体液中，是介导特异性体液免疫作 用的重要效应分子。它们能与病原体等相应抗原特异性结 合，并在其他固有免疫细胞和分子协助下产生抗感染免疫 效应。
表 达 于 B 细 胞 表 面 的 膜 型 免 疫 球 蛋 白 M （ membrane immunoglobulin M, mIgM）为IgM 单体，其胞外区结构与 血液中的IgM基本相同，且具有特异性识别结合相应抗原 表位的功能，故称之为B细胞抗原受体（BCR）。
多克隆抗体：由多个B细胞克隆产生的针对多种抗原 表位的混合抗体。
特点：来源广泛，制备容易，但特异性不高，易发生 交叉反应。
单克隆抗体：由单一克隆杂交瘤细胞产生的只识别 某一特定抗原表位的同源抗体。
特点：结构高度专一，特异性强，效价高，少或无交 叉反应，可大量生产。
单克隆抗体的制备原理和方法：
与Tiselius一起，用电 泳证明了抗体是丙种球 蛋白。
Elvin A. Kabat （1914-2000）
Adapted from A. Tiselius and E. A. Kabat, J. Exp. Med. 1939, 69:119
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1972
同种型
同种异型
独特型
（种属型标志） （个体型标志） （细胞型标志）
同种型
同一种属所有个体抗体分子共有的抗原特异性， 为种属型标志。 同种型抗原决定基位于CH、CL。 根据CH抗原特异性的不同将抗体分成五类。 亚类：因重链恒定区内某些抗原表位及二硫键数 目和位置存在差异，IgG分四个亚类（IgG1～4）， IgA分两个亚类（IgA1～2）。 根据CL抗原特异性的不同将Ig分成两型：κ、λ。 亚型：λ型轻链恒定区内由于某些抗原表位存在差 异，可将其分为λ1～4四个亚型。
表 达 于 B 细 胞 表 面 的 膜 型 免 疫 球 蛋 白 M （ membrane immunoglobulin M, mIgM）为IgM 单体，其胞外区结构与 血液中的IgM基本相同，且具有特异性识别结合相应抗原 表位的功能，故称之为B细胞抗原受体（BCR）。
多克隆抗体：由多个B细胞克隆产生的针对多种抗原 表位的混合抗体。
特点：来源广泛，制备容易，但特异性不高，易发生 交叉反应。
单克隆抗体：由单一克隆杂交瘤细胞产生的只识别 某一特定抗原表位的同源抗体。
特点：结构高度专一，特异性强，效价高，少或无交 叉反应，可大量生产。
单克隆抗体的制备原理和方法：
与Tiselius一起，用电 泳证明了抗体是丙种球 蛋白。
Elvin A. Kabat （1914-2000）
Adapted from A. Tiselius and E. A. Kabat, J. Exp. Med. 1939, 69:119
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1972
同种型
同种异型
独特型
（种属型标志） （个体型标志） （细胞型标志）
同种型
同一种属所有个体抗体分子共有的抗原特异性， 为种属型标志。 同种型抗原决定基位于CH、CL。 根据CH抗原特异性的不同将抗体分成五类。 亚类：因重链恒定区内某些抗原表位及二硫键数 目和位置存在差异，IgG分四个亚类（IgG1～4）， IgA分两个亚类（IgA1～2）。 根据CL抗原特异性的不同将Ig分成两型：κ、λ。 亚型：λ型轻链恒定区内由于某些抗原表位存在差 异，可将其分为λ1～4四个亚型。
第三章 抗体与免疫球蛋白
第三章抗体与免疫球蛋白第一节抗体的发现及其特性一、发现：1890年德国学者Behrong和日本学者北里用白喉杆菌外毒素免疫动物，在其血清中发现一种能力和这种外毒素的组分称为抗毒素。
这是在血清中发现的第一种抗体。
二、抗体的理化性质1、抗体是球蛋白（Globulin）通过电泳证明抗体是两种球蛋白后又经电泳分析，超速离心分析和分子量测定等方法，发现大部分抗体是r球蛋白，小部分是β球蛋白。
所以早期对抗体性质的研究证明抗体不是由均质性球蛋白（γ〃β）组成，是异均性的。
2、免疫球蛋白（lmmunoglabulin, Ig）为了准确描述抗体球蛋白的性质，在60年代初提出将具有抗体活性的球蛋白称为免疫球蛋白。
从此r球蛋白则改称为IgG，BIM称为IgM，而B：A称为IgA，其后又发现IgE和IgE。
