医学免疫学PPT课件---抗体
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mAb的应用： 1）检测各种Ag； 2）用于疾病治疗。
基因工程抗体
有效解决鼠源性单抗的副作用 利用基因重组技术，通过转染细胞， 让细胞分泌抗体
4）参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应。
IgA的特征和功能
1、特征 产生—部位：MALT； 时间：出生后3-6月始合成； 存在—形式：单体血清型和二聚体分泌型； 部位：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； 时间：半衰期，6天左右； 浓度：血清中Ig含量 10%-20%
2、功能 1）血清型：同IgG，但不重要
结合抗原之前 结合抗原之后
CH1
Fc段 CH2
C1q 结 合位点 被屏障
暴露的 C1q结 合位点
IgM CH3区，IgG CH2区
Fra Baidu bibliotek
4、连接链（J链）和分泌片段
J链：由浆细胞合成的富含半胱氨酸的 多肽链。起连接及稳定多聚体结构的 作用。 分泌片（SP）：由黏膜上皮细胞合成 和分泌的含糖肽链。起保护sIgA及介 导其主动运输的作用。
2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用
（Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) 3) 介导I型超敏反应
4）通过胎盘 IgG通过新生Fc受体（FcRn）进入滋养层 细胞内，通过胎盘，进入胎儿体内；
抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用
（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC）
超变区（hypervariable region, HVR）：在VL和VH中 各自有3个区域氨基酸组成和排列顺序变化更为明显， 此为HVR。因HVR与抗原表位互补结合，故又称为CDR。
骨 架 区 互补性决定区(complementarity determining region, CDR):抗体与抗原表位特异性结合的部位， 该部位因在空间结构上可与抗原表位形成精密的互 补，故称为CDR。轻、重链各有3个。
IgG的特征和功能
1、特征 产生—部位：脾、淋巴结中浆细胞； 时间：出生后3月始合成，3～5岁接 近成人水平； 存在—形式：单体 部位：Sera和胞外液（各50%） 时间：即半衰期，20-23天 浓度：血清中Ig含量最高（75%80%）；
2、功能 多数具有抗菌、抗病毒、抗毒素 作用（通过中和作用、调理作用、 ADCC作用、激活补体）。
（二）激活补体 IgM、IgG1~3 激活补体经典途径；
（三）通过Fc段结合具有FcR的细胞 （四）参与黏膜免疫
1）调理作用（opsonization)； IgFc段与吞噬细胞表面FcR结合促进吞噬细胞 的吞噬；
2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用
（Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) 3) 介导I型超敏反应
(一) 识别并特异性结合抗原 （二）激活补体
（三）通过Fc段结合具有FcR的细胞
1）调理作用 2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 3)介导I型超敏反应 4) 穿过胎盘
（四）参与粘膜免疫：sIgA
四 、五类Ig的特性
IgG IgM IgA IgD IgE
Immunoglobulin Isotypes Are Distributed To Different Parts Of The Body IgM – Blood IgG – Tissues IgA – Mucosa IgE - Surfaces
γ
IgG
μ
IgM
α
IgA
δ
IgD
ε
IgE
亚类：IgG1~4；IgM1~2; IgA1~2
2）型：根据CL氨基酸组成排列不同分为两型
κ型和λ型
可变区（variable region，V区）：Ig分子N端， 在轻链1/2和重链1/4处，氨基酸组成和排列 有较大差异；
