图2-3IgM和SIgA结构示意图 四、1gD IgD分子结构与gG相似,在血清中含量很低,约占血清总g的1%。gD 以单体的形式存在于血清中,铰链区较长,对蛋白酶水解敏感,半衰期短(3), 在个体发育任何时间产生。血清中IgD免疫功能尚不清楚。B细胞表面的mlgD 可作为B细胞分化发有成熟的标志,成熟B细胞可同时表达mlgM和mlgD,未 成熟B细胞仅表达mlgM。 五、gE IgE是正常人血清中含量最少的免疫球蛋白,占血清总Ig的0.002%,但在 过敏性疾病和某些寄生虫感染的患者血清中,含量明显增高。在个体发育中合成 较晚,为单体。IgE可通过Fc段与嗜碱性粒细胞和肥大细胞表面的FCR结合, 当结合在肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的1gE与相应抗原结合后,引起【型超敏 反应。IgE可介导ADCC效应,在抗机体寄生虫感染中发挥重要作用 人各类免疫球蛋白的理化特性和生物学特性比较(见表21) 表2-1人各类免疫球蛋白的理化特性和生物学特性比较 特性 IgG IgD 重链
主要存在形式 单体 单体、双体 五聚体 单体 单体 抗原结合价 2 2、4 510 2 2 占血清Ig总量(%) 7580 10^20 10 <1 <0.001 开始合成时间 生后3个月 生后46个月 脉胎后期 任何时间 较晚 通过胎盘 一 替代途径活化补 结合肥大细跑利 +++ 嗜碱性粒细胞 结合SPA 免疫作用 抗毒素、抗菌、黏膜局部免疫早期防徇作用,mg为成熟B抗寄生虫感染 抗病毒,自身抗作用 溶血,溶茵,天细胞抗原受体 1型超敏反应 然血型抗体,B 细胞抗原受体 第四节人工制备抗体的类型 一、多克隆抗体 多克隆抗体是体内多个B细胞克隆,针对抗原物质上不同决定簇所产生的 抗体混合物,分泌到血清或其它体液中。大多数抗原分子具有多个抗原决定簇, 每一种抗原决定簇可刺激机体的一个B细胞克隆产生一种特异性抗体。 二、单克隆抗体 单克隆抗体(Monclone antibody,McAb)是由B淋巴杂交瘤细胞产生的识别 抗原分子上一种抗原决定簇的抗体,其结构高度均一、特异性强、性质纯、效价 高。Kohler和Milstein首创杂交瘤细胞技术和单克隆抗体技术。这种技术的基本 原理是小鼠骨髓瘤细胞在体内和体外可无限增殖,但不能分泌抗体:经抗原免疫 的小鼠脾细胞能产生抗体,但在体外不能无限增殖:用抗原免疫小鼠的脾细胞与 小鼠骨髓瘤细胞融合后,在特殊的选择培养基中,融合细胞存活和增殖,而未融 合的脾细胞和骨髓瘤细胞死亡。融合的杂交细胞称为杂交瘤细胞,该细胞保存了 肿瘤细胞在体外无限繁殖的特性,又继承了B细胞合成和分泌特异性抗体的能
力(图2-4)。单克隆抗体已广泛应用到生命科学各个领域:①单克隆抗体可检测 各种抗原:②抑制同种异体移植排斥反应或治疗自身免疫病,或与抗癌药物、毒 素或核素偶联成生物导弹导向药物用于肿瘤的治疗,称为生物导弹疗法。 小结 抗体是指B细胞识别抗原后活化、增殖、分化为浆细胞,由浆细胞产生的 一类能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白。所有的抗体都是免疫球蛋白,但免 疫球蛋白不是都具有抗体活性。免疫球蛋白的生物学活性包括:特异性结合抗原、 激活补体、与细胞表面F℃受体结合及通过胎盘和黏膜。五类免疫球蛋白(IgG、 IgM、gA、IgD、IgE)的功能与特性。人工制备抗体的类型主要有多克隆抗体、 单克隆抗体及基因工程抗体。 复习思考题 1.什么是抗体、免疫球蛋白、抗体的调理作用? 2。免疫球蛋白的功能区有哪些?简述其主要功能。 3.免疫球蛋白有哪些生物学功能? (王慧勇) 第三章补体系统 学习目标: 1.掌握补体概念和生物学作用。 2.熟悉补体的组成及性质。 3.了解补体的激活途径及激活机制