抗体主要存在于血清中，但也存在于体液和外分泌液中，所以含有抗体的血清称为免疫血清。
B细胞表面上也存在免疫球蛋白，称为膜表面免疫球蛋白Surface membrane Ig,SmIg。
第二节免疫球蛋白的结构一、Ig的基本结构1、是由四条链组成的糖蛋白2、重链（Heavy chain）轻链（light chain）3、可变区和恒定区①可变区（VariableV区）②恒定区（Constant region, C区）二、Ig功能区1、L链：VL，CL2、H链：3、铰链区：①富含脯氨酸，易发生伸展及一定程度的转动，便于与抗原决定簇发生互补，也易于与补体结合。
②对木瓜蛋白酶，胃蛋白酶敏感。
③ IgM，IgE缺乏铰链区。
4、T链和分泌成分① T链（Toining chain）存在于IgM和IgA中，通过二硫键与它们结合，IgM为五聚体，IgA为二聚体（分泌型）②分泌成分或分泌片（seeretory componant, secratory, piece）是分泌型IgA的一种辅助成分。
功能是抵抗外分泌液中蛋白水解酶的降解。
三、Ig水解片段（1）木瓜蛋白酶（Papain）水解片段①在二硫键上方切断，产生三个片段：2个Fab段（抗原结合段）Fragineut:fantigen binding）。
第三章中和试验(Neutralization)及中和抗体
中和抗体：
1. 快速离心中和抗体(兔抗大鼠 TNF-α)的冻干粉管， 使管盖和管壁上的粉末收集至管底； 2. 加入无菌的双蒸水 200ul，将中和抗体重悬配制成浓度为 0.25mg/ml的贮存液，4 oC可 保存 6 个月，如长期保存，则需分装冻存于 -20oC； 3. 根据细胞因子(重组TNF-α)的ED50(半数有效浓度)来确定中和抗体工作液的浓度 此细胞因子(重组TNF-α， 产品标号： 500-P72， 生产商： Peprotech)的ED50 为 0.05ng/ml， 配制的中和抗体工作液的浓度是此ED50的 10000X，5000X，2000X，1000X，500X， 200X，即 500ng/ml，250ng/ml，100ng/ml，50ng/ml和 25ng/ml和 10ng/ml。因此需将 0.25mg/ml 的中和抗体贮存液用 RPMI-1640 工作液分别作 1:500 ，1:1000 ， 1:2500 ， 1:5000，1:10000 和 1:25000 稀释。
[试剂配制]
细胞因子：
8. 快速离心细胞因子(重组 TNF-α)的冻干粉管， 使管盖和管壁上的粉末收集至管 底； 9. 加入无菌的双蒸水 100ul，将细胞因子重悬配制成浓度为 0.2mg/ml的贮存液， 4oC可保存 1 周，如长期保存，则需分装冻存于 -20oC； 10. 取一定量的贮存液(0.2mg/ml)，用 RPMI-1640 培养液进行 1:100,000 稀释，即 获得浓度为 2.0 ng/ml 的重组 TNF-α 工作液。
实验仪器和材料：
小鼠 L929 细胞 RPMI-1640 培养液 细胞因子--重组大鼠 TNF-α，产品标号：400-14，规格：20ug，生产商：Peprotech 中和抗体--兔抗大鼠 TNF-α，产品标号：500-P72，规格：50ug，生产商：Peprotech 培养板 离心机 培养箱
沈阳农业大学 免疫学第三章 抗体PPT幻灯片
第一节 免疫球蛋白的结构和类别
一、抗体的基本结构 二、免疫球蛋白的类别
三、Ig的类别转换
第二节 抗体多样性的原理
一、免疫球蛋白的基因结构 二、免疫球蛋白基因的重排 三、免疫球蛋白的多样性
第三节 抗体的功能
一、V区的功能
二、C区的功能
第四节 单克隆抗体和基因工程抗体
一、多克隆抗体 二、单克隆抗体 三、基因工程抗体
三、Ig的类别转换 B细胞接受抗原刺激后首先合成IgM，在多种因素影响下
可转变为合成IgG、IgA或IgE。 IgG
IFN-γ
IgM
IL-4
IgE
IL-5
Ig的类别转换是重链C区发生了变化，V区不变
结合抗原的特异性不变
IgA
与同一抗原决定簇结合
一、免疫球蛋白的基因结构
H链C区的不同：
γ: Gammar---IgG α: Alpha---IgA μ: Mu---IgM δ: Delta----IgD
区、
CH4区
各功能区的功能
