二、免疫球蛋白分子的功能
Ig是体液免疫应答中发挥免疫功能最主要的免疫分子,免疫球蛋白所具有的功能是由其分子中不同功能区的特点所决定的。
(一)特异性结合抗原
Ig最显着的生物学特点是能够特异性地与相应的抗原结合,如细菌、病毒、寄生虫、某些药物或侵入机体的其他异物。Ig的这种特异性结合抗原特性是由其V区(尤其是V区中的高变区)的空间构成所决定的。Ig的抗原结合点由L链和H链超变区组成,与相应抗原上的表位互补,借助静电力、氢键以及范德华力等次级键相结合,这种结合是可逆的,并受到pH、温度和电解浓度的影响。在某些情况下,由于不同抗原分子上有相同的抗原决定簇,或有相似的抗原决定簇,一种抗体可与两种以上的抗原发生反应,此称为交叉反应(cross reaction)。
抗体分子可有单体、双体和五聚体,因此结合抗原决定簇的数目(结合价)也不相同。Fab段为单价,不能产生凝集反应和沉淀反应。F(ab')2和单体Ig(如IgG、IgD、IgE)为双价。双体分泌型IgA有4价。五聚体IgM理论上应为10价,但实际上由于立体构型的空间位阻,一般只有5个结合点可结合抗原。
B细胞表面Ig(SmIg)是特异性识别抗原的受体,成熟B细胞主要表达SmIgM和SmIgD,同一B细胞克隆表达不同类SmIg其识别抗原的特异性是相同的。
(二)活化补体
1.IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通过经典途径活化补体。当抗体与相应抗原结合后,IgG的CH2和IgM的CH3暴露出结合C lq的补体结合点,开始活化补体。由于Clq6个亚单位中一般需要2个C端的球与补体结合点结合后才能依次活化Clr和Cls,因此IgG活化补体需要一定的浓度,以保证两个相邻的IgG单体同时与1个Clq分子的两个亚单位结合。当Clq一个C端球部结合IgG时亲和力则很低,Kd为10-4M,当Clq两个或两个以上球部结合两个或多个IgG分时,亲合力增高Kd为10-8M。IgG与Clq结合点位于CH2功能区中最后一个β折叠股318~322位氨基酸残基(Glu-x-Lys-x-Lys)。IgM倍以上。人类天然的抗A和抗B血型抗体为IgM,血型不符合引韦的输血反应发生快而且严重。
2.凝聚的IgA、IgG4和IgE等可通过替代途径活化补体。
(三)结合Fc受体
不同细胞表面具有不同Ig的Fc受体,分别用FcγR、FcεR、FcαR等来表示。当Ig与相应抗原结合后,由于构型的改变,其Fc段可与具有相应受体的细胞结合。IgE抗体由于其Fc段结构特点,可在游离情况下与有相应受体的细胞(如嗜碱性粒细胞、肥大细胞)结合,称为亲细胞抗体(cytophilic antibody)。抗体与Fc受体结合可发挥不同的生物学作用。
1.介导I型变态反应变应原刺激机体产生的IgE可与嗜碱性粒细胞、肥大细胞表面IgE高亲力受体细胞脱颗粒,释放组胺,合成由细胞FcεRI结合。当相同的变应原再次进入机体时,可与已固定在细胞膜上的IgE结合,刺激细胞脱颗粒,释放组受,合成由细胞脂质来源的介质如白三烯、前列腺素、血小板活化因子等,引起Ⅰ型变态反应。
2.调理吞噬作用 调理作用(opsonization)是指抗体、补体C3b、C4b等调理素(opsonin)促进吞噬细菌等颗粒性抗原。由于补体对热不稳定,因此又称为热不稳定调理素(heat-labile opsonin)。抗体又称热稳定调理素(heat-stableopsonin)。补体与抗体同时发挥调理吞噬作用,称为联合调理作用。中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞具有高亲和力或低亲和力的FcγRI(CD64)和FcγRⅡ(CD32),IgG尤其是人IgG1和IgG3亚类对于调理吞噬起主要作用。嗜酸性粒细胞具有亲和力FcγRⅡ,IgE与相应抗原结合后可促进嗜酸性粒细胞的吞噬作用。抗体的调理机制一般认为是:①抗体在抗原颗粒和吞噬细胞之间“搭桥”,从而加强了吞噬细胞的吞噬作用;②抗体与相应颗粒性抗原结合后,改变抗原表面电荷,降低吞噬细胞与抗原之间的静电斥力;③抗体可中和某些细菌表面的抗吞噬物质如肺炎双球菌的荚膜,使吞噬细胞易于吞噬;④吞噬细胞FcR结合抗原抗体复合物,吞噬细胞可被活化。
