第三章 抗体 ppt课件

第三章 抗 体 （Antibody,Ab） 第一节 抗体的类别与结构 一. 抗体的概念与特征: 抗体是能与抗原特异性结合,并具免疫功能的 球蛋白-免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig). 抗体属于球蛋白 血清蛋白电泳图： f 2 1 G 抗体的异质性: 抗体是存在于血清和组织液中的一群多种多样 的免疫球蛋白分子的混合物,即使都能与同种抗原 发生结合反应的抗体也不是单纯的均一的分子,这 种不均一性就是抗体的异质性。 (1) 外源的不均一性 抗原分子上有许多不同的抗原决定簇,每个抗原 决定簇都可诱导一种以上抗体,因此一种抗原免疫 后会产生针对各种抗原决定簇的许多不同的抗体. 又称复合抗体或多克隆抗体复合抗体或多克隆抗体. . (2) 内源的异质性 指抗体本身的化学结构的差异性,由遗传因素决定. IgA, IgG, IgM, IgD, IgE (是基因的多样性决定的) 产生途径不同： IgG，IgA 。 二. 免疫球蛋白的基本结构 Ig由四条肽链组成： 两条-轻链(L),约200个氨基酸组成. 两条-重链(H),约400个氨基酸组成. 二. 免疫球蛋白的基本功能 1.结合抗原 -V区（互补决定区,Complementarity determining regions,CDRs） N端点-110 a.a（3个高变区：CDR1，2，3） 2.活化补体C1q-CH2(IgG1-3) CH3(IgM1-3) IgG4，IgA，IgE 不活化补体 3.结合细胞-FC端(CH3区)与各种细胞FC 受体结合，促吞噬，活化应答。 FC受体： CD64，CD32-phagocytes CD32-B cell CD16- NK,Neutrophils,DC CD89-Monocyte, Neutrophils 抗体依赖细胞介导的细胞毒作用 （Anibody dependent cell- mediated cytotoxcity,ADCC） NK cell FC receptor Ab Ag Target cell Death 4. 选择性传递作用 人母体IgG-Fc作用而穿透 胎盘入胎儿血出生后68个月内 婴儿免疫力主要来源 5.与葡萄球菌A蛋白（SPA）结合 与IgG CH2和CH3结合（ IgG3除外 ） a. 呈现种属特异性免疫 b. 纯化Ab c. 检测标记 IgM不结合SPA。 三. 免疫球蛋白的种类: 共5大类IgA, IgG, IgM, IgD, IgE 1. IgG a.占血清免疫球蛋白总量的75%,1-1.5g /100ml b.根据轻链,重链结构:IgG1,IgG2,IgG3,IgG4, 结构为单体 “Y”型. C.主要在二次免疫应答（称回反应）中产生 首次应答,在注射后7-10天产生的抗体主要 为IgM。 三. 免疫球蛋白的种类: 共5大类IgA, IgG, IgM, IgD, IgE 1. IgG a.占血清免疫球蛋白总量的75%,1-1.5g /100ml b.根据轻链,重链结构:IgG1,IgG2,IgG3,IgG4, 结构为单体 “Y”型. C.主要在二次免疫应答（称回反应）中产生 首次应答,在注射后7-10天产生的抗体主要 为IgM。 2. IgM a.占免疫球蛋白的10%. IgM是五聚体大分子, 通过J键和亚基间二硫键相连接,结合价为10 价,易形成大分子的沉淀. b.主要是初次应答产生, 特异性差. C.对抗体性质的区分常用来诊断,若IgM,为初 发感染. 若测到IgG, 有较长病程. 医学上进行化验检测甲,乙,丙肝,区分急性 和特异性感染.有时是使用抗原检测抗体(病毒抗 原与病人血清反应),若有反应表示正感染或曾感 染.保护抗体； 非保护抗体。 3. IgA a. 在血清中占免疫球蛋白总量的15%左右. b. 分子结构有单链和双链两种,血中80%为单体， 20%为二聚体； IgA分泌性的免疫球蛋白(sIgA)为二聚体,J链相 连；有分泌片SP (secretory piece;促分泌的糖 蛋白肽链,7万MW). C. IgA的功能：可分泌到粘膜表面，初乳、唾液、 泪水、鼻涕、消化液、生殖道粘液；起粘膜保护 作用. 母乳喂养；乳珍。 . 4. IgD 是血液中的微量免疫球蛋白成分, 仅占总量的1%. 至今功能不详,可能与 过敏及免疫耐受等有关 -免疫调节功能？ 5. IgE a. 是血清中的微量免疫球蛋白成分,只占 总量的0.004%. IgE是由浆细胞产生. b. 与过敏性休克关系密切. 是在某些变态反应(又称超敏反应)病人血 清中的一类特殊抗体. 可吸附于肥大细胞,碱性粒细胞,当再次 接触时,使细胞内物质释放.例如:组织胺,缓 激肽是对人体有毒的物质,可扩张血管.在细 胞内有类溶酶体的保护,一旦释放,引起人血 压下降,甚至死亡。 四. 免疫球蛋白分型的概念 1. 同种型（Isotype）: 同一物种所有个体共 有的抗原专一性,由C区决定； 重链由 IgA IgD IgE IgG IgM 轻链由 构成 物种间以Ig 免疫可产生 种间特异性抗体 2. 同种异型(Allotype): 同一物种不同个体间存在的不同 Ig抗原专一性. 