（1）VL和VH：抗原结合的部位 （2）CL和CH1：提高抗体与抗原的结合能力 （3）CH2（IgG）和CH3（IgM）：补体 结合部位
（4）CH3（IgG）：与多种免 疫细胞的Fc受体结合
FcγR （5）CH4（IgE）：与多种免疫细
胞的Fc受体结合 FcεR
二、免疫球蛋白的类别
先重链
先D－J 后V－DJ
重排是通过重组酶识别V、 （D）、J基因片段两侧 的重组信号序列，再通 过切断和修复DNA而实
现的。
后轻链
先κ 后λ
V基因片段编码重链可 变区约98个氨基酸， 包括CDR1、CDR2和
部分CDR3
D基因片段编码 重链可变区大
一、抗体的基本结构 二、免疫球蛋白的类别
三、Ig的类别转换
第二节 抗体多样性的原理
一、免疫球蛋白的基因结构 二、免疫球蛋白基因的重排 三、免疫球蛋白的多样性
第三节 抗体的功能
一、V区的功能
二、C区的功能
第四节 单克隆抗体和基因工程抗体
一、多克隆抗体 二、单克隆抗体 三、基因工程抗体
三、Ig的类别转换 B细胞接受抗原刺激后首先合成IgM，在多种因素影响下
可转变为合成IgG、IgA或IgE。 IgG
IFN-γ
IgM
IL-4
IgE
IL-5
Ig的类别转换是重链C区发生了变化，V区不变
结合抗原的特异性不变
IgA
与同一抗原决定簇结合
一、免疫球蛋白的基因结构
H链C区的不同：
γ: Gammar---IgG α: Alpha---IgA μ: Mu---IgM δ: Delta----IgD
区、
CH4区
各功能区的功能
（1）VL和VH：抗原结合的部位 （2）CL和CH1：提高抗体与抗原的结合能力 （3）CH2（IgG）和CH3（IgM）：补体 结合部位
（4）CH3（IgG）：与多种免 疫细胞的Fc受体结合
FcγR （5）CH4（IgE）：与多种免疫细
胞的Fc受体结合 FcεR
二、免疫球蛋白的类别
先重链
先D－J 后V－DJ
重排是通过重组酶识别V、 （D）、J基因片段两侧 的重组信号序列，再通 过切断和修复DNA而实
现的。
后轻链
先κ 后λ
V基因片段编码重链可 变区约98个氨基酸， 包括CDR1、CDR2和
部分CDR3
D基因片段编码 重链可变区大
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始支持这样的概念，即抗体在血液里合成时，抗
原以某种方式指导了抗体的特异性。
2. 直接模板学说
1930 Haurowitz
抗原有不同的分子构象，抗原作为 模板以某种方式指导抗体的特异性。
3. 间接模板学说
30年代
Pauling
抗原进入细胞核中，通过干扰DNA 的合成，指导抗体的特异性。
模板学说无法解释的问题：
（一）同种型
1. 类和亚类（Classes and subclasses） （1）类：位于CH
（2）亚类：同一类Ig中，铰链区氨基酸组
成和二硫键数目的差异。
（一）同种型
2. 型和亚型（types and subtypes） （1）型：位于CL （2）亚型：按λ轻链恒定区（C2）个别氨基 酸的差异又可分为λ1，2，3，4，四个亚型。
（一）轻链和重链
1. 轻链（light chain，L链）
214个氨基酸残基，24KD。
分为：κ与λ
2个亚型。
2. 重链（heavy chain，H链） 450-550个氨基酸残基，55-75KD。 分为5类，μ、γ、α、δ、ε链。 IgM，IgG，IgA，IgD，IgE。
一、免疫球蛋白的结构
互补决定区 （complementarity-determining region, CDR），
HVR1，HVR2，HVR3又分别称为CDR1，CDR2，CDR3
高变区(hypervariable region，HVR)
HVR3
150 Variability Index
100 HVR1
HVR2
50
学会会员，澳大利亚科学院院
长，现代免疫学的奠基人， 1960年诺贝尔生理学奖获得者 －－
1. 免疫细胞无数的特异性是在与抗原 物质接触之前就已经存在的，特异性免疫 细胞库中有超过1010个不同特异性的细胞
克隆。
2. 参与免疫应答的免疫细胞克隆其细 胞表面有抗原特异性受体，而且每个细胞 表面只有一种特异性受体。这种特异性受
体就是它将来产生的具有相同特异性的抗
体。
