医学免疫学 第六章？抗体

1.同种型
2.同种异型 3.独特型
同种型
1.同种型（isotype）：
是指同一种属每个个体都具有的免疫球蛋白的抗原 特异性。即同一物种内所有Ig共同具有的抗原性。 其抗原决定簇主要位于C区。
分类： 根据重链C区的不同，将抗体分为IgG、IgA、IgM、
IgD、IgE 五类。
亚类：
同一类抗体，其重链C区抗原特异性仍有差异。 •IgG可分为4个亚类：IgG1,IgG2,IgG3,IgG4。 •IgA可分为2个亚类： IgA1， IgA2。 •IgM可分为2个亚类： IgM1， IgM2。 分型：
Vk1 Vk2 Vk3 Vkn
J1J2 J3 J4 J5
Ck
胚系DNA V/J连接
V/J3 Ck
重排的Κ基因
转录和RNA剪接
mRNA：VJ3Ck 翻译 L链
NH2
COOH
图8 Ig轻链κ的基因组成与重排示意图
抗体多样性及其机制：

B细胞具有“一个细胞（克隆），一种受体（抗体）”的特点。人体内B细 胞克隆总数在1012以上，可表达百亿种独具识别特性的抗体分子。
需要细胞因子的帮助
不影响抗原识别特性
第四节 抗体的功能

一、V区的功能：

免疫球蛋白的V区（尤其
是HVR/CDR的空间构
型），识别并特异性结
合抗原。Ig单体可结合2 个抗原表位，为双价； 分泌型IgA为4价；IgM为
CH2
VL
VH
CH1
CL
5-10价。
CH3
Ig通过V区与相应抗原特异性结合
中和效应，可从空间上阻止病原体对机体细胞
D 基因
D1～Dn
J 基因
J1～Jn J1～Jn J1～Jn
C 基因
CH1～CHn
H 链基因库 VH1～VHn Κ链基因库 Vκ1～Vκn λ链基因库 Vλ1～Vλn
Cκ1
Cλ1～Cλn
D—diversity gene 多样性基因 J—joining gene 连接基因
•二. 免疫球蛋白的基因结构及其重排和表达

Ig类别转换是在B细胞DNA发生重排的基础上，即形
成功能性V-D-J基因片段后发生的。

一个B细胞克隆在分化过程中V-D-J功能性基因片段
保持不变，而发生C基因重排，使其表达的抗体分
子发生H链类的改变，称为类别转换 通过类别转换，一个B细胞克隆可产生两种以上不同 类别的Ig，如产生两种特异性的IgM和IgG，但其抗原 结合特异性完全相同。
（IgG的CH3与单核巨噬细胞等表面的IgG Fc受体结合； IgE的CH4也可与多种免疫细胞的相应受体结合）。
⑤ CH2 和CH3 介导IgG 通过胎盘。
抗 原 结 合 部 位 生 物 学 活 性 区
氨基端
VH
重链
轻链
VL
铰链区 CH 2 CH 3 羧基端
二硫键 补体结合部位 Fc受体结合部位
图3 免疫球蛋白（IgG）基本结构图
氨基酸组成和顺序变化小。
VL
VH
立体图
图4 抗体的互补性决定区与抗原表位结合示意图
N端
超 变 区
C端
VL
CL
图5 Ig轻链 V 和 C 功能区结构示意图
4. 铰链区: (hinge region)
位于Y形分子两臂和主干之 间的区域，即CH1与CH2 之间。 富含脯氨酸，易伸展弯曲， 且易被蛋白酶等水解。不
1.κ链：编码人Igκ链的基因由Vκ 、Jκ 、Cκ三种不 同的基因片段组成。包括约100个Vκ基因片段、5个Jκ基 因片段和1个Cκ基因片段。 2.λ链：编码人Igλ链的基因也由Vλ、Jλ、Cλ三种不同 的基因片段组成。包括约30个Vλ基因片段和4个连接在一起 的Jλ-Cλ基因对。 3.H链：人Ig H链基因由V、D、J、C四种不同的基因片段组 成。其中，约95个V基因片段、27个D基因片段、6个J基因 片段和9个C基因片段。
是机体主要抗菌、抗病毒和抗毒素抗体，是再次免疫应答的
CH2 CH1
同的Ig其铰链区不同，IgM
CH3
和IgE无铰链区。
二、免疫球蛋白的功能区
1. 轻链有VL和CL两个功能区。 2. IgG、IgA和IgD重链有VH、CH1、CH2和CH3四个 功能区。 IgM和IgE重链多一个功能区： CH4。

