医学免疫学课件模板-007(共48)

1、医学免疫学 课件模板-7,医学免疫学：第五节抗体的制备,第五节抗体的制备：,为了研究抗体的理化性质、分子结构与功能，以及应用抗体于临床疾病的诊断、治疗及预防都需要人工制备抗体。目前，根据制备的原理和方法可分为多克隆抗体、单克隆抗体及基因工程抗体三类。,医学免疫学：一、多克隆抗体,一、多克隆抗体：,大多数抗原是由大分子蛋白质组成，但只是抗原上有限部位的特殊分子结构能与其相应抗体结合，称此部位为抗原决定簇（antigenic determinant）或表位(epitope)。 一种天然抗原性物质（如细菌或其分泌的外毒素以及各种组织成分等）往往具有多种不同的抗原决定簇，而每一决定簇都可刺激机体一种抗

2、体形成细胞产生一种特异性抗体。,医学免疫学：一、多克隆抗体,一、多克隆抗体：,在机体淋巴组织内可存在千百种抗体形成细胞（即B细胞），每种抗体形成细胞只识别其相应的抗原决定簇，当受抗原刺激后可增殖分化为一种细胞群，这种由单一细胞增殖形成的细胞群体可称之为细胞克隆（clone）。同一克隆的细胞可合成和分泌在理化性质、分子结构、遗传标记以及生物学特性等方面都是完全相同的均一性抗体，亦可称之为单克隆抗体。,医学免疫学：一、多克隆抗体,一、多克隆抗体：,在早期传统的抗体制备方法是将一种天然抗原经各种途径免疫动物，由于抗原性物质具有多种抗原决定簇，故可刺激产生多种抗体形成细胞克隆，合成和分泌抗各种决定簇抗

3、体分泌到血清或体液中，故在其血清中实际上是含多种抗体的混合物，称这种用体内免疫法所获得的免疫血清为多克隆抗体，也是第一代抗体。,医学免疫学：一、多克隆抗体,一、多克隆抗体：,由于这种抗体是不均一的，无论是对抗体分子结构与功能的研究或是临床应用都受到很大限制，因此如何能获得均一性抗体成为关注的问题。,医学免疫学：二、单克隆抗体,二、单克隆抗体：,体内免疫法很难获得单克隆抗体（monoclonal antibody,McAb）。如能将所需要的抗体形成细胞选出并能在体外进行培养即可获得已知特异的单克隆抗体。1975年德国学者Kohler和英国学者Milstein将小鼠骨髓瘤细胞和经绵羊红细胞（she

4、ep rue blood cell），SRBC）免疫的小鼠脾细胞在体外进行两种细胞融合，结果发现部分形成的杂交细胞既能继续在体外培养条件下生长繁殖又能分泌抗SRBC抗体，称这种杂交细胞系为杂交瘤（hybridoma）。,医学免疫学：二、单克隆抗体,二、单克隆抗体：,这种杂交瘤细胞既具有骨髓瘤细胞能大量无限生长繁殖的特性，又具有抗体形成细胞合成和分泌抗体的能力。它们是由识别一种抗原决定簇的细胞克隆所产生的均一性抗体，故称之为单克隆抗体。应用杂交瘤技术可获得几乎所有抗原的单克隆抗体，只要这种抗原能引起小鼠的抗体应答。 这种用杂交瘤技术制备的单克隆抗体可视为第二代抗体。,医学免疫学：二、单克隆抗体,

5、二、单克隆抗体：,单克隆抗体由于纯度高、特异性强、可以提高各种血清学方法检测抗原的敏感性及特异性，但单克隆抗体多为双价抗体，与抗原结合不易交联为大分子集团，故不易出现沉淀反应。单克隆抗体的应用大促进了对各种传染病和恶性肿瘤诊断的准确性。 单克隆抗体亦可与核素、各种毒素（如白喉外毒素或篦麻毒素）或药物通过化学偶联或基因重组制备成导向药物（targetting drug）用于肿瘤的治疗，是一种新型免疫治疗方法，有可能提高对肿瘤的疗效。,医学免疫学：二、单克隆抗体,二、单克隆抗体：,单克隆抗体亦可用于对各种免疫细胞及其它组织细胞表面分子的检测，这对免疫细胞的分离、鉴定及分类及研究各种膜表面分子的结构

