2免疫球蛋白与抗体

前言

上次课我们介绍了免疫学检验的绪论，了解了免疫学的发展，免疫学检验的工作研究方面，更是知道了什么是免疫、免疫功能有哪些，也介绍了免疫学基本理论中的一个重要物质：抗原。对抗原的两个特性及决定两个特性的因素进行了具体的认识，也知道了医学上有哪些种类的抗原。那么这次课，我们就来介绍一下与抗原相对应的，在消除抗原中起到重要作用的物质：免疫球蛋白(抗体)

第二章免疫球蛋白与抗体

抗体（Antibody,Ab）：是指能和相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。抗体主要存在血液中，也可以存在组织液和外分泌液中，1937年Tiselius用电泳的方法将血清蛋白分成白蛋白、α1 、α2 、β 、及γ 球蛋白等组分，其后证明抗体活性是在γ 球蛋白部分，因此，很长一段时间内，抗体就称为γ 球蛋白（丙种球蛋白）。实际上，抗体的活性除γ 球蛋白外，还存在α 和β 球蛋白处。

免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig）:是指具有抗体活性的或化学结构与抗体相似球蛋白。包括抗体球蛋白和多发性骨髓瘤患者血清中出现的尚未证明有抗体活性的异常球蛋白。

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。

第一节免疫球蛋白的结构和功能

一、免疫球蛋白基本结构

由二硫键连接四条肽链形成的Ig单体分子。

（一）重链和轻链

1、重链（heavy chain ）：两条相同的长链称为重链,简称H链。H链约由450—550氨基酸组成，分子量约为50—75KD。Ig重链恒定区氨基酸的排列顺序不同，抗原性就不同，可将血清中的Ig分成五大类：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE，IgG的H 链为γ 链（gamma ），IgA的H链为α 链（alpha ），IgM的H链为μ 链(mu)，IgD的H链为δ 链(delta)，IgE的H链为ε 链(epsilon)

2 、轻链（light chain ）：两条相同的短链称为轻链，简称L 链，L 链约由214 个氨基酸组成，分子量约为25KD ，根据L 链抗原性不同，L 链可分为两型，即κ（kappa）型和λ(lambda)型。

同一天然的Ig分子上两条H链是同类，两条轻链是同型,五类Ig中，每一类Ig都可以有κ链或λ链，可以把Ig分成五类十型。

（二）可变区和恒定区

1 、可变区（variable region,V 区），V 区位于L 链靠近N 端的1/

2 和H 链靠近N 端的1/4 。重链和轻链的V 区分别称为V H 和V L ，这个区段的氨基酸的组成和排列顺序是随抗体结合抗原的特异性不同有很大的变化。V 区中，某些位置的氨基酸的组成和排列顺序变化频率更高，这些区域称为高变区（hypervariable region, HVR ）。V H 和V L 的三个高变区共同组成Ig的抗原结合部位，该部位形成一个与抗原决定簇互补的表面，故高变区又称为决定簇互补区（complementarity-ditermining region,CDR）,分别称为CDR1、CDR2、CDR3。V 区中，高变区以外的区域，氨基酸的组成和排列相对稳定，称为骨架区（framework region，FR）。骨架区不与抗原直接结合，但能维持高变区结构的稳定性。V H 和V L 个有四个骨架区，分别称FR1 、FR2 、FR

3 、FR

4 。

2 、恒定区（constant region ,C 区）C 区位于L 链靠近C 端的1/2 和H 链靠近 C 端的3/4 区域, 这一区段的氨基酸组成和排列顺序比较稳定。重链和轻链的C 区分别称C H 和C L ，例如：人抗白喉外毒素的抗体（IgG）和人抗破伤风的抗体（IgG），它们的V区不同，只能与相应的抗原发生特异性结合，但其C区是相同。

（三）、铰链区（hinge region ）

位于CH1 和CH2 之间，含有大量的脯氨酸，柔韧富有弹性，易伸展弯曲可自由展开180 度。这种抗体分子的变构可使V 区合拢或分开，以适合与抗原分子上不同部位的抗原决定簇结合。当抗原和抗体分子结合后，抗体分子CH2 区的补体结合点暴露，为补体活化创造条件。

铰链区对木瓜蛋白酶、胃蛋白酶敏感，易被这些酶水解。IgM 和IgE 无铰链区。

二、免疫球蛋白的功能区

Ig 分子的H 链和L 链可通过链内二硫键折叠成若干个球形结构，每一个球形结构由110 个氨基酸组成，具有一定的生理功能，称为功能区。

L 链功能区：VL 、CL

H 链功能区：VH 、CH1 、CH2 、CH3 （Ig G 、IgA 、IgD ）

IgM 和IgE 的重链有五个功能区，比IgG 多一个功能区，CH4 。

功能区的作用：

1 、V H 和V L 共同构成抗原结合的部位

2 、C L 和C H 1 为同种异型遗传标志所在

3 、IgG 的C H 2 和IgM 的C H 3 是补体结合点所在的部位，参与活化补体。IgG 通过胎盘和C H 2 有关。

4 、IgG 的C H 3 及IgE 的C H 2 和C H 3 区能与组织细胞表面的Fc 受体结合。

三、免疫球蛋白的其它成分

1．连接链除了H链和L链外，多聚体形式的Ig分子如IgA和IgM尚含1分子连接链(joiningchain，J链)；但单体IgA或IgM单体均无J链。J链在连接单体形成多聚体Ig分子中并非必要，但可能与保持已形成的多聚体的稳定性有关。人类J链的分子量约15kD，与其他物种的J链有高度同源性。J链基因并不是Ig基因簇的一部分，它定位于15号染色体。J链有仅产生于合成IgA和IgM的浆细胞，而且也产生于合成IgG的未成熟浆细胞，但它并不与IgG分子结合。

2．分泌片在分泌型IgA分子中还含有1个分泌成分(secretorycomponent，SC)，或称分泌片(secretorypiece，SP),是上皮细胞上的多免疫球蛋白受体(polyimmunoglobulinreceptor，poly-IgR)的一部分，Poly-IgR为免疫球蛋白超族)Igsuper-family）的一个成员。此受体由上皮细胞产生后，与多聚体IgA牢固结合；IgA-poly-IgR复合物由上皮细胞内输出的过程中，受体分子被蛋白酶裂解，仍