22免疫学第24章免疫球蛋白与抗体
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一、多克隆抗体 二、单克隆抗体 三、基因工程抗体
2018/11/12
一、多克隆抗体
多克隆抗体：指由不同B细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗原 决定簇的多种抗体混合物。 如:免疫血清（含多种特异性抗体）。
实际意义
（1）预防、治疗感染性疾病： 破伤风抗毒素血清 抗破伤风， 胎盘球蛋白 抗病毒感染等， 副作用：超敏反应 （2）临床诊断： 肥达氏反应 --- 伤寒、副伤寒 缺点：特异性差。
第二十四章 免疫球蛋白与抗体
2018/11/12
1、抗体(Ab)
①概念：是 B细胞接受抗原刺激后，活化、增
殖分化为浆细胞所产生的一类能与相应抗原发 生特异结合的免疫球蛋白。
Ag
浆细胞 B
2018/11/12
• ②存在部位： • 抗体主要存在于血清、组织液和其他外 分泌液中。 • 将抗体介导的免疫称为体液免疫。 • 将含有抗体的血清称为抗血清或免疫血 清。
富含脯氡酸，不易形成氢键且多二硫键，因
此易伸展弯曲，有利于Ig分子变构与抗原决定簇
结合。
易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解。
2018/11/12
免疫球蛋白的铰链区及其功能
2018/11/12
三、免疫球蛋白的功能区
免疫球蛋白的多肽链分子可折叠成几个由链 内二硫键连接成的环状球形结构，这些球形结构 称为免疫球蛋白的功能区。 免疫球蛋白的每一个功能区都是由大约110个 氨基酸组成。
可变区（V）——靠近N端H链约l/4或1/5和L链约1/2的氨基酸的种类、
排列顺序与构型变化很大，称为H链和L链的可变区。 V区为VH和
VL。
超变区（HVR）或称互补决定区（complementarity-determining region,
CDR）——每条链各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变， 称为超变区或互补决定区。
2018/11/12
二、单克隆抗体
单克隆抗体：是由单一克隆B细胞杂交瘤产生的，只识别抗原分子某一 特定抗原决定簇的特异性抗体。 特点：具有高度均一性。
实际意义
杂交瘤细胞： 因：1、小鼠骨髓瘤细胞 --- 无限增殖； 2、小鼠免疫脾细胞B 细胞 --- 合成、分泌特异性抗体。 故：采用杂交瘤技术培育特异性抗体。
四、IgD
IgD主要由扁桃体和脾脏中的浆细胞产生，在
个体发育中任何时间产生，以单体形式存在于血清
中，含量很低（0.3%以下），表达在B细胞表面的
mIgD是B细胞成熟的表面标志，又是B细胞的抗原
识别受体（BCR）。
Tail Piece
2018/11/12
五、IgE
IgE又称亲细胞抗体，主要由鼻
咽部、扁桃体、支气管、胃肠道等黏
抗病毒、抗毒素和免疫调理作用)；
(2)激活补体（裂解细胞）； (3)调理作用（促进吞噬）； (4)介导ADCC（细胞毒作用）； (5)参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应。
2018/11/12
二、IgM
IgM主要是由脾脏和淋巴结中的浆细胞合成，分为 两种：
1、膜结合型：单体，以膜结合型表达于B细胞表面，是
未成熟B细胞的标志，构成BCR。 2、血清型 ：五聚体，天然ABO血型抗体，类风湿因子
(2) 抗体都是免疫球蛋白，免疫球蛋白并非都 是抗体，它包括抗体球蛋白、异常免疫球蛋 白等。
第一节 免疫球蛋白的分子结构
2018/11/12
一、免疫球蛋白的基本结构
四肽链结构： 免疫球蛋白呈“Y”字型的四肽链，由2 条相同长的重链（H链）和2条相同短的轻链 （L链）通过链间二硫键连接而成，又称Ig分 子的单体。