6、与功能都具有重要意义。,医学免疫学：三、基因工程抗体,三、基因工程抗体：,自1975年单克隆抗体杂交瘤技术问世以来，单克隆体在医学中被广泛地应用于痢疾的诊断及治疗。但目前绝大数单克隆抗体是鼠源的，临床重复给药时体内产生抗鼠抗体，使临床疗效减弱或消失。因此，临床应用理想的单克隆抗体应是人源的，但人-人杂交瘤技术目前尚未突破，即使研制成功，也还存在人-人杂交瘤体外传代不稳定，抗体亲合力低及产量不高等问题。,医学免疫学：三、基因工程抗体,三、基因工程抗体：,目前较好的解决办未能是研制基因工程抗体，(genetically engineering antibody)以代替鼠源单克隆抗体用于临床。 基因

7、工程抗体兴起于80年代早期。这一技术是将对Ig基因结构与功能的了解与DNA重组技术相结合，根据研究者的意图在基因水平对Ig分子进行切割、拼接或修饰，甚至是人工全合后导入受体细胞表达，产生新型抗体，也称为第三代抗体。,医学免疫学：三、基因工程抗体,三、基因工程抗体：,基因工程抗体包括嵌合抗体、重构抗体、单链抗体、单区抗体及抗体库等。其中以嵌合抗体研究的较多，也较成熟。单链抗体及单区抗体虽具有结构简单、分子小等优点但其临床应用的前景尚待证实。,医学免疫学：第三章补体系统,第三章补体系统：,在血液或体液内除Ig分子外，还发现另一族参予免疫效应的大分子，称为补体分子。早在19世纪末，发现在新鲜免疫血清

8、内加入相应细菌，无论进行体内或体外实验，均证明可以将细菌溶解，将这种现象称之为免疫溶菌现象。如将免疫血清加热60C30分钟则可丧失溶菌能力。进一步证明免疫血清中含有二种物质与溶菌现象有关，即对热稳定的组分称为杀菌素，即抗体（complement,C）。,医学免疫学：第三章补体系统,第三章补体系统：,其后又证实了抗各种动物红细胞的抗体加入补体成分亦可引起红细胞的溶解现象。自此建立了早期的补体概念。即补体为正常血清中的单一组分，它可被抗原与抗体形成的复合物所活化，产生溶菌和溶细胞现象。而单独的抗体或补体均不能引起细胞溶解现象。,医学免疫学：一、补体分子的组分和命名,一、补体分子的组分和命名：,进入

9、60年代后，由于蛋白质化学和免疫化学技术的进步，自血液中分离、纯化补体成分成功，现已证明补体是单一成分的论点是不正确的，它是由三组球蛋白大分子组成。即第一组分是由9种补体成分组成，分别命名为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9。其中C1是由三个亚单位组成，命名为Clq、Clr、Cls，因此第一组分是由11种球蛋白大分子组成。,医学免疫学：一、补体分子的组分和命名,一、补体分子的组分和命名：,在70年代又发现一些新的血清因子参予补体活化，但它们不是经过抗原抗体复合物的活化途径。而是通过旁路活化途径。这此些因子包括B因子、D因P因子，它们构成补体的第二组分。其后又发现多种参矛控制补

10、体活化的抑制因子或灭活因子，如CI抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白、过敏毒素灭活因子等。,医学免疫学：一、补体分子的组分和命名,一、补体分子的组分和命名：,这些因子可控制补体分子的活化，对维持补体在体内的平衡起调节作用，它们构成了补体的第三组分。 由于补体活化另一途径的深入研究，对补体系统的生物学意义有了新的识别，从而打破了对补体的传统观点，建立了新的概念。即补体系统是由将近20多种血清蛋白组成的多分子系统，具有酶的活性和自我调节作用。,医学免疫学：一、补体分子的组分和命名,一、补体分子的组分和命名：,它至少有二种不同的活化途径，其生物学意义不仅是抗体分子的辅助或增强因子，也具有独立的生物

