抗原与抗体

四、各类Ig的主要特性与功能 1. IgG 是人和动物血清中含量最高的Ig (表8-4102)，占血清Ig总量的75％-80％。IgG是介导体液 免疫的主要抗体，多以单体形式存在。 产生与分布 IgG主要由脾脏和淋巴结中的浆细胞 产生，主要在血浆中（占75％-80％），其余存在于 组织液和淋巴液中。IgG是惟一可通过人(和兔)胎盘 的抗体，在新生儿的抗感染中起重要作用。 IgG的功能 IgG可发挥抗菌、抗病毒、抗毒素以 及抗肿瘤等免疫学活性，能调理、凝集和沉淀抗原， 与抗原结合后能结合补体。
Fab片段的生物学活性 抗体结合抗原的活性由 Fab 所 呈 现 ， 由 VH 和 VL 所 组 成 的 抗 原 结 合 部 位 ， 可结合抗原，是决定抗体分子特异性的部位。
Fc片段的生物学活性 该片段无结合抗原活性，但 与抗体分子的生物学活性有密切关系：1.选择性地通 过胎盘； 2.与补体结合活化补体；3.决定Ig分子的亲 细胞性(即与带Fc受体细胞的结合)；4.Ig通过粘膜进入 外分泌液等都是Fc片段的功能。
2.病毒抗原 各种病毒都有相应的抗原结构。如囊膜
抗原、衣壳抗原、可溶性抗原和核蛋白抗原。
囊膜抗原（V抗原） 有囊膜病毒，抗原特异性主要 是囊膜上的纤突所决定的。如流感病毒HA和NA，是 流感病毒亚型分类基础。
衣壳抗原（VC抗原） 无囊膜病毒，其抗原特异性 决定于病毒颗粒表面的衣壳蛋白。如口蹄疫病毒的衣 壳蛋白VP1、 VP2 、VP3 、 VP4 等属此类抗原。
异嗜性抗原 指与种属特异性无关，存在于人、动 物、植物及微生物之间性质相同的抗原(交叉抗原)。 （二）微生物抗原 1. 按保护性分 保护性抗原；非保护性抗原。 2. 按微生物分
细菌抗原 细菌的抗原结构比较复杂，每个菌的每 种结构都由若干抗原组成，因此细菌是多种抗原成 分的复合体。有菌体抗原、荚膜抗原、鞭毛抗原和 菌毛抗原等。
糖类 Ig是含糖量相当高的蛋白，特别是IgM和IgA。 糖类在Ig的分泌过程中起着重要作用，并可使Ig分子 易溶和具有防止其分解的作用。
三 、 Ig 的 种 类 与 抗原性 1. 种类 Ig可分为 类、亚类、型、 亚型及亚群等。
分类分型 Ig类 的区分是依据其 重链C区的理化 特性及抗原性的 差 异 ， Ig 可 分 为 IgG、 IgM 、 IgA、 IgE和IgD 5大类 及其亚型。
2. 大分子 免疫原性良好的物质分子量一般都在 10000以上。分子量小于5000其免疫原性较弱。分 子量在l 000以下的物质为半抗原。 3. 分子结构 相同大小的分子如果化学组成、分子 结构和空间构象不同，其免疫原性也有一定的差 异。一般结构复杂免疫原性强。 4. 物理性 颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗 原强。可溶性抗原分子聚合后或吸附在颗粒表面 可增强其免疫原性。 5. 完整性 所以抗原物质通常要通过非消化道途 径以完整分子状态进入体内，才能保持抗原性。
谓之非功能价，后者只有在用酶轻度消化后才能暴露。
天然抗原一般都是多价和多特异性决定簇抗原。
四、抗原的交叉性 不同抗原物质之间存在相同的抗原决定簇，这种现
象称为抗原的交叉性。这些共有的抗原组成或决定 簇称为共同抗原或交叉抗原。如果两种微生物有共 同抗原，它们与相应抗体相互之间可以发生交叉反 应。
五、抗原的分类 （一）抗原分类
二、Ig的分子结构
IgG、IgE、血清型IgA，IgD均是以单体分子形式存 在 ， IgM 是 以 五 个 单 体 分 子 构 成 的 五 聚 体 ， 分 泌 型 IgA是以二个单体构成的二聚体。
1. 单 体 分 子结 构 所有种类Ig 的单体分子结 构都是相似的， 即是由两条相 同的重链和两 条相同的轻链 四条肽链构成 的 “ Y” 字 形 的 分子。
2. Ig的抗原性 Ig是蛋白质，因此一种动物的Ig对另 一种动物而言是良好的抗原。
同种型 指在同一种动物所有个体的不同类型的Ig 共同具有的抗原特异性，同种间不表现出抗原性， 只是在异种动物之间才表现出抗原性。 Ig的同种型 抗原决定簇主要存在于重链C区。