25KD 214aa 50-75KD 450-550aa 恒定区（constant region,C区)：Ig 分子的C端， 在轻链1/2和重链3/4处，氨基酸的组成和排 列比较恒定。
2）分泌型：粘膜局部抗感染免 疫的重要因素（又称局部免疫抗
体）。
3、意义
1）机体初乳中的sIgA可对婴 幼儿发挥自然被动免疫作用；
2）缺乏或合成障碍，易患呼 吸道、胃肠道感染。
IgD的特征和功能
血清中含量低，其生物学作用尚不
清楚。 半衰期，2.5天左右
IgE的特征和功能
血清中含量最低的Ig；
可变区和恒定区： 1.可变区（variable region，V区）： Ig分子N端，在轻链1/2和重链1/4处，氨 基酸组成和排列有较大差异； 1） 超变区（hypervariable region, HVR）：在VL和VH中，各自有3 个区域氨基酸组成和排列顺序变化更为 明显，此为HVR。 轻、重链各有3个HVR。
4）通过胎盘 IgG通过新生Fc受体（FcRn）进入滋养层 细胞内，通过胎盘，进入胎儿体内；
调理作用
抗体单独 或与补体联 合可发挥调 理作用，即 促进吞噬细 胞对某些病 原体的吞噬。
动画演示调理吞噬作用
1）调理作用（opsonization)； IgFc段与吞噬细胞表面FcR结合促进吞噬细胞 的吞噬；
医学免疫学
医学生学习网 http://www.medelites.com
目的要求 掌握：免疫球蛋白、抗体、CDR及单克隆抗 体的概念；抗体的结构及功能。五类免疫球 蛋白的生物学特性。 熟悉：人工制备抗体的种类及特点。 了解：J链和分泌片；抗体的异质性。 教学难点 免疫球蛋白HVR（CDR）的理解；ADCC与调 理作用。
抗体的异质性
抗原表位的多样性：（特异性不同） 抗体的类型 类：CH氨基酸组成差异 亚类：同一类Ig重链组成、二硫键数目 位置差异 型：CL氨基酸组成差异 亚型： λ1-4型
三 、抗体的生物学活性
(一)特异性识别并结合抗原 体内结合相应抗原分子发挥免疫 效应。如：中和毒素，阻止吸附。
中和作用
Ig 分子的C端，在轻链1/2和重 链3/4处，氨基酸的组成和排列比较恒 定。
3、铰链区（Hinge region）
特点：位于CH1和CH2之间，富含 脯氨酸，极富弹性。IgM 、IgE无。 功能： 1.有利于Ab与Ag的结合； 2.有利于Ig补体功能区的暴露。
IgG分子结合抗原前后的构象变化
3、意义
1）唯一通过胎盘Ig，发挥自然被 动免疫功能； 2）临床注射丙球预防相应传染 （甲肝）病； 3）参与Ⅱ型/Ⅲ型超敏反应，某些 自身免疫病；
IgM的特征和功能
1、特征 产生—部位：脾、淋巴结中浆细胞； 时间：胚胎晚期 存在—形式：五聚体MW最大，称为巨球 蛋白； 部位：主要在血液中 ； 时间：半衰期较短，5天左右； 浓度：Sera Ig中含量 5%-10%
4) IgG的CH3：结合单核/巨噬细胞表面 FcR (不同生物学效应）；
与抗原特异性结合的部 位
某些同种异 型遗传标记
结合补体 结合FcR
二、免疫球蛋白的结构
（一）基本结构（以IgG为例） （二）水解片段
（三）抗体的异质性
二、免疫球蛋白的结构
（一）基本结构（以IgG为例） （二）水解片段
（三）抗体的异质性
IgG与有相应抗原的靶细胞特异性结合后， 其Fc 段可与NK细胞表面相应的IgG FcR结合，从而激活NK 细胞对靶细胞的杀伤作用。此称为ADCC。
IgG与有相应抗原的靶细胞特异性结合后， 其Fc段 可与NK细胞表面相应的IgG FcR结合，从而激活NK 细胞对靶细胞的杀伤作用。
ADCC作用
抗体的生物学活性
抗原
刺激小鼠 带有多个表位
针对不同表 位的B细胞
克隆增殖
多种抗体的混合物 （多克隆抗体）
单克隆抗体
（monoclonal antibody, mAb）
由单个杂交瘤细胞增殖而成的
细胞克隆产生的、针对某一种Ag 决定基的、均一的、单一特异性
抗体。
mAb的优点： 高特异（仅针对特定抗原表位）、 高纯度（属同一类、亚类、型别）高 效价、可大量生产。
内容提要
一、概述 二、免疫球蛋白的结构
三、抗体的生物学活性
四、五类免疫球蛋白的特性
五、人工抗体的制备
一、 概
述
抗体（antibody,Ab）：B淋巴细胞识
别抗原后活化、增殖、分化为浆细胞
所产生的能与相应抗原特异性结合的 球蛋白。