（1）重链功能区: IgG、 IgA、 IgD的重链有4个功能区， 分 别为VH、CH1、CH2、CH3；
IgM和IgE有5个功能区，即比IgG等多一 个CH4。
（3）轻链只有VL和CL两个功能区。
功能区示意图
以IgG为例，各功能区的功能如下：
1.VH和VL：识别、结合抗原的部位。 2.CH1和CL：遗传标志所在。 3.CH2：有补体结合点，参与活化补体。 4.CH3：与抗体的亲细胞性有关，可与肥大细胞、嗜碱 性粒细胞表面的 Fc受体结合，引起超敏反应。
Fab段保留了特异性结合抗原的功能。 Fc段保留了同种异型抗原性和Ig相应功能区的生 物学活性（是Ig 与免疫分子和效应细胞结合并作用的部位）。
在绞链区近N端切断重链
在绞链区近C端切断重链
2、胃蛋白酶水解片段： 胃蛋白酶将H链从链间二硫键近C端处切断，形成： 1个能与抗原特异性结合的大片段F(ab’)2 一些小分子多肽碎片pFc’
2018/11/12
两对
氨基酸端 N
羧基端 C
免疫球蛋白分子的基本结构
2018/11/12
1.H链
根据H链恒定区氨基酸
的组成和排列顺序的差异
及其抗原特异性不同，分
为α、γ、μ、δ、ε链，形成
IgA、IgG、IgM、IgD和
IgE。
2018/11/12
2.L链 根据L链的结构和抗原特异性不同，可分为k
2018/11/12
NK细胞介导的ADCC作用
2018/11/12
2018/11/12
四、穿过胎盘与粘膜
IgG是唯一能通过胎盘的Ig。使胎儿被动地 获得免疫能力，同样也可诱发新生儿溶血病。
2018/11/12
新生儿溶血症
2018/11/12
抗体的功能
2018/11/12
第四节 人工制备抗体的类型
膜中的浆细胞产生，产生的部位与
SIgA相似，是出现最晚的、含量最
低的Ig，仅占血清Ig总量的0.02％，
介导Ⅰ型超敏反应。
C4
2018/11/12
第三节 抗体的生物学作用
一、结合抗原 二、激活补体 三、结合Fc受体 四、穿过胎盘与黏膜
2018/11/12
一、结合抗原
Ig V区的功能是与相应抗原特异性结合，
尤其是CDR区与抗原决定簇必须吻合，二者的
结合具有互补性、高度特异性。
2018/11/12
抗体的互补决定区与抗原表位结合示意图
2018/11/12
二、激活补体
人IgGl～3和IgM与相应抗原特异性结合后，结 合Clq，通过经典途径激活补体系统。
2018/11/12
三、结合Fc受体
Ig V区与相应抗原结合后，其Fc段与多种细胞 表面的Fc受体（FcR）结合，激发多种不同的生物学
2018/11/12
2018/11/12
或称CDR
2018/11/12
2.恒定区（C区）
Ig 的多肽链羧基端（C端），H链的3/4或4/5 （IgE、IgM）和L链的1/2氨基酸的数量、种类、 排列顺序、构型及含糖量均较稳定，称为恒定区 （C区），分别称为CH和CL。
2018/11/12
3.铰链区 位于CH1与CH2之间
链与λ链，组成的Ig分别称为k型Ig与λ型Ig。
天然Ig分子中，
重链同类，轻链同型。
2018/11/12
3.连接链（J链） 以二硫键的形式共价结合到Ig的H链上，将
单体Ig分子连接为多聚体。如，二聚体IgA和五
聚体IgM。
2018/11/12
五类免疫球蛋白结构示意图
2018/11/12
4.分泌片（SP）
均为血清型IgM。
2018/11/12
IgM
sIgM
抗
体
结
IgM
mIgM
J 链
Iga Igb
Iga Igb
五聚体的特性
1、是分子量最大的，又称巨球蛋白。因不能通过 血管壁，主要在血液中，可以抑制菌血症。 2、合成：个体发育中最早合成，胎儿发育晚期即 可合成（胎儿时期唯一能自己合成的）。 ◆母体的IgM不能通过胎盘，所以新生儿脐带血中 检出IgM提示胎儿曾有宫内感染。 ◆血清中IgM水平增高，提示有近期感染。 3、IgM是免疫应答过程中最早出现的抗体，且半衰 期较短（5天），检测IgM水平可用于传染疾病的 早期诊断。 4、天然的血型抗体。 5、参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应。