功能区的作用：
① VH 和VL 是结合抗原的部位。 ② CL 和CH上具部分遗传标记(同种异型）。 ③补体结合位点（ CH2 或CH3 ）。 ④ CH3 或CH4与免疫细胞表面相应受体结合

根据L链的抗原特异性的差异: 分为两种，即κ型和λ型。
2. 可变区和恒定区：
•① 可变区（variable
region，V区) ：氨基酸的
组成和顺序多变。靠近N 端的轻链的1/2区段和重 链的1/4或1/5区段，约110 个氨基酸，分为VH、VL 。
•② 恒定区（constant
region, C区）：氨基酸
所有抗体均是免疫球蛋白，
但并非所有免疫球蛋白都 具有抗体活性
免疫球蛋白 抗体
• Ig 分类：
分泌型（secreted ~ ，sIg）主要存在于体液中， 具有抗体的各种功能； 膜型（membrane ~ mIg ）是 B 细胞膜上的抗 原 受体（BCR)，识别抗原并启动B细胞的活化
免疫球蛋白的结构
的粘附和感染。如抗毒素与毒素结合。
产生的凝集和沉淀现象，有利于提高吞噬细胞
的吞噬功能。
二、C区的功能： （一）激活补体：抗原
VL
VH
CH1
CL
CH2
与抗体结合，通过经典
CH3
途径或旁路途径激活补
体系统。
（二）介导免疫细胞活性：
通过结合细胞表面的Fc受体，介导调理和
细胞毒作用,介导Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型超敏反应。
独特型网络学说：Jerne 等
抗原X Ab to X (D)
抑制 部分地担负免 疫应答的调节 增强 抑制
IR to D (E)
IR to E (F)
增强 抑制 IR to F
IR: immune response
免疫应答
第三节 免疫球蛋白的基因结构及其表达
B细胞内编码Ig的基因结构特点是产生抗体多样性 的基础。
型：根据免疫球蛋白轻链C区抗原特异性的不同，
可分为κ型和λ型。
人L链的κ型：λ型约为2：1（小鼠则为20：1）
亚型：λ链 可分为λ1， λ2 ，λ3，λ4四个亚型。
同种异型

2.同种异型（allotype）： 是指同一种属不同个体之间其免疫球蛋白分子所 具有的不同抗原特异性。

主要反映在Ig分子的CH和CL上的一个或数个氨基
的组成和顺序相对稳定。
抗 原 结 合 生 物 学 活 性
可变区：
超变区 (hypervariable region,
HVR)：氨基酸组成和顺序变化 大。又称为互补性决定区 （complementarity determining region,CDR）。
骨架区（framework region, FR）
原—抗体复合物
促进吞噬，ADCC作用杀伤靶细胞
Ⅲ型超敏反应： IgG和IgM与可溶性抗原结合形成抗原-抗体复合物可在局部沉积 激活补体，引起组织损伤。
3.穿过胎盘和粘膜： IgG以主动转运方式通过胎盘，
IgA可通过呼吸道和消化道粘膜，粘膜局部免疫。
第五节 五类免疫球蛋白的特性和功能
1.IgG：含量最多，占血清总Ig的75%～80%。半衰期最长（23 天）主要由脾脏和淋巴结中的浆细胞合成。 是唯一能通过胎盘的抗体。
Ig为糖蛋白，糖基存在于重链上。
重链（H链）：
分子量约 50-75 kD，由450～570个氨基酸残基组成
五种不同种类的重链：分别为μ链、δ链、γ链、α链
和ε链，其氨基酸种类和排列顺序不同，抗原特异性不 同。 免疫球蛋白分为五类：IgM、IgD、IgG、IgA和IgE

轻链（L链）： 分子量约 25 kD，由214个氨基 酸残基构成


1.编码Ig基因的多样性
胚系Ig基因库中有数以百计的V基因、以及众多的D基因、J基 因和C基因。 2.在重排过程中，这些基因存在极端多样性的组合可能。 V、D、J和C基因片段任意重排可形成成千上万种组合



3.V基因可成倍增加反复出现
4.轻链、重链的随机编配 5.体细胞突变
•三. 免疫球蛋白的类别转换
三、免疫球蛋白的水解片段
1.木瓜蛋白酶:（铰链区近N端处）可得三个片段 ① 2个相同的Fab段，即抗原结合片段（fragment of antigen binding) ② 1个Fc段,可结晶片段（fragment crystallizable)