免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig）： 具有Ab活性或结构与Ab相似的球蛋白。
5.免疫球蛋白的功能区-高级结构
定义：Ig的多肽链分子可折叠成若干个链内
由二硫键连接的球形结构。每个球形结构约由110 个氨基酸组成，具有一定的功能，故称功能区。
Ig的功能区
L链：VL、CL H链：VH、CH1、 CH2、CH3 CH4(IgM、IgE)
*功能区功能（以IgG为例）
1) VH和VL：与抗原特异性结合的部位； 2) CL和CH1：（allotype）遗传标记； 3) IgG的CH2、IgM的CH3：补体结合点 (激活补体经典途径）；
二、抗体的分子结构
（一）基本结构（以IgG为例） （二）水解片段
（三）抗体的异质性
（一）基本结构（以IgG为例）
1、四肽链结构 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的四肽链。 两种链：H、L 每种链：两端 每种链：两区（可变区与恒定区）
Ig的类别
1）类：根据CH氨基酸组成排列不同分为五大类
2、功能
溶菌/溶病毒/溶血（激活补体） 3、意义
1）生物进化与个体发育中最早出 现的Ig ，胚胎期20周即能产生，脐 带血IgM增高提示胎内感染（如风疹 病毒、巨细胞病毒感染等）；
2）抗原初次刺激机体时，是体内最 先的Ig；又因半寿期较短，故血清IgM 升高说明有近期感染；
3）天然血型抗体是IgM；
最不稳定（T1/2为2天）；
属亲细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱 性粒细胞表面FcεR结合，介导I型超 敏反应。
抗寄生虫感染。
五 、人工抗体的制备
多克隆抗体
单克隆抗体 基因工程抗体
多克隆抗体
polyclonal antibody 用含多种抗原决定基的抗原物 质免疫动物，刺激多个B细胞克隆 所获得的免疫血清（含多种抗体的 混合物），此为多克隆抗体。
2）互补性决定区 （complementarity-determining region, CDR）：
超变区乃抗体与抗原（表位）特 异性结合的部位，该部位因在空间结 构上可与抗原决定簇形成精密的互补， 故HVR又称为CDR。
3）骨架区
VH和VL各有4个FR。
2. 恒定区（constant region,C区)：
基因工程抗体
有效解决鼠源性单抗的副作用 利用基因重组技术，通过转染细胞， 让细胞分泌抗体
4）参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应。
IgA的特征和功能
1、特征 产生—部位：MALT； 时间：出生后3-6月始合成； 存在—形式：单体血清型和二聚体分泌型； 部位：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； 时间：半衰期，6天左右； 浓度：血清中Ig含量 10%-20%
2、功能 1）血清型：同IgG，但不重要
结合抗原之前 结合抗原之后
CH1
Fc段 CH2
C1q 结 合位点 被屏障
暴露的 C1q结 合位点
IgM CH3区，IgG CH2区
Fra Baidu bibliotek
4、连接链（J链）和分泌片段
J链：由浆细胞合成的富含半胱氨酸的 多肽链。起连接及稳定多聚体结构的 作用。 分泌片（SP）：由黏膜上皮细胞合成 和分泌的含糖肽链。起保护sIgA及介 导其主动运输的作用。
2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用
（Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) 3) 介导I型超敏反应
4）通过胎盘 IgG通过新生Fc受体（FcRn）进入滋养层 细胞内，通过胎盘，进入胎儿体内；
抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用
（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC）
超变区（hypervariable region, HVR）：在VL和VH中 各自有3个区域氨基酸组成和排列顺序变化更为明显， 此为HVR。因HVR与抗原表位互补结合，故又称为CDR。
