微生物兽医免疫第三章抗体与免疫球蛋白.ppt

1、第三章 抗体与免疫球蛋白 1、抗体（antibody，Ab) 是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质。, 具有免疫功能, 抗体主要存在于血液、淋巴液、组织液, 抗体与相应抗原发生特异性结合,2、免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig） 是指存在于人和动物血清、组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。,3、抗体与免疫球蛋白的区别 抗体是免疫学和功能的概念 有明显的针对性，没有不针对抗原的抗体 Ig 是结构和化学的概念 一切抗体都是免疫球蛋白，但并非所有的Ig都是抗体。 如骨髓瘤蛋白,第一节 免疫球蛋白的结构,一、免疫球蛋白的基本结构（单体结构） 四肽链结构： 所有

2、Ig的单体分子都是四条肽链的对称结构，两条重链（H）和两条轻链（L），每条重链和轻链分为氨基端和羧基端，链间由二硫键连接。,1、重链（heavy chain，H链） （1）每条重链由440个氨基酸组成； （2）在 N 端的约110个氨基酸的序列变化很大，称为可变区（variable region，V区），其余的氨基酸序列相对稳定，称为恒定区（constant region，C区）。,IgG 440，IgM、IgE 550个氨基酸,（3）V区有3个区域的氨基酸组成和排列顺序特别易变化，称为高变区；高变区之外区域称为骨架区； （4）据重链 C 区氨基酸的组成和排列的不同，将Ig分为五类。 IgG、

3、IgM、IgA、IgD、IgE,2、轻链（light chain，L链） （1）由220个氨基酸组成； （2）轻链N端的109个氨基酸为V区，其余为C区； （3）V区有3个高变区； （4）轻链分为（Kappa）和（Lambda）两型。,重链与轻链的三个高变区与抗原表位结合,3、功能区 （1）在重链内部由4-5对二硫键形成4-5个封闭的环状区，称为功能区，分别为VH、CH1、CH2、 CH3，IgM 和 IgE 有 CH4；,（2）轻链有两 个功能区，分别 为VL和CL。,（3）功能区的作用为： VH 和 VL：是结合抗原的部位； CH1和 CL：具有遗传标志； CH2：有补体结合位点； CH3

4、：与抗体的亲细胞有关。,3、铰链区 （1）位于CH1与 CH2之间； （2）易于弯曲； 含有丰富的脯氨酸 （3）易被木瓜蛋白酶、 胃蛋白酶水解。,二、免疫球蛋白的水解片段及生物学活性 1、木瓜蛋白酶水解片段 Ig被木瓜蛋白酶水解后得到3个片段，2个相 同的 Fab 片段和1个 Fc 片段。,（1）Fab片段：即抗原结合片断 （antigen-binding fragment） 每个 Fab 片段由一条完整的轻链和重链的 VH 和 CH1 功能区组成。 具有抗体活性： 可与抗原特异性结合,（2）Fc片段：即可结晶片段 （crystallisable fragment） 由 CH2 和 CH3 功

5、能区组成； 生物学活性 选择性通过胎盘 活化补体 与某些免疫细胞结合 有利于IgA进入外分泌液 具有抗原活性：,2、胃蛋白酶 水解 IgG，获得一个F（ab）2片段及若干小分子片段，被称为pFc。 （1）F（ab）2片断： 为双价； （2）pFc： 失去生物学活性 。,三、J链和分泌成分 1、J链（joining chain） （1）是一条多肽链，由浆细胞产生； （2）可连接Ig单体形成二聚体、五聚体。,2、分泌成分（分泌片） （1）为一种含糖的肽链 由粘膜上皮细胞合成和分泌 （2）是分泌型IgA的辅助成分 具有保护 IgA 的绞链区免受酶的降解，并介导IgA二聚体的转运。,第二节 免疫球蛋白

6、的多样性 一、免疫球蛋白的种类 有五类，即IgG、IgM、IgA、IgD、IgE；类又可分为亚类；有两个型。 二、免疫球蛋白的抗原决定簇,第三节 五类免疫球蛋白的特性与功能 一、IgG 1、为单体Ig，主要存在于血浆中； 2、在血浆出现稍迟，但含量高，维持时间长； 3、在人和兔，IgG可通过胎盘； 4、有抗细菌、抗病毒、抗外毒素等作用； 5、可与K细胞、巨噬细胞等结合，杀伤肿瘤细胞等靶细胞； 6、参与、超敏反应和自身免疫性疾病。,二、IgM 1、由五个Ig单体组成，称为巨球蛋白； 2、是体内最先产生的抗体，但持续时间短； IgG 半衰期为20-23天，IgM 半衰期是10天。 3、在早期免疫防

7、御中具有重要作用； 4、主要存在于血液中，是一种高效能的抗体； 杀菌、溶菌、溶血、促进吞噬作用比IgG高。 5、参与、超敏反应和自身免疫性疾病。,三、IgA （一）、分泌型IgA 1、由J链连接的二聚体和分泌成分组成；,2、由粘膜固有层的浆细胞合成和分泌；,3、主要存在于胃肠道和支气管分泌液、初乳、唾液和泪液中；,4、是参与粘膜免疫的主要抗体。 在局部抗感染中发挥重要作用,（二）、血清型IgA 主要以单体形式存在；存在于血液中。,四、IgE 1、为单体Ig，是血清中含量最少的Ig； 2、IgE的Fc片段可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞结合，引起超敏反应； 3、可增强机体抗寄生虫和抗肿瘤的能力。,五、