3. 抗原进入体内选择相应的免疫细胞 克隆与之结合并激活它。该克隆的细胞增 殖分化为抗体生成细胞，分泌抗体发挥免
疫效应或形成免疫记忆细胞。
4. 胚胎期免疫细胞克隆受到抗原刺激 （自身的或体外的)，该克隆将被排除或受 抑制，从而形成免疫耐受性。该克隆称为 “禁忌克隆系”。“禁忌克隆系”可以突 变或复活成为能与自身抗原起反应的克隆，
（二）可变区和恒定区
2. 恒定区（constant region，C区） L链C端1/2处，105个aa; H链C端3/4－4/5处，331-431个aa。
在同一种属动物中是比较恒定的,是制 备第二抗体进行标记的重要基础。
一、免疫球蛋白的结构
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型 （二）同种异型 （三）独特型
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（二）同种异型（allotype）
是指同一种属不同个体间的Ig分子抗原 性的不同。
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型 （二）同种异型 （三）独特型
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（三）独特型（idiotype，Id）
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
（四）其他结构
J链（jioning chain，J链）
由浆细胞合成。 主要作用：在H链的羧基端将Ig单体连接 成双体或多聚体，起稳定多聚体结构及 参与体内运转的作用。
分泌片（secretory piece，SP）
由粘膜上皮细胞合成。 是分泌型IgA（SIgA）的结构成分。 作用：保护SIgA抵抗外分泌液中蛋白酶 的降解作用和介导多聚IgA向粘膜上皮外 主动输送的作用。
是指由浆细胞（PC）合成和分泌的， 能与Ag进行特异性结合的糖蛋白。
免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）:
具有抗体活性，或者在结构上与Ab 相似的球蛋白。
浆 细 胞
概
Ig的存在形式
述
免疫球蛋白的存在形式
分泌型 分泌型（secreted Ig, sIg）存在血清和
组织液中。即为Ab。
膜 型（membrane Ig, mIg）存在于B细
胞膜上，即为BCR。
概 述
一、抗体的发现
Behring
Emil Adolf von Behring,德国医 师和细菌学家,因证实了注射抗 毒素对白喉和破伤风的免疫作 用,而于1901年成为首次诺贝尔 医学生理学奖的获得者
1890
概 述
二、抗体的理化性质
三、抗体的结构是什么样的
Porter
（二）IgM :五聚体 900KD
1. 产生部位：同IgG
2. 含量与分布：10%
分布血液和组织液中
3. 初次应答中的主要抗体 4. 进化上和个体发育最早出现的抗体 5. 处女型B cell的主要mIg
J chain
CH4
（三）IgA
(局部Ab)
血清型：单体 170KD IgA1 分泌型：双体 390KD IgA2
NK细胞
Antibody Structure and Function
三、免疫球蛋白分子的抗
原性
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型 （二）同种异型 （三）独特型
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型（isotype） 指同一种属内所有个体共有的Ig抗原特异 性的标记。 主要位于CH和CL。 包括Ig的类、亚类、型和亚型。
从而导致自身免疫或自身免疫病。
5.Burnet原则
解释：
抗体形成； 抗原识别； 免疫耐受； 自身免疫： 免疫记忆； 排斥反应： 血型抗体。
除此之外，还有三个实验为克隆选
择提供了最好的证明：
第一，1953年, Medawar 人工诱导免疫耐受 实验有力的证明了克隆选择的另一个观点，即胚 胎期免疫细胞接受抗原刺激将导致该动物的成体 对该抗原的耐受；
为每一种特异性IgV区上的抗原特异性 独特型的抗原决定簇称为 独特位（idiotope） 独特型和抗独特型抗体 可形成复杂的免疫网络