11、学作用，对机体的防御功能、免疫系统功能的调节以及免疫病理过程都发挥重要作用。 1968年世界卫生组织（WHO）的补体命名委员会对补体进行了统一命名。分别以C1C9命名,1981年对新发现的一些成分和因子也进行了统一命名。,医学免疫学：一、补体分子的组分和命名,一、补体分子的组分和命名：,每一补体的肽链结构用希腊字母表示,如C3a和链等。每一分子的酶解断片可用小写英文字母表示如C3a和C3b等酶解断片，具有酶活性分子可在其上画横线表示之，如C1为无酶活性分子，而C1为有酶活性分子。对具有酶活性的复合物则应用其断片表示，如C3转化酶可用C4b,2a表示。 表3-1 WHO对部分补体成分的命名（19

12、81） 统一名称曾用名称B因子C3激活剂前体，热稳定因子等D因子C3激活剂前体转化酶，GBGase等P因子备解素H因子C3bINA促进因子I因子C3b灭活因子，KAF等 补体分子是分别由肝细胞、巨噬细胞以及肠粘膜上皮细胞等多种细胞产生的。,医学免疫学：一、补体分子的组分和命名,一、补体分子的组分和命名：,其理化性质及其在血清中的含量差异甚大。全部补体分子的化学组成均为多糖蛋白，各补体成分的分子量变动范围很大，其中C4结合蛋白的分子量最大，为55万，D因子分子量最小仅为2.3万。大多数补体成分的电泳迁移率属球蛋白，少数属a球蛋白及球蛋白。血清中补体蛋白约占总球蛋白的10%，其中含量最高的为C3，

13、约含1mg/ml，而D因子仅含1g/ml，二者相差约千倍。,医学免疫学：一、补体分子的组分和命名,一、补体分子的组分和命名：,人类某些疾病其总补含量或单一成分含量可发生变化，因而对体液中补体水平的测定，或组织内补体定位观察，对一些疾病的诊断具有一定意义。,医学免疫学：二、补体的理化性质,二、补体的理化性质：,补体系统中各成分的理化性状概括列于表3-2。由表见，补体成分大多是球蛋白，少数几种属a或球蛋白，分子量在25390KD之间。在血清中的含量以C3为最高，达1300g/ml，其次为C4、S蛋白和H因子，各约为C3含量的1/3；其他成分的含量仅为C3的1/10或更低。 补体成分的产生部位如表3

14、-3所示，其中C7的产生部位尚不清楚。,医学免疫学：二、补体的理化性质,二、补体的理化性质：,表3-2 补体系统各成分的理化性状 补体成分分子量(KD)电泳区带肽链数目血清含量裂解片段Clq39021870Clr95135Cls85135C21171130C2a,C2bC3(A因子)190121300C3a,C3bC3c,C3dC418023430C4a,C4b C4c,C4dC51901275C5a,C5bC61282160C71202155C81631355C9791200B因子（C3PA）951240Ba,BbD因子（C3PA酶原）2512P因子（备解素）2202425C1INH1051

15、180C4bp110068250I因子（C3bINA）93250H因子（1H）1501400S蛋白801500 表3-3 补体系统各成分产生部位 补体成分产生部位C1小肠上皮细胞、脾、巨噬细胞C2巨噬细胞C3巨噬细胞、肝C4巨噬细胞、肝C5巨噬细胞C6肝C7？C8肝C9肝B因子巨噬细胞、肝D因子巨噬细胞、血小板P因子巨噬细胞I因子巨噬细胞H因子巨噬细胞、血小板。,医学免疫学：第二节补体系统的激活,第二节补体系统的激活：,补体系统各成分通常多以非活性状态存在于血浆之中，当其被激活物质活化之后，才表现出各种生物学活性。补体系统的激活可以从C1开始；也可以越过C1、C2、C4，从C3开始。前一种激活途径称为经典途径（classical pathway）或替代途径。“