同种异型 指Ig在同一种动物不同个体之间呈现出 的抗原性。同种异型的抗原决定簇存在于IgG、IgA、 IgE的重链C区和k型轻链的C区。同种异型是Ig稳定 的遗传标志，可用于亲子鉴定。
可溶性抗原（S抗原)。 核蛋白抗原 (NP抗原)。
第三节 抗 体 一、免疫球蛋白与抗体 1. 免疫球蛋白(Ig) 指存在于人和动物血液(血 清)、组织液及其他外分泌液中的一类具有相似 结构的球蛋白。依据化学结构和抗原性差异，Ig 可分为IgG、IgM、IgA、IgE和1gD五类。 2. 抗体(antibody Ab)
三、抗原决定簇 1. 概念 抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活 性的化学基团称为抗原决定簇。由于抗原决定簇 通常位于抗原分子表面，因而又称为抗原表位。 抗原决定簇决定抗原的特异性。 2. 决定簇的大小与数量 蛋白质抗原的每个决定簇 由5-7个氨基酸残基组成；多糖抗原由5~6个单糖残 基组成；核酸抗原的决定簇由5-8个核苷酸残基组 成。
抗体 动物机体受到抗原物质刺激后，由B淋 巴细胞转化为浆细胞产生的，能与相应抗原发生 特异性结合反应的Ig，这类Ig称为抗体。
抗体的本质是Ig，它是机体对抗原物质产生免疫应 答的重要产物，具有各种免疫功能。
体液免疫 抗体主要存在于动物的血液(血清)、淋巴 液、组织液及其他外分泌液中，因此将抗体介导的免 疫称为体液免疫。
3. 水解片段及其生物学活性
水解片段 用木瓜蛋白酶可将IgG抗体分子水解成 大小相近的三个片段（2 Fab、Fc片段) 。其中有两 个相同的片段，可与抗原特异性结合，称为抗原结 合片段（Fab）；另一个片段可形成蛋白结晶，称 为Fc片段(Fc) 。IgG抗体分子可被胃蛋白酶消化成 两个大小不同的片段，一个是具有双价抗体活性 F(ab’)2片段，小片段类似于Fc，称为pFc’片段，后 者无任何生物学活性。
抗原价 抗原分子抗原决定簇的数目称为抗原的 抗原价。含有多个抗原决定簇的抗原为多价抗原； 只有一个抗原决定簇的抗原称为单价抗原，如简 单半抗原。
抗原价特异性 根据决定簇特异性的不同，又有单特
异性决定簇和多特异性决定簇之分。前者只有一种特异决 定簇，后者则含有两种以上不同特异性的决定簇。
功能价 抗原分子表面、能与免疫活性细胞接 近，对激发机体的免疫应答起着决定意义的决定 簇称为抗原的功能价。隐蔽于抗原分子内部的决定簇
连接链 又称J 链，在Ig中，IgM是五聚体，分泌型 的IgA是二聚体，这些单体之间就是依靠J 链连接起 来的。J 链是一条多肽链，内含10％糖成分。
分泌成分(SC) 又称分泌片，是分泌型IgA所特有的 一种特殊结构，为多肽链(含6％糖成分)。它是由局部
粘膜的上皮细胞所合成的，在IgA通过粘膜上皮细胞的过程中 SC与之结合形成分泌型的二聚体。SC可防止IgA在消化道内 为蛋白酶所降解，从而使IgA能发挥免疫作用。
重链 又称H链，两条重链之间由一对或一对以 上的二硫键互相连接。重链从氨基端(N端)开始最 初的110个氨基酸的排列顺序以及结构是随抗体分 子的特异性（与抗原对应）不同而有所变化，这 一区域称为重链的可变区(VH)，其余的氨基酸比 较稳定，称为恒定区(CH)。
轻链 又称L链，两条相同的轻链其羧基端(C端) 靠二硫键分别与两条重链连接。轻链从N端开始 最初的109个氨基酸的排列顺序及结构随抗体分子 的特异性（与抗原对应）变化而有差异，称为轻 链的可变区(VL)，其余的氨基酸比较稳定，称为 恒定区(CL)。
菌体抗原 又称O抗原，是革兰氏阴性菌细胞壁抗 原，其化学本质为脂多糖的多糖侧链。
鞭毛抗原 又称H抗原。鞭毛抗原主要决定于鞭毛 丝。
荚膜抗原 又称K抗原。荚膜是细菌主要的表面抗 原，成分为多糖或多肽。
菌毛抗原 菌毛由菌毛素组成，有很强的抗原性。
毒素抗原 外毒素的成分为糖蛋白或蛋白质，具有
很强的抗原性，能刺激机体产生抗体(即抗毒素)。