补体(complement,.C)是存在于人和脊椎动物血清与组织液中一组与免疫有 关、经活化后具有酶活性的蛋白质,包括30余种可溶性蛋白与膜结合蛋白,故 称为补体系统。补体系统广泛参与机体特异性与非特异性免疫应答的效应阶段 表现免疫防御、免疫调节及介导免疫病理的损伤性反应,是体内具有重要生物学 作用的效应系统和效应放大系统。 第一节补体系统的组成和性质 一、补体系统的组成 根据补体系统各成分的生物学功能,可分为三大类: 1.补体的固有成分参与三条补体激活级联反应的补体成分,包括参与经 典激活途径的C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9,其中C1由C1q、C1r、 补体的发现 比利时医生Bordet在研究机体防御细菌侵染的机制时,发现了在正常的新鲜血清 中有一类与免疫密切相关的成分,这些成分与抗体不同。抗体在体外能与抗原结合,包 括与细菌和细胞结合,并发生凝集反应,但细胞并不受到反应的破坏。如果把新鲜的血 清、抗菌抗体及细茵混合在一起,在37℃条件下会导致细茵的溶菌死亡。这种对热很不 稳定,只存在于新鲜血清中,有辅助抗体进行溶胞的功能的成分称为补体。 Cls三个亚单位组成:参与甘露聚糖结合凝集素(mannan-binding lectin,MBL) 激活途径的MBL和MBL相关的丝氨酸蛋白酶(MASP):参与旁路激活途径的 B因子、D因子。 2.补体调节蛋白主要包括备解素(P因子)、C1抑制物、C4结合蛋白、 1因子、H因子、S蛋白、促衰变因子、同种限制因子、膜辅助因子蛋白、膜反 应溶解抑制因子等。 3.补体受体(CR)存在细胞膜上,介导补体活性片段或调节蛋白发挥生 物学效应,包括CR1~CR5、C3aR、C2aR、C4aR等。 二、补体的性质 补体各成分的化学组成均为糖蛋白,约占血清球蛋白总量的10%,多数为B 球蛋白,少数属于Y或α球蛋白,在血清中C3含量最高。补体对许多理化因素 敏感,多数补体成分对热很敏感,56C30min可使补体大部分组分丧失活性。室
温下也易失活,0-10℃时活性仅能保持34d,若保存应在-20℃下。机械震荡、 紫外线照射、强碱、强酸、乙醇及蛋白酶也可使补体失活。 第二节补体系统的激活与调节 在生理情况下,血清中的大多数补体成分均以类似于酶原的非活性状态存 在。补体的激活是在某些激活物的作用下,各补体成分按一定顺序,以连锁反应 方式依次激活,而产生各种生物学效应。补体激活途径包括:经典途径、MB 途径和旁路途径三条。 一、经典激活途径 参与补体经典激活途径的补体成分包括C1~C9,其中C1活化是由抗原抗体 复合物启动的。IgG或gM类抗体与相应抗原结合形成的复合物是经典激活途径 的主要激活物。整个激活过程分为三个阶段:识别阶段、活化阶段和膜攻击阶段。 (一)识别阶段 C1识别免疫复合物形成活化的C5酯酶阶段 C1有三个亚单位组成,包括Clq、C1r和C1s,其中 C1q分子量最大,由6个相同亚单位组成,每个亚单 位羧基末端卷曲成球形(图3-1)。当抗体与抗原结 合形成免疫复合物后,抗体的ab段高变区与抗原决 定簇互补性结合,铰链区发生构型改变,位于Fc段 的补体结合位点(IgG为CH2,IgM为CH3)暴 露,C1q球形结构与之结合,导致C1q构象改变, 图3-1C1分子结构示意图 进而裂解C1r,即为激活的C1r,表现酶活性,C1r将C1s裂解为两个片段,小 片段C1s具有酶活性,作用的天然底物是C4和C2.1个C1q分子中必须有两个 以上的球形结构与免疫球蛋白的F℃段结合,才能使C1活化。gG为单体,只有 两个以上的IgG分子与抗原结合时,才能提供两个以上相邻补体结合位点。IgM 为五聚体,所以1个IgM分子与抗原结合即可激活补体。 (二)活化阶段 形成C3转化酶和C5转化酶阶段,CTs裂解C4成小片段C4a和大片段C4b, C4a释放到液相,C46与抗原抗体复合物所在的靶细胞膜结合,未被结合的C4北