效应。
（1）调理作用（Opsonization）
（2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
（3）介导I型变态反应 （4）结合细菌蛋白
2018/11/12
2018/11/12
抗体介导的调理作用
2018/11/12
ADCC--- 指IgG类抗体与靶细胞（肿瘤细胞或病毒感染细胞）表面的 抗原特异性结合后，再通过其 Fc段与效应细胞(NK细胞、巨噬细胞和中 性粒细胞) 的Fc受体结合，而直接杀伤被抗体捕获的靶细胞。
(1)单体分子； (2)四个亚类；
(3)血清中含量最高的Ig（75％-80％）； (4)半衰期最长（20-23天)； (5)出现晚,3～5岁达成人水平。
IgG1, IgG2 and IgG4 2018/11/12
IgG3
2. 功能
(1)唯一能透过胎盘的Ab （新生儿抗感染）； (2)再次体液免疫应答产生的主要Ab 、抗感染Ab(具有抗菌、
2018/11/12
三、基因工程抗体
基因工程抗体：利用基因重组技术制备的抗体 称为基因工程抗体，也称第三代抗体 原理：是在DNA水平对Ig基因进行切割、拼接或 修饰，构成新的抗体分子。
列举
人-鼠嵌合抗体 小分子抗体：Fab片段 Fc片段
2018/11/12
一、IgG 二、IgM 三、IgA 四、IgD 五、IgE
2018/11/12
一、IgG
Tail Piece
IgG主要由脾和淋巴结中的浆细胞合成，
于出生后3个月开始合成，以单体形式存在于
血液和细胞外液中，是血清和细胞外液中含量
最高的Ig，人类IgG有IgG1~4四个亚类。
2018/11/12
1. 一般特性
是由黏膜上皮细胞分泌的一种含糖的多
肽链，以非共价形式结合于IgA二聚体上，
并一起被分泌到黏膜表面，具有抵抗蛋白水
解酶的作用，保护sIgA铰链区。
2018/11/12
IgM和SIgA结构示意图
2018/11/12
黏膜sIgA的合 成和作用部位
2018/11/12
二、免疫球蛋白的分区
1.可变区（V区）
2018/11/12
2、胃蛋白酶的水解作用
胃蛋白酶
水解
IgG
一个与抗原双价结合的F （ab’）2段 小分子多肽碎片（pFc’） （无生物学活性）
1.有利于阐明Ig的结构及生物活性 2.有利于生物制品的生产和纯化，避免超敏 反应的发生。
在绞链区近N端切断重链
在绞链区近C端切断重链
第二节 各类Ig的特性和功能
2、免疫球蛋白(Ig)
①概念
指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
②存在形式 分泌型（sIg）：抗体，分泌进入体液, 介导体液免疫
应答。 膜型（mIg）： BCR（B细胞受体)
2018/11/12
3、抗体与免疫球蛋白的关系： (1)抗体是生物学功能上的概念；免疫球蛋白是 化学结构的概念。
四、免疫球蛋白的水解片段
1、木瓜蛋白酶水解片段： 木瓜蛋白酶将Ig分子铰链区近N端的两条H链裂解： 两个完全相同的抗原结合片段（Fab段） 和一个可结晶片段（Fc段）
2018/11/12
1、木瓜蛋白酶的水解作用
木瓜蛋 白酶
水解
IgG
二个相同的单价抗原结合片 段 （Fab段） 一个可结晶片段（Fc段）
三、IgA
1. 类型
血清型： 单体,主要存在于血清中,占血清免疫 球蛋白的10%--15%;
分泌型：sIgA，二聚体,主要存在于消化道、 生殖道和呼吸道黏膜及初乳、 唾液和泪液中。
Secretory Piece
J Chain
2018/11/12