2. 特异性 机体的免疫应答和免疫力具有高度的特异 性（针对性）。 3. 免疫记忆 机体受抗原刺激产生抗体和致敏淋巴细 胞外，也形成了免疫记忆细胞，对再次接触的相同抗 原物质可产生更快的免疫应答。 二、免疫的基本功能 1. 抵抗感染 指动物机体抵御病原微生物的感染和侵 袭的能力，又称免疫防御。 2.自身稳定 又称免疫稳定。机体免疫系统识别和清 除自身衰老死亡的细胞，以维持机体的生理平衡。 3. 免疫监视 机体免疫系统识别和清除自身的变异细胞。
补体结合位点位于CH2上；Fc受体结合位点在CH3 上。
Ig抗原特异性 Fc片段是Ig分子中的重链稳定区，因 此它是决定各类Ig抗原特异性的部位。用Ig免疫异种 动物产生的抗抗体(第二抗体)，可与相应Ig发生抗原 抗体反应 。
4. Ig 的 特 殊 分子结构 某 些 Ig 还 具 有一些特殊 分子结构， 如连接链、 分泌成分、 糖类等为个 别 Ig 所 具 有 。
按性质分 完全抗原、半抗原等。 按来源分 异种抗原 与免疫动物不同种属的抗原，如微生物 抗原，异种动物红细胞，异种动物蛋白。 同种抗原 与免疫动物同种属不同个体的抗原，能 刺激同种而基因型不同的个体产生免疫应答，如血型 抗原、同种移植物抗原。 自身抗原 动物的自身组织细胞、蛋白质在特定条 件下形成的抗原，对自身免疫系统具有抗原性。
免疫学基础(二)
湖南益阳职业技术学院 熊立新
抗原与抗体
第一节 第二节 第三节 第四节
免疫的基本概念 抗原 抗体 抗体产生的克隆选择学说
抗原与抗体(01) 第一节 免疫的基本概念
免疫是指机体识别自身和非自身物质，并排除非Leabharlann 身大分子 物质的一种复杂的生理学反应。
免疫学是研究抗原、机体免疫系统和免疫应答规律的一门学 科。 一、免疫的基本特性 1. 识别自身与非自身 正常动物机体能识别自身与非自身的大 分子物质，识别的物质基础是存在于免疫细胞(T淋巴细胞、B淋 巴细胞)膜表面的抗原受体，识别功能很精细。
2. lgM 是动物机体初次体液免疫应答最早产生 的Ig， IgM是由五个单体组成的五聚体，是所有Ig 中分子量最大的。
独特型 抗体分子的特异性是由Ig的重链和轻链 可变区所决定的，因此体内针对不同抗原分子的 抗体之间的差别表现在Ig分子的可变区，这种差别 就决定了抗体分子在机体内具有抗原性，由抗体 分子的可变区呈现的抗原性就称为Ig的独特型。
独特位 独特型由Ig可变区若干个抗原决定簇所 组成，它们被称为独特位。独特型在异种、同种 异体乃至同一个体内均可刺激产生相应的抗体， 称为抗独特型抗体。
抗原结合部位 Ig的重链的可变区(VH)与轻链 的可变区(VL) 相对应，构成有结合特异抗原决 定簇功能的区域为抗体分子的抗原结合部位。 2. Ig的功能区
功能区 Ig多肽链分子折叠形成的几个(由链内 二硫键连接)环状球形结构，称为Ig的功能区。Ig 每条重链有四个功能区，分别称为VH、CH1、 CH2 、 CH3 ； IgM 和 IgE 有 五 个 功 能 区 ， 即 多 了 一个CH4。轻链有两个功能区，即VL和CL。此 外，在两条重链之间二硫键连接处附近为Ig的绞 链区。
第二节 抗 原
一、抗原的概念 1. 抗原与抗原性 凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴 细胞并能与之发生反应的物质称为抗原(Ag)。
抗原物质具有抗原性包括免疫原性与反应原性。免 疫原性（抗原作用）指能刺激机体产生抗体和致敏 淋巴细胞的特性。反应原性（抗原反应）指抗原与 相应的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性。
2. 完全抗原与半抗原 抗原又分为完全抗原与不完全 抗原。既具有免疫原性又有反应原性的物质称为完 全抗原。只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质称 为半抗原。如荚膜多糖、类脂、脂多糖。 二、构成抗原的条件（影响抗原免疫原性的因素） 1. 异源性 又称异物性。只有非自身物质进入机体才 能具有免疫原性。微生物、异种组织、细胞及蛋白 质均是良好的抗原。通常动物亲缘关系相距越远， 种系差异越大，免疫原性越好。