骨 架 区 互补性决定区(complementarity determining region, CDR):抗体与抗原表位特异性结合的部位， 该部位因在空间结构上可与抗原表位形成精密的互 补，故称为CDR。轻、重链各有3个。
IgG的特征和功能
1、特征 产生—部位：脾、淋巴结中浆细胞； 时间：出生后3月始合成，3～5岁接 近成人水平； 存在—形式：单体 部位：Sera和胞外液（各50%） 时间：即半衰期，20-23天 浓度：血清中Ig含量最高（75%80%）；
2、功能 多数具有抗菌、抗病毒、抗毒素 作用（通过中和作用、调理作用、 ADCC作用、激活补体）。
（二）激活补体 IgM、IgG1~3 激活补体经典途径；
（三）通过Fc段结合具有FcR的细胞 （四）参与黏膜免疫
1）调理作用（opsonization)； IgFc段与吞噬细胞表面FcR结合促进吞噬细胞 的吞噬；
2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用
（Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) 3) 介导I型超敏反应
(一) 识别并特异性结合抗原 （二）激活补体
（三）通过Fc段结合具有FcR的细胞
1）调理作用 2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 3)介导I型超敏反应 4) 穿过胎盘
（四）参与粘膜免疫：sIgA
四 、五类Ig的特性
IgG IgM IgA IgD IgE
Immunoglobulin Isotypes Are Distributed To Different Parts Of The Body IgM – Blood IgG – Tissues IgA – Mucosa IgE - Surfaces
γ
IgG
μ
IgM
α
IgA
δ
IgD
ε
IgE
亚类：IgG1~4；IgM1~2; IgA1~2
2）型：根据CL氨基酸组成排列不同分为两型
κ型和λ型
可变区（variable region，V区）：Ig分子N端， 在轻链1/2和重链1/4处，氨基酸组成和排列 有较大差异；
25KD 214aa 50-75KD 450-550aa 恒定区（constant region,C区)：Ig 分子的C端， 在轻链1/2和重链3/4处，氨基酸的组成和排 列比较恒定。
2）分泌型：粘膜局部抗感染免 疫的重要因素（又称局部免疫抗
体）。
3、意义
1）机体初乳中的sIgA可对婴 幼儿发挥自然被动免疫作用；
2）缺乏或合成障碍，易患呼 吸道、胃肠道感染。
IgD的特征和功能
血清中含量低，其生物学作用尚不
清楚。 半衰期，2.5天左右
IgE的特征和功能
血清中含量最低的Ig；
可变区和恒定区： 1.可变区（variable region，V区）： Ig分子N端，在轻链1/2和重链1/4处，氨 基酸组成和排列有较大差异； 1） 超变区（hypervariable region, HVR）：在VL和VH中，各自有3 个区域氨基酸组成和排列顺序变化更为 明显，此为HVR。 轻、重链各有3个HVR。
4）通过胎盘 IgG通过新生Fc受体（FcRn）进入滋养层 细胞内，通过胎盘，进入胎儿体内；
调理作用
抗体单独 或与补体联 合可发挥调 理作用，即 促进吞噬细 胞对某些病 原体的吞噬。
动画演示调理吞噬作用
1）调理作用（opsonization)； IgFc段与吞噬细胞表面FcR结合促进吞噬细胞 的吞噬；
医学免疫学
医学生学习网 http://www.medelites.com
目的要求 掌握：免疫球蛋白、抗体、CDR及单克隆抗 体的概念；抗体的结构及功能。五类免疫球 蛋白的生物学特性。 熟悉：人工制备抗体的种类及特点。 了解：J链和分泌片；抗体的异质性。 教学难点 免疫球蛋白HVR（CDR）的理解；ADCC与调 理作用。
抗体的异质性
抗原表位的多样性：（特异性不同） 抗体的类型 类：CH氨基酸组成差异 亚类：同一类Ig重链组成、二硫键数目 位置差异 型：CL氨基酸组成差异 亚型： λ1-4型
三 、抗体的生物学活性
(一)特异性识别并结合抗原 体内结合相应抗原分子发挥免疫 效应。如：中和毒素，阻止吸附。
中和作用
Ig 分子的C端，在轻链1/2和重 链3/4处，氨基酸的组成和排列比较恒 定。
3、铰链区（Hinge region）