2、SIgA的功能： （1）婴儿可以从母乳中获得抗感染所需的 SIgA，因此应大力提倡母乳喂养。 （2）是参与机体粘膜免疫的主要抗体，主要 起局部感染作用
2018/11/12
一、多克隆抗体
多克隆抗体：指由不同B细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗原 决定簇的多种抗体混合物。 如:免疫血清（含多种特异性抗体）。
实际意义
（1）预防、治疗感染性疾病： 破伤风抗毒素血清 抗破伤风， 胎盘球蛋白 抗病毒感染等， 副作用：超敏反应 （2）临床诊断： 肥达氏反应 --- 伤寒、副伤寒 缺点：特异性差。
第二十四章 免疫球蛋白与抗体
2018/11/12
1、抗体(Ab)
①概念：是 B细胞接受抗原刺激后，活化、增
殖分化为浆细胞所产生的一类能与相应抗原发 生特异结合的免疫球蛋白。
Ag
浆细胞 B
2018/11/12
• ②存在部位： • 抗体主要存在于血清、组织液和其他外 分泌液中。 • 将抗体介导的免疫称为体液免疫。 • 将含有抗体的血清称为抗血清或免疫血 清。
富含脯氡酸，不易形成氢键且多二硫键，因
此易伸展弯曲，有利于Ig分子变构与抗原决定簇
结合。
易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解。
2018/11/12
免疫球蛋白的铰链区及其功能
2018/11/12
三、免疫球蛋白的功能区
免疫球蛋白的多肽链分子可折叠成几个由链 内二硫键连接成的环状球形结构，这些球形结构 称为免疫球蛋白的功能区。 免疫球蛋白的每一个功能区都是由大约110个 氨基酸组成。
可变区（V）——靠近N端H链约l/4或1/5和L链约1/2的氨基酸的种类、
排列顺序与构型变化很大，称为H链和L链的可变区。 V区为VH和
VL。
超变区（HVR）或称互补决定区（complementarity-determining region,
CDR）——每条链各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变， 称为超变区或互补决定区。
2018/11/12
二、单克隆抗体
单克隆抗体：是由单一克隆B细胞杂交瘤产生的，只识别抗原分子某一 特定抗原决定簇的特异性抗体。 特点：具有高度均一性。
实际意义
杂交瘤细胞： 因：1、小鼠骨髓瘤细胞 --- 无限增殖； 2、小鼠免疫脾细胞B 细胞 --- 合成、分泌特异性抗体。 故：采用杂交瘤技术培育特异性抗体。
四、IgD
IgD主要由扁桃体和脾脏中的浆细胞产生，在
个体发育中任何时间产生，以单体形式存在于血清
中，含量很低（0.3%以下），表达在B细胞表面的
mIgD是B细胞成熟的表面标志，又是B细胞的抗原
识别受体（BCR）。
Tail Piece
2018/11/12
五、IgE
IgE又称亲细胞抗体，主要由鼻
咽部、扁桃体、支气管、胃肠道等黏
抗病毒、抗毒素和免疫调理作用)；
(2)激活补体（裂解细胞）； (3)调理作用（促进吞噬）； (4)介导ADCC（细胞毒作用）； (5)参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应。
2018/11/12
二、IgM
IgM主要是由脾脏和淋巴结中的浆细胞合成，分为 两种：
1、膜结合型：单体，以膜结合型表达于B细胞表面，是
未成熟B细胞的标志，构成BCR。 2、血清型 ：五聚体，天然ABO血型抗体，类风湿因子
(2) 抗体都是免疫球蛋白，免疫球蛋白并非都 是抗体，它包括抗体球蛋白、异常免疫球蛋 白等。
第一节 免疫球蛋白的分子结构
2018/11/12
一、免疫球蛋白的基本结构
四肽链结构： 免疫球蛋白呈“Y”字型的四肽链，由2 条相同长的重链（H链）和2条相同短的轻链 （L链）通过链间二硫键连接而成，又称Ig分 子的单体。
（1）重链功能区: IgG、 IgA、 IgD的重链有4个功能区， 分 别为VH、CH1、CH2、CH3；
