医学免疫学抗体

医学免疫学抗体第1页/共75页引

言非典战役中的英雄人物——姜素椿教授第2页/共75页引

言第3页/共75页一、定义1、抗体（antibody,Ab）：B细胞或记忆B细胞增殖分化为浆细胞所产生的，能与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。

概述第4页/共75页EmilvonBehring(1845-1917)第5页/共75页

19世纪80年代末即发现抗体，1937年，用电泳方法将血清蛋白分为白蛋白、α1、α2、β及γ球蛋白等组分，证实抗体活性主要存在于γ区，也可延伸到β区和α2

球蛋白区。第6页/共75页第7页/共75页2、免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig):

具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。

第8页/共75页概念不同

Ab都是Ig，Ig不一定是Ab（Ig包含Ab）

Ab是生物学功能上概念,Ig是化学结构上概念二、Ab与Ig的区别与联系概述

第9页/共75页第一节抗体的结构第10页/共75页一、抗体的基本结构抗体分子的基本结构第11页/共75页四肽链结构:两条相同的重链（H链）和两条相同的轻链（L链）

以二硫键连接而成。（一）重链和轻链H链:分子量约为50-75kD，450-550个氨基酸残基L链:分子量约为25kD，约214个氨基酸残基第12页/共75页重链（H链）类与亚类IgA:αIgM:μIgE:εIgD:δIgG:γ抗体结构示意图类：重链抗原性的差异不同类的抗体分子，链内二硫键的数目和位置、连接寡糖的数量、结构域的数目及铰链区的长度等均不完全相同。第13页/共75页亚类：H链铰链区氨基酸的组成，H链二硫键的数目、位置IgG:IgG1~IgG4IgA:IgA1、IgA2第14页/共75页第15页/共75页Κ链λ链轻链（L链）型与亚型L链恒定区氨基酸λ链恒定区个别氨基酸：λ1~λ4每类Ab的轻链都可以有Κ链和λ链两型轻链的功能无差异不同种属生物，两型轻链的比例不同第16页/共75页

Ab的重链和轻链都可折叠为数个球形结构域，每个结构域一般具有其相应的功能。

（二）可变区和恒定区第17页/共75页抗体的结构域（功能区）第18页/共75页可变区（

V区）：H链和L链靠近N端约110个氨基酸的序列变化很大，称为可变区。第19页/共75页高变区（hypervariableregion,HVR）CDR共同组成Ig的Ag结合部位，决定着Ab的特异性，负责识别及结合Ag。骨架区（frameworkregion,FR）第20页/共75页第21页/共75页恒定区（constantregion,C区）:H链和L链靠近C端的其余氨基酸数量、种类、排列顺序相对稳定，称为恒定区。第22页/共75页

L链:VL，CLH链:

IgG、IgA、IgD:VH，CH1，CH2，CH3

IgM、IgE:VH，CH1，CH2，CH3，CH4同一种属的个体，所产生的针对不同Ag的同一类别的Ab，其免疫原性相同。第23页/共75页（三）铰链区：位于CH1与CH2间，富含脯氨酸

第24页/共75页

易伸展弯曲，有利于Fab段同时结合两个不同距离的抗原表位；

易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解；

有利于Ab分子变构，暴露其补体结合位点；五类Ab或亚类的铰链区不尽相同*IgG、IgA、IgD有铰链区*IgM和IgE无铰链区第25页/共75页二、抗体的辅助成分（一）J链（joiningchain）：浆细胞合成，将单体Ab分子连接成多聚体。（二）分泌片（secretorypiece,SP）*保护sIgA的铰链区免受蛋白水解酶降解；*介导IgA二聚体从黏膜下到黏膜表面的转运第26页/共75页第27页/共75页