由C区中 部分序列决定. 如： IgG 链 的 Gm 1-25同种异 型抗原 3. 独特型(Idiotype): 同一个体内产生自己特有的免疫球 蛋白分子,具有独特的抗原专一性即个 体型专一性. 由V区序列决定的由单一克隆细胞产生 的具有针对特异抗原特异性本身的氨基酸序 列构成了特有的抗原决定簇和标记-独特 型标记. 其主要价值是研究不同的抗原决定簇. 例如: 改变某一段氨基酸,可改变抗体与抗 原的亲和性. 免疫网络学说 感染某一抗原(致病因子)-产生独特型抗体-大 量积累后产生二次抗体(抗独特型抗体,抗抗体),形成一种 自身抑制作用, 身体内部在免疫调控中,限制抗体的无限 制增多,避免了免疫功能的紊乱. 独特型疫苗 现以抗抗体代替抗原注射人体,代替原先的抗原.抗原 和抗体空间结构高度特异,抗抗体与抗体互补,则抗抗体与 抗原在空间结构上具相似性,可以避免使用有毒的抗原.称 独特型疫苗. 第二节 抗体生成的遗传控制 人体Ig分子有碍几百万种,而 基因组总 共10万个,靠基因重排一. 抗体基因的结构: 1. 三大基因群: H链 位于 14号染色体 22号染色体 2号染色体 2. 二个基因组成一条肽链: H链-V基因,C基因(1000种) L链-V基因,C基因(1000种) V基因多样性变化与C基因多样性之积: 共 1000000种,可以解释抗体的多样性. 3. 基因的隔裂现象(gene split) 胚胎时期,免疫球蛋白的 链V,J,C基因相互分 开,成隔离状态(内含子,intron),成熟后经过重排 ,三大基因以连锁排列. 链V,J,C 基因到成熟时, 不仅分隔区被去除,且J基因只留下一个.出现基因 的重排.在不同的细胞株带有一定的随机性,形成 抗体的多样性. 4 基因重排的机制 通常具有回文结构 七聚体 九聚体: 5-CACTGTG- 3-GTGACAC- 九聚体 Recombinase识别 七聚体 V J recombinase,重组酶可以识别颈环结构. 把相应区段切除,连接,形成重组后的免疫球 蛋白基因. 重组后表达效率增强,可能与内部增强子的 距离改变有关,使基因表达增强(1.6万倍). 增强子与肿瘤-B淋巴瘤:8 2,22,14移位 c-myc(oncogene) 第三节 异常免疫球蛋白血症 血清中一种或多种免疫球蛋白异常增高,这种免疫球蛋 白称M蛋白或副蛋白(paraprotein). 按特性分类: 1.单克隆丙种球蛋白血症 由于浆细胞/B细胞的恶性增生造成,通常为单一球蛋白增 高. 常见于(1)多发性骨髓瘤, IgG升高,其他Ig量明显下降. 病症:尿中含本周氏蛋白.将尿加热,有大量蛋白质凝固, 是由于轻链二聚体造成的;用正常疫苗注射病人,不产生抗 体,是由于无法刺激Ig增殖,产生抗体;异常球蛋白无明显免 疫功能. (2)巨球蛋白血症 主要为IgM(大分子,五聚体,也称巨球蛋 白)增高.通常由于慢性骨肿瘤引起,临床上 多发于50岁以上的人. IgM黏度很大,在血液中大量增生,干扰血 液流动性,造成血管堵塞,易产生心血管疾病 ,例如:心脏病,动脉粥状硬化. (3)重链病 由于重链异常增加,当Ig不配比时,造成某些 Ig过剩.有等重链病,常见于恶性淋巴瘤,各年龄均 可发. a 链:常见于胃肠道肿瘤; m 链:常见于 白血病. 目前的诊断采用基因水平的分析.恶性淋巴 细胞增殖通常是单克隆,一个细胞突变传代成 一簇形成肿瘤.当V区均一时,可以得出单一的扩增 条带(引物有较稳定的结合点).若V区高变,无法设 计PCR的扩增引物(走出电泳呈雾状,无单一的扩增 条带). (4)冷丙球血症: 由一类冷蛋白引起.冷蛋白:低温下,在血清中 可以沉淀的血清球蛋白,加热可溶(正常的球蛋白不 会在低温下沉淀). 沉淀物: Ig or Ig的抗体(多数是抗原抗体的复合物) Ag-IgG,M,DNA,RNA或血液内部自身成分. Ab-IgM,A,G 在血液中,自身IgG以相对特异性与自身抗体结 合,较冷状态下凝结,产生沉淀.例如:风湿病或类风 湿病. 2. 多克隆丙种球蛋白血症 常由慢性感染引起,感染后产生 多种多样的抗体,造成Ig升高. 例如:自身免疫性疾病 -类风湿性关节炎, -系统性红斑狼疮. 第五节 B细胞的分化和抗体的形成 B细胞 由骨髓造血干细胞分化产生 造血干细胞 前B细胞 幼B细胞 ( mIgM) 进入外周血液循环、外周淋巴结。 (等待接受外界抗原物质刺激) 幼B细胞( mIgM) 抗原刺激 分化,增殖 浆细胞 (形成抗体的B细胞) 初次答应 分泌IgM 记忆细胞(休眠等待) 再次接触抗原 类别开关打开 分泌IgG IgA (V区不变) 类别开关:从合成IgM到合成IgG,IgA等,开关的信号来自Th细胞分泌 的细胞介素。 IL-4打开1, ; IL-5打开; -IF打开2a。 淋巴细胞的循环淋巴细胞的循环 （Circulation of lymphocytesCirculation of lymphocytes） 淋巴细胞在淋巴组织之间和血液中反复流动交淋巴细胞在淋巴组织之间和血液中反复流动交 换就是淋巴细胞的循环。换就是淋巴细胞的循环。 血液有血液有: 510: 510 6 6 /ml/ml白细胞白细胞(WBC)(WBC) 淋巴细胞淋巴细胞 20-40%: T20-40