IgM和IgE有5个功能区，即比IgG等多一 个CH4。
（3）轻链只有VL和CL两个功能区。
功能区示意图
以IgG为例，各功能区的功能如下：
1.VH和VL：识别、结合抗原的部位。 2.CH1和CL：遗传标志所在。 3.CH2：有补体结合点，参与活化补体。 4.CH3：与抗体的亲细胞性有关，可与肥大细胞、嗜碱 性粒细胞表面的 Fc受体结合，引起超敏反应。
Fab段保留了特异性结合抗原的功能。 Fc段保留了同种异型抗原性和Ig相应功能区的生 物学活性（是Ig 与免疫分子和效应细胞结合并作用的部位）。
在绞链区近N端切断重链
在绞链区近C端切断重链
2、胃蛋白酶水解片段： 胃蛋白酶将H链从链间二硫键近C端处切断，形成： 1个能与抗原特异性结合的大片段F(ab’)2 一些小分子多肽碎片pFc’
2018/11/12
两对
氨基酸端 N
羧基端 C
免疫球蛋白分子的基本结构
2018/11/12
1.H链
根据H链恒定区氨基酸
的组成和排列顺序的差异
及其抗原特异性不同，分
为α、γ、μ、δ、ε链，形成
IgA、IgG、IgM、IgD和
IgE。
2018/11/12
2.L链 根据L链的结构和抗原特异性不同，可分为k
2018/11/12
NK细胞介导的ADCC作用
2018/11/12
2018/11/12
四、穿过胎盘与粘膜
IgG是唯一能通过胎盘的Ig。使胎儿被动地 获得免疫能力，同样也可诱发新生儿溶血病。
2018/11/12
新生儿溶血症
2018/11/12
抗体的功能
2018/11/12
第四节 人工制备抗体的类型
膜中的浆细胞产生，产生的部位与
SIgA相似，是出现最晚的、含量最
低的Ig，仅占血清Ig总量的0.02％，
介导Ⅰ型超敏反应。
C4
2018/11/12
第三节 抗体的生物学作用
一、结合抗原 二、激活补体 三、结合Fc受体 四、穿过胎盘与黏膜
2018/11/12
一、结合抗原
Ig V区的功能是与相应抗原特异性结合，
尤其是CDR区与抗原决定簇必须吻合，二者的
结合具有互补性、高度特异性。
2018/11/12
抗体的互补决定区与抗原表位结合示意图
2018/11/12
二、激活补体
人IgGl～3和IgM与相应抗原特异性结合后，结 合Clq，通过经典途径激活补体系统。
2018/11/12
三、结合Fc受体
Ig V区与相应抗原结合后，其Fc段与多种细胞 表面的Fc受体（FcR）结合，激发多种不同的生物学
2018/11/12
2018/11/12
或称CDR
2018/11/12
2.恒定区（C区）
Ig 的多肽链羧基端（C端），H链的3/4或4/5 （IgE、IgM）和L链的1/2氨基酸的数量、种类、 排列顺序、构型及含糖量均较稳定，称为恒定区 （C区），分别称为CH和CL。
2018/11/12
3.铰链区 位于CH1与CH2之间
链与λ链，组成的Ig分别称为k型Ig与λ型Ig。
天然Ig分子中，
重链同类，轻链同型。
2018/11/12
3.连接链（J链） 以二硫键的形式共价结合到Ig的H链上，将
单体Ig分子连接为多聚体。如，二聚体IgA和五
聚体IgM。
2018/11/12
五类免疫球蛋白结构示意图
2018/11/12
4.分泌片（SP）
均为血清型IgM。
2018/11/12
IgM
sIgM
抗
体
结
IgM
mIgM
J 链
Iga Igb
Iga Igb
五聚体的特性
1、是分子量最大的，又称巨球蛋白。因不能通过 血管壁，主要在血液中，可以抑制菌血症。 2、合成：个体发育中最早合成，胎儿发育晚期即 可合成（胎儿时期唯一能自己合成的）。 ◆母体的IgM不能通过胎盘，所以新生儿脐带血中 检出IgM提示胎儿曾有宫内感染。 ◆血清中IgM水平增高，提示有近期感染。 3、IgM是免疫应答过程中最早出现的抗体，且半衰 期较短（5天），检测IgM水平可用于传染疾病的 早期诊断。 4、天然的血型抗体。 5、参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应。