图2-9 抗体的调理吞噬作用
3.发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 当IgG抗体与带有相应抗原的靶细胞结合后,可与有FcγR的中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、NK细胞等效应细胞结合,发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibodydependentcell-mediated cytotoxicity,ADCC)。目前已知。NK细胞发挥ADCC效应主要是通过其膜表面低亲和力FcγRⅢ(CD16)所介导的,IgG不仅起到连接靶细胞和效应细胞的作用,同时还刺激NK细胞合成和分泌肿瘤坏死因子和γ干扰素等细胞因子,并释放颗粒,溶解靶细胞。嗜酸性粒细胞发挥ADCC作用是通过其FcεRⅡ和FcαR介导的,嗜酸性粒细胞可脱颗粒释放碱性蛋白等,在杀伤寄生虫如蠕虫中发挥重要作用。
图2-10 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC)
此外,人IgGFc段能非特异地与葡萄菌A蛋白(staphylococcus proteinA,SPA)结合,应用SPA可纯化IgG等抗体,或代替第二抗体用于标记技术。
(四)通过胎盘
在人类,IgG是唯一可通过胎盘从母体转移给胎儿的Ig。IgG能选择性地与胎盘母体一侧的滋养层细胞结合,转移到滋养层细胞的吞饮泡内,并主动外排到胎儿血循环中。IgG的这种功能与IgGFc片段结构有关,如切除Fc段后所剩余的Fab并不能通过胎盘。IgG通过胎盘的作用是一种重要的自然被动免疫,对于新生儿抗感染有重要作用。

- 免疫球蛋白分子的功能《医学免疫学》
- 免疫球蛋白分子的超家族《医学免疫学》
- 免疫球蛋白分子的基本结构《医学免疫学》
- 免疫球蛋白分子《医学免疫学》
- 免疫球蛋白分子的抗原性《医学免疫学》
- 免疫球蛋白定量测定《免疫学和免疫学检验》
- 免疫球蛋白基因表达的调节《细胞和分子免疫学》
- 免疫球蛋白的血清型《免疫学和免疫学检验》
- 免疫球蛋白基因的结构和多样性《细胞和分子免疫学》
- 免疫球蛋白的生物学活性《免疫学和免疫学检验》
- 免疫球蛋白基因的结构和抗体多样性《医学免疫学》
- 免疫球蛋白的基因及抗体形成《免疫学和免疫学检验》
- 免疫缺陷《医学免疫学》
- 免疫球蛋白的化学《免疫学和免疫学检验》
- 免疫缺陷病《病理学》
- 免疫球蛋白的分类鉴定《免疫学和免疫学检验》
- 免疫缺陷病《医学遗传学基础》
- 免疫球蛋白的多样性《细胞和分子免疫学》
- 免疫缺陷病的发病机制《免疫学和免疫学检验》
- 免疫球蛋白的定量检测《医学免疫学》
- 免疫缺陷病的分类《医学免疫学》
- 免疫球蛋白超家族《医学免疫学》
- 免疫缺陷病的分类和临床表现《免疫学和免疫学检验》
- 免疫球蛋白超家族《细胞和分子免疫学》
- 免疫缺陷病的检验《免疫学和免疫学检验》
- 免疫球蛋白超家族《细胞和分子免疫学》
- 免疫缺陷病的一般特征《医学免疫学》
- 免疫球蛋白超家族《细胞和分子免疫学》
- 免疫缺陷疾病《默克家庭诊疗手册》
- 免疫球蛋白Fc段受体《细胞和分子免疫学》