四、免疫球蛋
白的功能
（一）特异性结合抗原
（二）活化补体
（三）结合Fc受体
1. 介导I型变态反应 IgE诱导的细胞脱颗粒，引起I型变
态反应。
2. 调理作用（opsonization） 是指抗体，补体等调理素（opsonin）， 促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。 抗体：热稳定调理素 补体：热不稳定调理素
FR1 FR2 FR3 FR4
0
25
50 Amino acid residue
75
100
框架区(Framework,FR)
决定簇互补区
（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。
二、免疫球蛋白的功能区
链内二硫键折叠成球形区称为功能区，
约由110个aa组成。 1. L链：2个，VL，CL各1 2. H链： IgG，IgA，IgD：4个（V区1个，C区3个）
IgM，IgE：5个（V区1个，C区4个）
3. 功能区的作用： （1）VL和VH：结合抗原决定簇（FV区） （2）CL1和CH1：具有同种异型的遗传标记 （3）CH2：结合补体 （4）CH3：结合Fc受体 单核细胞，巨噬细胞，粒细胞，B细胞，
第二，1975年，Koehler和Milstein研制成功的 单克隆抗体再一次证明，一个克隆的细胞，只能产 生一种特异性的抗体，从而与克隆选择相呼应，克 隆选择为单克隆抗体的制备提供理论指导，单克隆 抗体的研制成功又成为克隆选择理论的最出色的佐 证；
第三，1981年，利根川进阐明的抗体多样
性形成的遗传学机制的实验解决了克隆选择的另
1、Ehrlich的侧链学说
他是发现嗜酸性、嗜碱性粒 细胞和肥大细胞的学者，是世界 上第一个治疗梅毒病人的医生， 是把定量技术引入免疫学研究的 第一人，是生命科学届受体概念 的创始人，免疫学界的鼻祖， 1908年诺贝尔奖获得者，著名的 德国免疫学家－－
Ehrlich（埃利希）
1.侧链学说
1897
（1）抗体是天生存在的； （2）一个细胞能产生多种多样的抗体。
一种动物实际上是能够制造特异性无限的抗
体，甚至能够制造对抗新的化合物的抗体。这些
发现导致了这样的结论，即动物不可能掌握为表
达如此广泛的特异性抗体而必须具备的遗传信息，
事实也是如此，人类基因组计划最新研究成果表
明人类只有大约3万－3.5万个基因。于是人们开
1. 无法解释在免疫应答的
早期抗体的含量能成倍增加；
2. 无法解释再次应答现象；
3. 无法解释抗体亲和力成熟现象； 4. 无法解释抗原消失后 抗体仍然能继续产生；
5. 无法解释免疫耐受现象。
－－免疫学第一定律
4. 克隆选择学说
1957 Burnet
他是国际上研究免疫学和
病毒学的专家，是世界上研究 流感、白血病和病毒性疾病的 权威，是美国、瑞典、澳大利 亚的科学院院士，英国皇家学
第三章 抗
体
Antibody
教学目的
掌握：抗体和免疫球蛋白的概念、Ig的基本结 构、 Ig的功能区、 Ig的生物学功能， 免疫球 蛋白基因的多样性产生的原因以及体液免疫应 答与抗体产生的规律。 熟悉： Ig类和型的概念、分泌型和膜型Ig的概 念；熟悉五类Ig的生物学特性及功能。 了解:免疫球蛋白产生的学说、多克隆抗体和单 克隆抗体的概念、免疫球蛋白超家族的概念。
原以某种方式指导了抗体的特异性。
2. 直接模板学说
1930 Haurowitz
抗原有不同的分子构象，抗原作为 模板以某种方式指导抗体的特异性。
3. 间接模板学说
30年代
Pauling
抗原进入细胞核中，通过干扰DNA 的合成，指导抗体的特异性。
模板学说无法解释的问题：
（一）同种型
1. 类和亚类（Classes and subclasses） （1）类：位于CH
（2）亚类：同一类Ig中，铰链区氨基酸组
成和二硫键数目的差异。
（一）同种型
2. 型和亚型（types and subtypes） （1）型：位于CL （2）亚型：按λ轻链恒定区（C2）个别氨基 酸的差异又可分为λ1，2，3，4，四个亚型。
（一）轻链和重链
1. 轻链（light chain，L链）
214个氨基酸残基，24KD。
分为：κ与λ
2个亚型。
