免疫学课件第四十章免疫球蛋白与抗体
欢迎大家教材：病原生物学和免疫学教材：病原生物学和免疫学人卫人卫 第第7 7版版第第四十四十章章免疫球蛋白与抗体免疫球蛋白与抗体n两个基本概念两个基本概念n免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构n免疫球蛋白的抗原特异性与类型免疫球蛋白的抗原特异性与类型n免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能教学重点与难点教学重点与难点31.抗体（抗体（antibody，Ab）B细胞细胞识别识别抗原抗原后增殖分化为后增殖分化为浆细胞浆细胞所产所产生，并能与相应抗原生，并能与相应抗原特异性结合特异性结合球蛋白。主球蛋白。主要存在于要存在于血清血清中中,介导介导体液免疫体液免疫。42.免疫球蛋白（免疫球蛋白（Ig）（2 2）类型：）类型：分泌型分泌型存在于体液中存在于体液中，具有抗体功能，具有抗体功能 膜膜 型型B B细胞膜上的抗原受体细胞膜上的抗原受体 （1 1）定义：）定义：具有具有抗体活性抗体活性或或化学结构化学结构与抗体与抗体分子相似分子相似的的球蛋白球蛋白。5Ab与与Ig有何关系有何关系？Ab是是生物学功能生物学功能概念概念Ig是是化学结构化学结构概念概念Ab都都属于属于Ig，而，而Ig并不都是并不都是Ab。6一、基一、基本本结结构构 （一）四肽链结构（一）四肽链结构由由由由两两两两条条条条重重重重链链链链（H H H H链链链链）与与与与两两两两条条条条轻轻轻轻链链链链（L L L L链链链链）通通通通过过过过二二二二硫硫硫硫键键键键连连连连接接接接而而而而成成成成的的的的四四四四肽肽肽肽链结构链结构链结构链结构.第一节第一节免疫球蛋白的结构与类型免疫球蛋白的结构与类型7可变区（可变区（V区）：区）：重链可变区重链可变区（VH）轻链可变区轻链可变区（VL）恒定区恒定区（C区）区）：重链恒定区（重链恒定区（CH）轻链恒定区（轻链恒定区（CL）89超超变区变区（HVR）又称）又称互补决定互补决定区区（CDR）结结合合抗抗原原部部位位：VH与与VL的的三三个个CDR共共同同组组成成与与抗抗原原特特异异性性结结合合部部位位，决决定定抗抗体体与抗原表位结合与抗原表位结合的特异性的特异性骨架区骨架区（FR）可变区中的非可变区中的非HVR部位部位对维持对维持HVR的空间结构具有重要作用的空间结构具有重要作用可变区的可变区的3个个CDR分别被分别被4个个FR所隔开所隔开 1011铰链区铰链区CH1和和CH2之间的区域，含有大量之间的区域，含有大量脯氨酸脯氨酸，富有弹性富有弹性，可以，可以自由伸展自由伸展至至180度，易被酶度，易被酶水解。水解。便于便于Ig与与不同距离的抗原不同距离的抗原表位结合；表位结合；利于利于暴露补体结合位点暴露补体结合位点。121314二、免疫球蛋白的功能区二、免疫球蛋白的功能区功能区功能区 每条多肽链折叠成几个含有约每条多肽链折叠成几个含有约110110个个氨基酸残基的氨基酸残基的球状结构域球状结构域，具有不同的，具有不同的生物学功能。生物学功能。1516功能区的分类功能区的分类轻链轻链：VL和和CL重链：重链：IgG、IgA、IgD：VH、CH1、CH2、CH3IgM、IgE：VH、CH1、CH2、CH3、CH4 1718功能区的功能功能区的功能 1.1.VLVL、VHVH特异性识别和结合抗原特异性识别和结合抗原 2.CH1 2.CH1、CLCL具有同种异型遗传标记具有同种异型遗传标记 3.IgG 3.IgG的的CH2CH2和和IgMIgM的的CH3CH3是补体的结合点；与是补体的结合点；与 IgGIgG通过胎盘有关。