三、抗体分子的水解片段目的：研究Ab的结构和功能分离纯化特定的Ab多肽片段木瓜蛋白酶（papain）水解

IgG2个Fab段(fragmentantigenbinding,抗原结合片段)1个Fc段（fragmentcrystallizable,可结晶片段）

胃蛋白酶（pepsin）水解IgG1个F(ab′)2pFc′第28页/共75页抗体的水解片段第29页/共75页水解片段意义：*

阐明Ab分子生物学作用；*

用作生物制品：去掉Fc段，减少超敏反应发生。第30页/共75页第31页/共75页

Ab的免疫原性：Ab具有二重性，可以是抗体，也可以成为抗原，表现为三类不同的抗原表位：(一）同种型：存在于同类抗体分子中的抗原表位，是同一种属所有个体Ab分子共有的抗原特异性标志，为种属型标志，存在于AbC区。第32页/共75页IgGIgM张三的IgG

李四的IgG

C区张三IgG羊羊抗张三IgG的抗体所有人的IgG结合第33页/共75页（二）同种异型：同一种属不同个体间Ab分子所具有的不同抗原特异性标志，为个体型标志。存在于AbC区，由同一基因座的不同等位基因所编码，均为共显性。

第34页/共75页张三的IgG

李四的IgG

第35页/共75页（三）独特型（idiotype,Id)：同一种属、同一个体来源的抗体分子，CDR区的氨基酸序列的不同，显示不同的免疫原性，是每个Ab分子特有的抗原特异性标志，其表位又称为独特位（idiotope)。存在于V区。

独特型可刺激异种、同种异体以及自体产生相应Ab,即抗独特型抗体（AId或Ab2)第36页/共75页同一个体内，特异性不同的抗体，其V区抗原特异性不同伤寒杆菌的抗体痢疾杆菌的抗体V区第37页/共75页Ab2α、Ab2β负反馈调节Ab1;Ab1、Ab3负反馈调节Ab2第38页/共75页第39页/共75页一、识别抗原：V区的功能

V区的CDR在识别和结合特异性抗原中起决定性作用第40页/共75页实际意义:*中和效应：中和毒素、病毒，阻止细菌吸附*启动体液免疫应答:BCR（mIgM、mIgD）特异性识别Ag分子*抗原与抗体的检测:第41页/共75页二、激活补体：C区的功能Ab(IgM、IgG1-3)与Ag结合构型改变位于CH2/CH3功能区的补体结合位点暴露激活补体经典途径IgG4、IgA和IgE的凝聚物激活补体旁路途径第42页/共75页1、调理作用：IgG与细菌等颗粒性抗原结合后，可通过其Fc段与巨噬细胞和中性粒细胞表面相应FcγR结合，从而促进吞噬细胞的吞噬作用。三、结合Fc受体：C区功能第43页/共75页第44页/共75页2、抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity，ADCC):IgG与肿瘤或病毒感染的靶细胞结合后，可通过其Fc段与NK细胞、巨噬细胞和中性粒细胞表面相应FcγR结合，直接杀伤靶细胞。第45页/共75页第46页/共75页第47页/共75页第48页/共75页第49页/共75页第50页/共75页第51页/共75页与细胞表面FcR结合调理作用、ADCC

能结合SPA纯化抗体、免疫诊断参与II、III型超敏反应第52页/共75页二、IgM

1、占血清Ig含量的5～10%；

2、两种形式存在单体：mIgM表达于B细胞表面，构成BCR

分泌型：五聚体，分子量最大；

3、个体发育中最早合成和分泌的Ab；

4、IgM不能通过胎盘

脐带血IgM升高提示胎儿有宫内感染；第53页/共75页5、初次体液免疫应答中最早出现的Ab

----早期抗感染;6、半衰期:5天---血清中特异性IgM增高提示有近期感染；7、激活补体能力强；8、自身抗体（如：类风湿因子）、天然血型

Ab为IgM；第54页/共75页1.两种类型：血清型---单体，血清中；分泌型---二聚体，由J链连接，含上皮细胞合成的SP,经分泌性上皮细胞分泌至外分泌液中；2.占血清Ab含量的10～15%；三、IgA第55页/共75页3.黏膜局部抗感染免疫的主要Ab：抗感染：阻止病原体黏附到细胞表面中和毒素4.婴幼儿从母体初乳中获得sIgA,属重要的自然被动免疫。第56页/共75页四、IgD1.单体分子;2.存在形式：