2. 重链（heavy chain，H链） 450-550个氨基酸残基，55-75KD。 分为5类，μ、γ、α、δ、ε链。 IgM，IgG，IgA，IgD，IgE。
一、免疫球蛋白的结构
互补决定区 （complementarity-determining region, CDR），
HVR1，HVR2，HVR3又分别称为CDR1，CDR2，CDR3
高变区(hypervariable region，HVR)
HVR3
150 Variability Index
100 HVR1
HVR2
50
学会会员，澳大利亚科学院院
长，现代免疫学的奠基人， 1960年诺贝尔生理学奖获得者 －－
1. 免疫细胞无数的特异性是在与抗原 物质接触之前就已经存在的，特异性免疫 细胞库中有超过1010个不同特异性的细胞
克隆。
2. 参与免疫应答的免疫细胞克隆其细 胞表面有抗原特异性受体，而且每个细胞 表面只有一种特异性受体。这种特异性受
体就是它将来产生的具有相同特异性的抗
体。
3. 抗原进入体内选择相应的免疫细胞 克隆与之结合并激活它。该克隆的细胞增 殖分化为抗体生成细胞，分泌抗体发挥免
疫效应或形成免疫记忆细胞。
4. 胚胎期免疫细胞克隆受到抗原刺激 （自身的或体外的)，该克隆将被排除或受 抑制，从而形成免疫耐受性。该克隆称为 “禁忌克隆系”。“禁忌克隆系”可以突 变或复活成为能与自身抗原起反应的克隆，
（二）可变区和恒定区
2. 恒定区（constant region，C区） L链C端1/2处，105个aa; H链C端3/4－4/5处，331-431个aa。
在同一种属动物中是比较恒定的,是制 备第二抗体进行标记的重要基础。
一、免疫球蛋白的结构
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型 （二）同种异型 （三）独特型
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（二）同种异型（allotype）
是指同一种属不同个体间的Ig分子抗原 性的不同。
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型 （二）同种异型 （三）独特型
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（三）独特型（idiotype，Id）
（一）轻链和重链 （二）可变区和恒定区 （三）铰链区 （四）其他结构
（四）其他结构
J链（jioning chain，J链）
由浆细胞合成。 主要作用：在H链的羧基端将Ig单体连接 成双体或多聚体，起稳定多聚体结构及 参与体内运转的作用。
分泌片（secretory piece，SP）
由粘膜上皮细胞合成。 是分泌型IgA（SIgA）的结构成分。 作用：保护SIgA抵抗外分泌液中蛋白酶 的降解作用和介导多聚IgA向粘膜上皮外 主动输送的作用。
是指由浆细胞（PC）合成和分泌的， 能与Ag进行特异性结合的糖蛋白。
免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）:
具有抗体活性，或者在结构上与Ab 相似的球蛋白。
浆 细 胞
概
Ig的存在形式
述
免疫球蛋白的存在形式
分泌型 分泌型（secreted Ig, sIg）存在血清和
组织液中。即为Ab。
膜 型（membrane Ig, mIg）存在于B细
胞膜上，即为BCR。
概 述
一、抗体的发现
Behring
Emil Adolf von Behring,德国医 师和细菌学家,因证实了注射抗 毒素对白喉和破伤风的免疫作 用,而于1901年成为首次诺贝尔 医学生理学奖的获得者
1890
概 述
二、抗体的理化性质
三、抗体的结构是什么样的
Porter
（二）IgM :五聚体 900KD
1. 产生部位：同IgG
2. 含量与分布：10%
分布血液和组织液中
3. 初次应答中的主要抗体 4. 进化上和个体发育最早出现的抗体 5. 处女型B cell的主要mIg
J chain
CH4
（三）IgA
(局部Ab)
血清型：单体 170KD IgA1 分泌型：双体 390KD IgA2
NK细胞
Antibody Structure and Function
三、免疫球蛋白分子的抗
原性