- 免疫染色《实用免疫细胞与核酸》
《医学免疫学》
- 第一篇 免疫系统的组织结构
- 第一章 绪论--免疫学发展简史
- 第一节 免疫学的经验时期
- 第二节 经典免疫学时期
- 第三节 近代免疫学时期
- 第四节 现代免疫学时期
- 第五节 免疫学在生物学和医学发展中的作用
- 第二章 免疫球蛋白分子
- 第一节 抗体的发现及其特性
- 第二节 免疫球蛋白分子的结构与功能
- 第三节 各类免疫球蛋白的生物学活性
- 第四节 免疫球蛋白基因的结构和抗体多样性
- 第五节 抗体的制备
- 第三章 补体系统
- 第一节 补体系统的组成和理化性质
- 第二节 补体系统的激活
- 第三节 补体受体及其免疫学功能
- 第四节 补体的生物学活性
- 第五节 血清补体水平与疾病
- 第四章 细胞因子
- 第一节 细胞因子的概述
- 第二节 细胞因子及其受体的结构
- 第三节 细胞因子的生物学活性
- 第四节 细胞因子的临床意义
- 第五章 免疫细胞膜分子(一):主要组织兼容性抗原
- 第一节 MHC基因结构
- 第二节 MHC抗原
- 第三节 MHC分子的功能
- 第四节 HLA的医学意义
- 第五节 HLA分型技术
- 第六章 免疫细胞膜分子(二):白细胞分化抗原
- 第七章 免疫细胞(一):造血干细胞
- 第一节 造血干细胞的特性
- 第二节 造血干细胞的分化
- 第三节 造血干细胞与淋巴细胞的发生
- 第八章 免疫细胞(二):淋巴细胞系
- 第一节 T细胞
- 第二节 B细胞
- 第三节 第三群淋巴细胞
- 第九章 免疫细胞(三):单核吞噬细胞系统
- 第一节 单核吞噬细胞系统
- 第二节 其他抗原呈递细胞
- 第三节 抗原呈递细胞的抗原呈递作用
- 第二篇 免疫系统的生理功能
- 第十章 抗原
- 第一节 抗原的概念和特性
- 第二节 抗原的免疫原性
- 第三节 抗原的抗原性
- 第四节 抗原的分类
- 第十一章 免疫应答(一):B细胞介导的体液免疫
- 第一节 免疫应答的概念与过程
- 第二节 抗体产生的细胞学基础
- 第三节 抗体形成过程中免疫细胞间的相互作用
- 第四节 免疫记忆
- 第五节 体液免疫的效应
- 第六节 体液免疫应答的调节
- 第十二章 免疫应答(二):T细胞介导的细胞免疫
- 第十三章 免疫应答(三):免疫耐受
- 第一节 免疫耐受现象的发现
- 第二节 影响免疫耐受形成的因素
- 第三节 免疫耐受的维持和终止
- 第四节 免疫耐受的机制
- 第五节 免疫耐受的临床意义
- 第十四章 免疫应答(四):免疫调节
- 第一节 免疫系统的调节
- 第二节 遗传对免疫应答的调节
- 第三节 神经内分泌免疫网络调节
- 第三篇 免疫病理
- 第十五章 超敏反应
- 第一节 Ⅰ型超敏反应
- 第二节 Ⅱ型超敏反应
- 第三节 Ⅲ型超敏反应
- 第四节 Ⅳ型超敏反应
- 第十六章 自身免疫和自身免疫病
- 第一节 生理性自身免疫现象
- 第二节 病理性自身免疫应答的诱因
- 第三节 病理性自身免疫发生机制
- 第四节 自身免疫性疾病
- 第五节 自身免疫病治疗原则
- 第十七章 免疫缺陷
- 第一节 免疫缺陷病的分类
- 第二节 免疫缺陷病的一般特征
- 第三节 常见的原发性免疫缺陷病
- 第四节 继发性免疫缺陷病
- 第十八章 肿瘤免疫
- 第十九章 移植免疫
- 第一节 器官移植排斥的类型
- 第二节 移植反排斥的机制
- 第三节 移植排斥的防止
- 第二十章 免疫学检测法
- 第一节 抗原或抗体的检测
- 第二节 体液免疫功能的检测
- 第三节 细胞免疫功能的检测
- 第四节 分子生物学技术在免疫学诊断中的应用
- 第二十一章 免疫治疗学
- 第一节 免疫增强药物及免疫增强疗法
- 第二节 免疫抑制剂及免疫抑制疗法
- 第三节 生物应答调节与免疫治疗
- 主要参考资料