通过胎盘有关。4 4.CH3/CH4.CH3/CH4具有多种细胞具有多种细胞FcFc受体结合的功能受体结合的功能，不同的不同的IgIg在结合不同的细胞时可产生不同的免在结合不同的细胞时可产生不同的免 疫效应。疫效应。19三、免疫球蛋白的水解片段三、免疫球蛋白的水解片段（一）（一）木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶IgG水解部位：水解部位：重链铰链区二硫键近重链铰链区二硫键近N N端端裂解片段：裂解片段：2 2个相同的个相同的 Fab Fab段段：即抗原结合片段，即抗原结合片段，由由VLVL、CLCL、VH VH和和CH1 CH1 组成；组成；1 1个个FcFc段段：即可结晶片段，由即可结晶片段，由 CH2 CH2和和CH3CH3组成，是抗体与效应分子和细胞相组成，是抗体与效应分子和细胞相互作用的部位。互作用的部位。2021 （二）胃蛋白酶水解片段（二）胃蛋白酶水解片段水解部位：水解部位：重链铰链区近重链铰链区近C端端 裂解片段：裂解片段：一个一个F(ab/)2片段：片段：为双价，与抗原结为双价，与抗原结合可发生凝集反应和沉淀反应。合可发生凝集反应和沉淀反应。若干小分子若干小分子pFc/片段：片段：失去生物学活性。失去生物学活性。2223四、四、免疫球蛋白的其他免疫球蛋白的其他成分成分 2、分泌片（分泌片（SP）：由：由粘膜上皮细胞粘膜上皮细胞合成合成保护保护分泌型分泌型IgA免受蛋白水解酶降解免受蛋白水解酶降解介导介导sIgA向粘膜表面的向粘膜表面的转运转运1、连接链（连接链（J链）：由链）：由浆细胞浆细胞合成合成IgA由由J链通过共价键连接形成链通过共价键连接形成二聚体二聚体IgM通过二硫键与通过二硫键与J链连接形成链连接形成五聚体五聚体24IgG、IgA、IgD、IgE25H链：链：450550氨基酸氨基酸（根据（根据H链链C区抗原区抗原特异性特异性不同不同）分分类类：IgG链链IgA链链IgM链链IgD链链IgE链链五、五、免疫球蛋白的免疫球蛋白的类及亚类类及亚类26L链：链：214氨基酸氨基酸 (根据根据L L链链C C区抗原特异性区抗原特异性不同不同)分型分型 ：型型 型型 临床意义：正常人血清中临床意义：正常人血清中：约为约为2：1 五、五、免疫球蛋白的免疫球蛋白的型型及亚型及亚型27一、一、结合抗原结合抗原二、激活补体二、激活补体三、与细胞表面三、与细胞表面Fc受体结合受体结合四、通过胎盘和粘膜四、通过胎盘和粘膜第第二二节节 免疫球蛋白的生物学活性免疫球蛋白的生物学活性2829Figure 3-830第三节第三节 抗体的生物学作用抗体的生物学作用一、一、结合抗原结合抗原二、激活补体二、激活补体三、结合三、结合FcFc受体受体四、穿过胎盘和黏膜四、穿过胎盘和黏膜3132第第二二节节 抗体的生物学作用抗体的生物学作用一、一、结合抗原结合抗原二、激活补体二、激活补体三、结合三、结合FcFc受体受体四、穿过胎盘和黏膜四、穿过胎盘和黏膜33调理吞噬作用调理吞噬作用3435ADCC作用作用36抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）37第第二二节节 抗体的生物学作用抗体的生物学作用一、一、结合抗原结合抗原二、激活补体二、激活补体三、结合三、结合FcFc受体受体四、穿过胎盘和黏膜四、穿过胎盘和黏膜38IgG IgM IgA IgD IgE 第第三三节节 各类免疫球蛋白的特征与功能各类免疫球蛋白的特征与功能39一一、IgG 1.