8、IgD 为单体Ig，仅发现于人、实验动物和禽类，其他家畜尚未证实。,(1)结合特异性抗原： 在体内导致生理或病理效应；在体外产生各种直接或间接的可见的抗原抗体结合反应。抗体是靠其分子上的特殊的结合部位与抗原结合的。 (2)激活补体：抗体与相应抗原结合后，借助暴露的补体结合点去激活补体系统、激发补体的溶菌、溶细胞等免疫作用。 (3)结合细胞：不同类别的免疫球蛋白，可激活不同种的细胞，产生免疫应答。,第四节 抗体的功能,(4)可通过胎盘及粘膜： 免疫球蛋白G(IgG)能通过胎盘进入胎儿血流中，使胎儿形成自然被动免疫。免疫球蛋白A(IgA)可通过消化道及呼吸道粘膜，是粘膜局部抗感染免疫的主要因素。

9、(5)具有抗原性：抗体分子是一种蛋白质，也具有刺激机体产生免疫应答的性能。不同的免疫球蛋白分子，各具有不同的抗原性。,第五节 抗体产生的克隆选择学说 1、抗体产生 侧链学说，诱导学说，自然选择学说，克隆选择学说。 2、克隆选择学说 动物出生后，体内就有无数个B细胞克隆，每一个B细胞克隆表面都带有特异性的SmIg，每一个抗原决定簇进入体内，都能找到与其相对应的受体（即SmIg），含有这一受体的B细胞就被选择出来，进行分化增殖，产生抗体。,第六节 抗体的分类 一、根据抗原分类 异种抗体（heteroantibody）： 同种抗体（alloantibody）： 自身抗体（autoantibody）：

10、 异嗜抗体：又称Forssman抗体,二、根据有无明显抗原刺激分类 天然抗体（natural antibody）： 免疫抗体（immune antibody）： 母源抗体（materal antibody）或母体抗体： 从母体经胎盘、初乳或卵黄进入胎儿、幼畜或雏禽的抗体。,三、根据与抗原反应的性质分类 1、完全抗体（complete antibody） 2、不完全抗体（incomplete antibody） 又称封闭抗体，能与抗原结合，但不出现可见反应。 封闭抗体与抗原结合后，影响完全抗体对抗原的结合和破坏作用。 抗原起到了保护作用。,四、根据抗体作用的对象分类 1、抗菌抗体（antibac

11、terial antibody） 2、抗病毒抗体（antiviral antibody） 包括中和抗体，血凝抑制抗体等。 3、抗外毒素抗体（antitoxin antibody） 4、溶血素（hemolysin） 5、抗抗体（antiantibody） 以提纯的免疫球蛋白免疫异种动物制备的抗体。 抗原抗体（抗原）抗抗体（抗体）,猪瘟病毒 抗猪瘟病毒抗体（猪） 口蹄疫病毒 抗口蹄疫病毒抗体（猪） 猪丹毒杆菌 抗丹毒杆菌抗体（猪） 猪免疫球蛋白G 免疫家兔 兔产生抗猪免疫球蛋白抗体（抗抗体） 抗原 抗体（猪，IgG） 抗抗体（兔） 抗原 抗体 （猪瘟病毒，口蹄疫病毒，猪丹毒杆菌）,第七节 人工制备

12、抗体的种类 多克隆抗体 ： 多个抗原决定蔟机体多种抗体的混合物 单克隆抗体： 只针对某一特定的抗原决定蔟，纯度高的抗体。,一、多克隆抗体（Polyclonal antibody，PcAb） 用抗原物质多次免疫动物，采取血液，分离 血清，即为抗血清或免疫血清，该血清中含有多 克隆抗体。 由2个以上的B细胞克隆产生的抗体?,如大肠杆菌有菌体抗原、鞭毛抗原和荚膜抗原三中抗原成分，而每一种抗原成分又有多个抗原决定簇，每一个决定簇都能刺激一个相对应的B细胞分化增殖，产生抗体，故血清中是多种抗体的混合物。,1975年，英国剑桥大学 Kohler、Milstein 淋巴细胞杂交瘤技术 高纯度的单一抗体 Mc

13、Ab 划时代的生物学革命 1984年获得诺贝尔奖,克隆（clone）：指由一个祖先细胞分裂繁殖而形成的一个细胞系，系内细胞基因和性状均相同。 McAb：由一个识别一种抗原决定簇的B细胞克隆产生的同源抗体，称为单克隆抗体。,二、单克隆抗体（ monoclonal antibody ，McAb）,单克隆抗体（单克隆抗体技术，中文，有英文网站）,（一）、单克隆抗体制备的基本过程 1、B细胞的制备：用抗原免疫小鼠 经抗原免疫的小鼠脾细胞（B细胞）能产生大量抗体，但在体外不能无限增殖。 2、骨髓瘤细胞的制备：体外培养 小鼠骨髓瘤细胞在体内、外可无限增殖，但不能分泌抗体。,3、用PEG将免疫脾细胞与骨髓瘤细胞融合,在HAT选择培养基中，只有融合的杂交瘤细胞能生长； 4、每个杂交瘤细胞是由一个B细胞和一个骨髓瘤细胞融合而形成的； 5、经抗体检测、反复克隆和培养，筛选出能产生抗体的单一的稳定的杂交瘤细胞； 6、单克隆抗体的生产。 细胞培养，小鼠腹腔中培养。,（二）、单克隆抗体的优点 1、单一特