分泌型:

血清中，功能不清;

膜结合型:

构成BCR,是B细胞发育成熟的重要标志。未成熟B细胞:mIgM

成熟B细胞:mIgM+mIgD3.占血清Ig含量的0.2%；

4.半衰期:3天。第57页/共75页mIgMmIgD成熟B细胞未成熟B细胞第58页/共75页五、IgE1.单体分子；

2.血清中含量最低(占Ig的0.002%)；

3.半衰期:2天；

4.黏膜下淋巴组织中的浆细胞分泌；

5.亲细胞抗体，介导I型超敏反应；

6.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中特异性IgE水平增高。第59页/共75页第60页/共75页1、含义：指由多个B细胞克隆产生的针对抗原物质中多种抗原表位的多种抗体混合物。如:免疫血清（含多种特异性抗体）优点：作用全面,来源广泛，制备容易。缺点：特异性不高，易发生交叉反应。一、多克隆抗体第61页/共75页带有多个表位抗原针对不同表位的B细胞克隆增殖多种抗体的混合物（多克隆抗体）刺激小鼠带有多个表位抗原针对不同表位的B细胞克隆增殖多种抗体的混合物（多克隆抗体）第62页/共75页二、单克隆抗体（monoclonalantibody,mAb）针对单一抗原表位的特异性抗体。定义：第63页/共75页杂交瘤细胞：

骨髓瘤细胞---无限增殖；免疫B细胞---合成、分泌特异性抗体。

杂交瘤技术

:HAT培养基---

次黄嘌呤(H)

氨基蝶呤(A)

胸腺嘧啶核苷(T)每一个杂交瘤细胞由一个B细胞和一个骨髓瘤细胞融合而成第64页/共75页第65页/共75页第66页/共75页

优点：结构均一、纯度高、特异性强、效价高、血清交叉反应少或无

缺点：鼠源性对人具有较强的免疫原性，反复人体使用后可诱导产生人抗鼠的免疫应答导致机体免疫损伤。第67页/共75页三、基因工程抗体(geneticengineeringantibody)

原理：借助DNA重组和蛋白质工程技术，按人们的意愿在基因水平上对Ig分子进行切割、拼接或修饰，重新组装成新型抗体分子。第68页/共75页根本出发点：解决抗体的鼠源性问题优点：人源化或完全人源的抗体，均一性强，可工业化生产；缺点：亲和力弱，效价不高。第69页/共75页基因工程抗体第70页/共75页

思考题

1、掌握抗体的结构与功能。

2、比较并熟悉各类抗体的异同点。

3、简述人工制备抗体的方法。60第71页/共75页1.木瓜蛋白酶水解IgG所获片段中，能与抗原特异结合的是A．Fab段B．Fc段C．F(ab)2段D．pFc’段E．以上均不对2.Ab的绞链区位于

A．VL与CH1之间B．VH与CH1之间C．CH1与CH2之间

D．CH2与CH3之间E．CH3与CH4之间3.下列五类Ab的特性哪项是错误的A．IgG是唯一通过胎盘的免疫球蛋白B．SIgA多为双聚体C．IgM分子量最大D．免疫应答过程中产生最早的是IgGE．正常血清中IgE含量最少第72页/共75页4．抗体的超变区位于A.VH和CHB.VL和VHC.Fc段D.VH和CLE.CL和CH5．未成熟B淋巴细胞的mIg类别是A.mIgMB.mIgGC.mIgED.mIgAE.mIgD6．关于IgE特性的描述，下列哪些是正确的A.IgE在五类Ig