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型 （二）同种异型 （三）独特型
三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型（isotype） 指同一种属内所有个体共有的Ig抗原特异 性的标记。 主要位于CH和CL。 包括Ig的类、亚类、型和亚型。
从而导致自身免疫或自身免疫病。
5.Burnet原则
解释：
抗体形成； 抗原识别； 免疫耐受； 自身免疫： 免疫记忆； 排斥反应： 血型抗体。
除此之外，还有三个实验为克隆选
择提供了最好的证明：
第一，1953年, Medawar 人工诱导免疫耐受 实验有力的证明了克隆选择的另一个观点，即胚 胎期免疫细胞接受抗原刺激将导致该动物的成体 对该抗原的耐受；
为每一种特异性IgV区上的抗原特异性 独特型的抗原决定簇称为 独特位（idiotope） 独特型和抗独特型抗体 可形成复杂的免疫网络
四、免疫球蛋
白的功能
（一）特异性结合抗原
（二）活化补体
（三）结合Fc受体
1. 介导I型变态反应 IgE诱导的细胞脱颗粒，引起I型变
态反应。
2. 调理作用（opsonization） 是指抗体，补体等调理素（opsonin）， 促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。 抗体：热稳定调理素 补体：热不稳定调理素
FR1 FR2 FR3 FR4
0
25
50 Amino acid residue
75
100
框架区(Framework,FR)
决定簇互补区
（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。
二、免疫球蛋白的功能区
链内二硫键折叠成球形区称为功能区，
约由110个aa组成。 1. L链：2个，VL，CL各1 2. H链： IgG，IgA，IgD：4个（V区1个，C区3个）
IgM，IgE：5个（V区1个，C区4个）
3. 功能区的作用： （1）VL和VH：结合抗原决定簇（FV区） （2）CL1和CH1：具有同种异型的遗传标记 （3）CH2：结合补体 （4）CH3：结合Fc受体 单核细胞，巨噬细胞，粒细胞，B细胞，
第二，1975年，Koehler和Milstein研制成功的 单克隆抗体再一次证明，一个克隆的细胞，只能产 生一种特异性的抗体，从而与克隆选择相呼应，克 隆选择为单克隆抗体的制备提供理论指导，单克隆 抗体的研制成功又成为克隆选择理论的最出色的佐 证；
第三，1981年，利根川进阐明的抗体多样
性形成的遗传学机制的实验解决了克隆选择的另
1、Ehrlich的侧链学说
他是发现嗜酸性、嗜碱性粒 细胞和肥大细胞的学者，是世界 上第一个治疗梅毒病人的医生， 是把定量技术引入免疫学研究的 第一人，是生命科学届受体概念 的创始人，免疫学界的鼻祖， 1908年诺贝尔奖获得者，著名的 德国免疫学家－－
Ehrlich（埃利希）
1.侧链学说
1897
（1）抗体是天生存在的； （2）一个细胞能产生多种多样的抗体。
一种动物实际上是能够制造特异性无限的抗
体，甚至能够制造对抗新的化合物的抗体。这些
发现导致了这样的结论，即动物不可能掌握为表
达如此广泛的特异性抗体而必须具备的遗传信息，
事实也是如此，人类基因组计划最新研究成果表
明人类只有大约3万－3.5万个基因。于是人们开
1. 无法解释在免疫应答的
早期抗体的含量能成倍增加；
2. 无法解释再次应答现象；
3. 无法解释抗体亲和力成熟现象； 4. 无法解释抗原消失后 抗体仍然能继续产生；
5. 无法解释免疫耐受现象。
－－免疫学第一定律
4. 克隆选择学说
1957 Burnet
他是国际上研究免疫学和
病毒学的专家，是世界上研究 流感、白血病和病毒性疾病的 权威，是美国、瑞典、澳大利 亚的科学院院士，英国皇家学
第三章 抗
体
Antibody
教学目的
掌握：抗体和免疫球蛋白的概念、Ig的基本结 构、 Ig的功能区、 Ig的生物学功能， 免疫球 蛋白基因的多样性产生的原因以及体液免疫应 答与抗体产生的规律。 熟悉： Ig类和型的概念、分泌型和膜型Ig的概 念；熟悉五类Ig的生物学特性及功能。 了解:免疫球蛋白产生的学说、多克隆抗体和单 克隆抗体的概念、免疫球蛋白超家族的概念。