2.胃蛋白酶:（铰链区 近C端）可得两个片段： ①一个F(ab’)2 片段。 ② Fc段被裂解为若干 小分子片段，即pFc’。
1.调理作用：是指抗体、补体促进巨噬细胞吞噬细菌等
颗粒性抗原的作用。 Fc受体 细菌 抗体
巨噬细胞
2.抗体依赖、细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC））： 是指表达Fc受体（FcR)的细胞通过识别抗体的Fc段直接杀伤抗体 包被的靶细胞。 NK细胞、巨噬细胞、中性粒细胞。 NK细胞 活化的NK细胞
白蛋白
蛋 白 量
球
蛋
白
IgM
IgA
－
+
图1 正常血清中免疫球蛋白电泳示意图
概念

免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）： 将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。
• 抗体（Antibody, Ab) ： 是机体免疫细胞被激活后，由分化成熟的终末B细胞 ——浆细胞合成、分泌的一类与相应抗原特异性结合 的具有免疫功能的球蛋白
四、其他成分（J链和分泌片）

1.连接链（joinging chain,J链)：
由浆细胞合成，一条富含半胱氨酸 的多肽链。 将IgM连接成五聚体 将IgA连接成二聚体；

2. 分泌片（secretory piece, SP):
是一种含糖的肽链，由粘膜上皮细 胞合成和分泌。结合到IgA二聚体 上，是分泌型IgA分子上的一个辅 助成分，有保护和转运作用。
•一.免疫球蛋白的基因库：

编码免疫球蛋白的三个基因库为：
重链基因连锁群（H基因库），κ链基因连锁群（κ 基因库）和λ链基因连锁群（λ基因库）。分别位于 第14、2、22号染色体上。

编码一条Ig多肽链的基因是由各个分隔开的DNA片段 经剪接重排而形成。
表2
Ig 基因库
免疫球蛋白的基因库组成
V 基因
IgG
靶细胞死亡
靶细胞
靶细胞
靶细胞
3.介导超敏反应（由抗体介导Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型超敏反应）： 超敏反应会对机体造成损害

Ⅰ型超敏反应
IgE通过Fc段与肥大细胞相应的IgE Fc受体结合，使免疫细胞处 于致敏状态，致敏细胞通过表面IgE的Fab段与相应抗原特异性 结合后，释放生物活性介质。
•Ⅱ型超敏反应
IgG和IgM的Fab段与细胞膜上的相应抗原或半抗原结合，形成抗
酸的差异。是由不同个体的遗传基因决定，又称
同种异型遗传标志。
独特型
3.独特型（idiotype）：
是指在同一个体内，不同B细胞克隆所产生的免疫
球蛋白分子V区以及T、B细胞表面抗原受体V区所具 有的不同抗原特异性标志。

独特型抗原决定簇由Ig超变区特有的氨基酸序列和 构型决定。人体体内具有数目庞大的不同的独特型 决定簇。在一定条件下，可刺激机体产生抗独特型 抗体。
IgM
分泌型IgA
SP
IgM和分泌型IgA结构示意图
浆细胞
血清型IgA
入血
分泌型IgA
二聚体
分泌型IgA
分泌型IgA的生成和分泌过程示意图
第二节 免疫球蛋白的类型
免疫球蛋白
——可具有抗体活性，与相应抗原决定簇特异性结合。
——抗原物质，本身作为大分子糖蛋白，对异种动物或同种
异体，甚至体内其他B细胞来说又是一种抗原。 根据其抗原特异性，Ig分为三类:
免疫球蛋白的类型 免疫球蛋白的基因结构及其表达 抗体的功能 各类免疫球蛋白的特性和功能
单克隆抗体和基因工程抗体
பைடு நூலகம்
第一节 免疫球蛋白的结构
一、免疫球蛋白的基本结构：
1. 四肽链结构： 2条重链(Heavy chian,H链) 2条轻链（Light chian,L链） 通过二硫键连接成“Y”形结构 组成一个Ig的单体分子。
《医学免疫学》
广州中医药大学 免疫室 董 燕
概述
抗体（antibody，Ab）： 是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一种 蛋白质，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能。 主要存在于血清等体液中，是介导体液免疫的重要的 免疫效应分子。
•血清蛋白通过电泳方法分为： •白蛋白、α1、α2、β及γ球蛋白等组分。 •抗体活性主要在γ球蛋白组分（即丙种球蛋白） •还存在于α、β球蛋白处。见图1。