效应。
（1）调理作用（Opsonization）
（2）抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
（3）介导I型变态反应 （4）结合细菌蛋白
2018/11/12
2018/11/12
抗体介导的调理作用
2018/11/12
ADCC--- 指IgG类抗体与靶细胞（肿瘤细胞或病毒感染细胞）表面的 抗原特异性结合后，再通过其 Fc段与效应细胞(NK细胞、巨噬细胞和中 性粒细胞) 的Fc受体结合，而直接杀伤被抗体捕获的靶细胞。
(1)单体分子； (2)四个亚类；
(3)血清中含量最高的Ig（75％-80％）； (4)半衰期最长（20-23天)； (5)出现晚,3～5岁达成人水平。
IgG1, IgG2 and IgG4 2018/11/12
IgG3
2. 功能
(1)唯一能透过胎盘的Ab （新生儿抗感染）； (2)再次体液免疫应答产生的主要Ab 、抗感染Ab(具有抗菌、
2018/11/12
三、基因工程抗体
基因工程抗体：利用基因重组技术制备的抗体 称为基因工程抗体，也称第三代抗体 原理：是在DNA水平对Ig基因进行切割、拼接或 修饰，构成新的抗体分子。
列举
人-鼠嵌合抗体 小分子抗体：Fab片段 Fc片段
2018/11/12
一、IgG 二、IgM 三、IgA 四、IgD 五、IgE
2018/11/12
一、IgG
Tail Piece
IgG主要由脾和淋巴结中的浆细胞合成，
于出生后3个月开始合成，以单体形式存在于
血液和细胞外液中，是血清和细胞外液中含量
最高的Ig，人类IgG有IgG1~4四个亚类。
2018/11/12
1. 一般特性
是由黏膜上皮细胞分泌的一种含糖的多
肽链，以非共价形式结合于IgA二聚体上，
并一起被分泌到黏膜表面，具有抵抗蛋白水
解酶的作用，保护sIgA铰链区。
2018/11/12
IgM和SIgA结构示意图
2018/11/12
黏膜sIgA的合 成和作用部位
2018/11/12
二、免疫球蛋白的分区
1.可变区（V区）
2018/11/12
2、胃蛋白酶的水解作用
胃蛋白酶
水解
IgG
一个与抗原双价结合的F （ab’）2段 小分子多肽碎片（pFc’） （无生物学活性）
1.有利于阐明Ig的结构及生物活性 2.有利于生物制品的生产和纯化，避免超敏 反应的发生。
在绞链区近N端切断重链
在绞链区近C端切断重链
第二节 各类Ig的特性和功能
2、免疫球蛋白(Ig)
①概念
指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
②存在形式 分泌型（sIg）：抗体，分泌进入体液, 介导体液免疫
应答。 膜型（mIg）： BCR（B细胞受体)
2018/11/12
3、抗体与免疫球蛋白的关系： (1)抗体是生物学功能上的概念；免疫球蛋白是 化学结构的概念。
四、免疫球蛋白的水解片段
1、木瓜蛋白酶水解片段： 木瓜蛋白酶将Ig分子铰链区近N端的两条H链裂解： 两个完全相同的抗原结合片段（Fab段） 和一个可结晶片段（Fc段）
2018/11/12
1、木瓜蛋白酶的水解作用
木瓜蛋 白酶
水解
IgG
二个相同的单价抗原结合片 段 （Fab段） 一个可结晶片段（Fc段）
三、IgA
1. 类型
血清型： 单体,主要存在于血清中,占血清免疫 球蛋白的10%--15%;
分泌型：sIgA，二聚体,主要存在于消化道、 生殖道和呼吸道黏膜及初乳、 唾液和泪液中。
Secretory Piece
J Chain
2018/11/12
2、SIgA的功能： （1）婴儿可以从母乳中获得抗感染所需的 SIgA，因此应大力提倡母乳喂养。 （2）是参与机体粘膜免疫的主要抗体，主要 起局部感染作用