一般特性一般特性(1)单体单体分子分子(2)四个亚类四个亚类:IgG14，IgG1含量最多含量最多(3)血清中血清中含量最高含量最高(4)半衰期最长半衰期最长（2023天）天）(5)生后生后3个月可以自身合成个月可以自身合成(6)机体机体抗感染抗感染的主要抗体的主要抗体，可以，可以通过胎盘通过胎盘40IgG1IgG1、IgG2IgG2、IgG4IgG4411.分子量最大，五聚体分子量最大，五聚体2.合成最早合成最早提示提示宫内感染宫内感染3.体液免疫应答体液免疫应答最先产生最先产生的的Ig血清血清中特异性中特异性IgM水平增高提示有近期感染水平增高提示有近期感染早期免疫防御作用早期免疫防御作用4.天然的天然的血型抗体血型抗体5.只表达只表达mIgM是是未成熟未成熟B细胞细胞的标志；的标志；记忆记忆B细胞表面的细胞表面的mIgM逐渐消失逐渐消失二二、IgM4243血清型：血清型：IgA1IgA1，单体，单体分泌型：分泌型：IgA2IgA2，二聚体，二聚体 1.两种类型两种类型 2.2.占血清占血清IgIg含量的含量的101020%20%3.3.合成和分泌部位：肠道、呼吸道、乳腺、合成和分泌部位：肠道、呼吸道、乳腺、唾液腺和泪腺唾液腺和泪腺4.4.粘膜粘膜局部抗感染局部抗感染免疫免疫 5.5.婴儿可从母亲婴儿可从母亲初乳初乳中获得的中获得的自然被动免疫自然被动免疫三、三、IgA4445四、四、IgD 4.mIgD4.mIgD是是是是B B细胞成熟的细胞成熟的细胞成熟的细胞成熟的重要标志重要标志重要标志重要标志 3.3.铰链区较长铰链区较长铰链区较长铰链区较长易被蛋白酶水解，故半衰期较短易被蛋白酶水解，故半衰期较短易被蛋白酶水解，故半衰期较短易被蛋白酶水解，故半衰期较短分泌型分泌型分泌型分泌型血清中，功能不清血清中，功能不清血清中，功能不清血清中，功能不清膜结合型膜结合型膜结合型膜结合型BB细胞表面抗原受体细胞表面抗原受体细胞表面抗原受体细胞表面抗原受体2.2.存在形式存在形式存在形式存在形式1.1.单体单体单体单体分子分子分子分子46 B细胞表面的细胞表面的mIgD为为B细胞分化发育成熟的标志：细胞分化发育成熟的标志：未成熟未成熟B细胞仅表达细胞仅表达mIgM成熟成熟B细胞可同时表达细胞可同时表达mIgM和和mIgD4748五五、IgE 4.过敏性疾病和某些过敏性疾病和某些寄生虫感染寄生虫感染患者血患者血清中特异性清中特异性IgE水平增高水平增高 3.介导介导型型超敏反应超敏反应 2.血清中血清中含量最低含量最低 1.单体单体分子分子4950IgGIgMIgAIgDIgE抗菌、抗抗菌、抗病毒抗体，病毒抗体，抗毒素，抗毒素，自身抗体自身抗体早期防御早期防御作用，溶作用，溶菌、溶血，菌、溶血，天然血型天然血型抗体，类抗体，类风湿因子，风湿因子，mIgMmIgM为为B B细胞抗原细胞抗原受体受体粘膜局部粘膜局部免疫作用免疫作用mIgDmIgD为成为成熟熟B B细胞细胞抗原受体，抗原受体，是是B B细胞细胞分化成熟分化成熟的标志的标志介导介导I I型型超敏反应、超敏反应、抗寄生虫抗寄生虫感染感染五类免疫球蛋白的免疫作用五类免疫球蛋白的免疫作用51一、多克隆抗体一、多克隆抗体二、单克隆抗体二、单克隆抗体三、基因工程抗体三、基因工程抗体第四节第四节 人工制备的抗体（自学）人工制备的抗体（自学）52小小结【重点难点】【重点难点】三、五类免疫球蛋白的特性三、五类免疫球蛋白的特性二、免疫球蛋白的结构：二、免疫球蛋白的结构：(1)(1)基本结构基本结构：两端、三区、四链、五类两端、三区、四链、五类 (2)(2)单体、双体、五聚体单体、双体、五聚体 (3)(3)水解片断水解片断 (4)(4)各功能区的主要功能各功能区的主要功能 （5 5）抗体的生物学作用抗体的生物学作用一、免疫球蛋白和抗体的基本概念及区别一、免疫球蛋白和抗体的基本概念及区别5354