特点：位于CH1和CH2之间，富含 脯氨酸，极富弹性。IgM 、IgE无。 功能： 1.有利于Ab与Ag的结合； 2.有利于Ig补体功能区的暴露。
IgG分子结合抗原前后的构象变化
3、意义
1）唯一通过胎盘Ig，发挥自然被 动免疫功能； 2）临床注射丙球预防相应传染 （甲肝）病； 3）参与Ⅱ型/Ⅲ型超敏反应，某些 自身免疫病；
IgM的特征和功能
1、特征 产生—部位：脾、淋巴结中浆细胞； 时间：胚胎晚期 存在—形式：五聚体MW最大，称为巨球 蛋白； 部位：主要在血液中 ； 时间：半衰期较短，5天左右； 浓度：Sera Ig中含量 5%-10%
4) IgG的CH3：结合单核/巨噬细胞表面 FcR (不同生物学效应）；
与抗原特异性结合的部 位
某些同种异 型遗传标记
结合补体 结合FcR
二、免疫球蛋白的结构
（一）基本结构（以IgG为例） （二）水解片段
（三）抗体的异质性
二、免疫球蛋白的结构
（一）基本结构（以IgG为例） （二）水解片段
（三）抗体的异质性
IgG与有相应抗原的靶细胞特异性结合后， 其Fc 段可与NK细胞表面相应的IgG FcR结合，从而激活NK 细胞对靶细胞的杀伤作用。此称为ADCC。
IgG与有相应抗原的靶细胞特异性结合后， 其Fc段 可与NK细胞表面相应的IgG FcR结合，从而激活NK 细胞对靶细胞的杀伤作用。
ADCC作用
抗体的生物学活性
抗原
刺激小鼠 带有多个表位
针对不同表 位的B细胞
克隆增殖
多种抗体的混合物 （多克隆抗体）
单克隆抗体
（monoclonal antibody, mAb）
由单个杂交瘤细胞增殖而成的
细胞克隆产生的、针对某一种Ag 决定基的、均一的、单一特异性
抗体。
mAb的优点： 高特异（仅针对特定抗原表位）、 高纯度（属同一类、亚类、型别）高 效价、可大量生产。
内容提要
一、概述 二、免疫球蛋白的结构
三、抗体的生物学活性
四、五类免疫球蛋白的特性
五、人工抗体的制备
一、 概
述
抗体（antibody,Ab）：B淋巴细胞识
别抗原后活化、增殖、分化为浆细胞
所产生的能与相应抗原特异性结合的 球蛋白。
免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig）： 具有Ab活性或结构与Ab相似的球蛋白。
5.免疫球蛋白的功能区-高级结构
定义：Ig的多肽链分子可折叠成若干个链内
由二硫键连接的球形结构。每个球形结构约由110 个氨基酸组成，具有一定的功能，故称功能区。
Ig的功能区
L链：VL、CL H链：VH、CH1、 CH2、CH3 CH4(IgM、IgE)
*功能区功能（以IgG为例）
1) VH和VL：与抗原特异性结合的部位； 2) CL和CH1：（allotype）遗传标记； 3) IgG的CH2、IgM的CH3：补体结合点 (激活补体经典途径）；
二、抗体的分子结构
（一）基本结构（以IgG为例） （二）水解片段
（三）抗体的异质性
（一）基本结构（以IgG为例）
1、四肽链结构 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的四肽链。 两种链：H、L 每种链：两端 每种链：两区（可变区与恒定区）
Ig的类别
1）类：根据CH氨基酸组成排列不同分为五大类
2、功能
溶菌/溶病毒/溶血（激活补体） 3、意义
1）生物进化与个体发育中最早出 现的Ig ，胚胎期20周即能产生，脐 带血IgM增高提示胎内感染（如风疹 病毒、巨细胞病毒感染等）；
2）抗原初次刺激机体时，是体内最 先的Ig；又因半寿期较短，故血清IgM 升高说明有近期感染；
3）天然血型抗体是IgM；
最不稳定（T1/2为2天）；
属亲细胞抗体，可与肥大细胞、嗜碱 性粒细胞表面FcεR结合，介导I型超 敏反应。
抗寄生虫感染。
五 、人工抗体的制备
多克隆抗体
单克隆抗体 基因工程抗体
多克隆抗体
polyclonal antibody 用含多种抗原决定基的抗原物 质免疫动物，刺激多个B细胞克隆 所获得的免疫血清（含多种抗体的 混合物），此为多克隆抗体。
2）互补性决定区 （complementarity-determining region, CDR）：
超变区乃抗体与抗原（表位）特 异性结合的部位，该部位因在空间结 构上可与抗原决定簇形成精密的互补， 故HVR又称为CDR。
3）骨架区
VH和VL各有4个FR。
2. 恒定区（constant region,C区)：