生物化学课程论文.doc

河北大学2009级本科生学年论文（课程设计） 一 前言 免疫球蛋白或称抗体，是以高特异性和亲和力结合抗原的血清糖蛋白，是血清中最丰富的蛋白质之一。具有高度的特异性和庞大的多样性。1968年命名为Imunog lobulin,简称Ig,人类有五种化学上和物理上不同类别的抗体，分别为IgG,IgA,IgM,IgD,IgE。普遍存在于哺乳动物的血液、组织液、淋巴液及外分泌液中。免疫球蛋白在动物体内具有重要的免疫和生理调节作用,是动物体内免疫系统最为关键的组成物质之一。 二 本论 2.1免疫球蛋白的基本结构2.1.1 抗体单位 所有的抗体都有相同的基本的4条多肽链单位：两条轻链（L链）和两条重链（链）。一条通过二硫键二硫键和非共价相互作用与一条重链结合。同样地，两条重链通过通过共价二硫键以及通过非共价键的亲水的和疏水的相互作用结合在一起。每种免疫球蛋白的链都含有可变区（区）和恒定区（区）。区包含抗原结合部位而C区决定抗原的命运。2.1.2亲和力 亲和力是一个抗体结合部位与一个抗原决定簇结合的牢固性。结合常数越高，抗体自抗原分离可能越小。显然，当抗原是一个毒素或病毒，并且必须通过与抗体快速和牢固的结合来中和时，抗体群体的亲和力是关键的。在抗原注入后不久形成的抗体通常对该抗原具有较低亲和力，而后来产生的抗体则有显著的亲和力。2.1.3 抗体效价和亲合力 一个抗体的效价是它能与之反应的抗原决定簇的最大数量，当对一个抗原有两个或更多的结合部位时，能显著地增加抗体对细菌或病毒上的抗原结合的牢固性。这种结合效应就是亲合力，是多决定簇抗原和针对它产生的抗体之间结合的牢固程度。2. 2抗体类别免疫球蛋白(Ig)是参与人体体液免疫的生力军，通常有IgG、IgM、IgA、IgD、IgE等五类1此外，根据抗原特异性的不同，同一种Ig又可分为若干亚类。不同的抗原具有不同的生物学活性，并通过不同途径进入机体。机体为了抗御这些抗原，不同类型的抗体有分工。免疫球蛋白的多样性非常复杂，除了免疫球蛋白重链和轻链由于恒定区不同而形成不同类型或亚类免疫球蛋白外，重链和轻链可变区的氨基酸组成多样化是决定抗体多样性的重要因素2。 2.3免疫生理功能 科学研究证明，免疫球蛋白对许多病原微生物和毒素具有抑制作用。如志贺痢疾菌，弗氏痢疾菌-1，弗氏痢疾茵-6，尔内氏痢疾菌，沙门氏菌，埃希氏大肠杆菌，脆壁类菌体，链球菌，肺炎双球菌，金黄葡萄菌，白喉毒素，破伤风毒素，链球菌溶血素，葡萄球菌溶血素，脑病毒，流感病毒等3。 人体免疫活性细胞存在着全部Ig的合成信息，由遗传控制基因编码产生各种Ig，以维持机体的正常免疫4。每种免疫球蛋白还具有各自所特有的基本特性与免疫功能。 IgG类免疫球蛋白是血液中最丰富的免疫球蛋白，对血液带有的大多数传染性介质具有较强的免疫力，并且是唯一一种通过胎盘对发育中的胎儿从而对初生婴儿提供被动体液免疫的抗体。有四种不同的IgG亚类，各亚类的重链顺序上略有不同，功能活性上有相应的差异。 IgA主要存在外分泌物中，具有一定的抗感染免疫作用，局部抗菌，抗病毒。是防御粘膜表面微生物侵入者的第一道防线。它是在外分泌物诸如初乳、乳汁和唾液中存在的主要的免疫球蛋白。大部分IgA由分布在乳腺和唾液腺，以及呼吸道、胃肠道和泌尿生殖道中的浆细胞内合成。然后通过上皮细胞转运到粘膜腔。 IgM是B细胞上的抗原受体，并且是免疫应答时产生的第一个抗体。在一定条件下其杀菌、溶菌、激活补体和促吞噬等作用均显著强于IgG。 IgD主要起B细胞上抗原受体的作用，也可能与某些变态反应与自身免疫性疾病有关。 IgE主要与变态反应有关有关，向一个以前致敏的个体再次引起的抗原与肥大细胞上抗原特异的IgE结合，并引发参与速发型超敏反应综合征的药理学活性介质的释放。在某些情况下，抗体能单独中和并因此防御病毒和毒素。然而它必须与毒素或病毒的（对其生物活性）关键的部分反应，必须足够紧密地结合以防止毒素或病毒与细胞表面受体相互作用。在许多情况下，抗体抗感染的保护能力通过或依赖补体系统大大地被增强。当IgG或IgM类的一个抗体附着到一个抗原上时，补体的经典途径被激活，导致补体介导的、其上有抗原的微生物溶解。2.4免疫球蛋白糖链结构异常与自身免疫性疾病 免疫球蛋白中与蛋白质相连的寡糖链结构及组成对其功能有很大影响，当寡糖链糖基化异常时，可导致一些自身免疫性疾病免疫球蛋白的寡糖链不仅在维持空间构象，稳定糖蛋白的结构及保护其免受某些蛋白酶裂解等有重要作用；而且寡糖亦能改变某些蛋白质的抗原特性，从而使机体对其产生自身免疫应答，导致自身免疫性疾病4。2.4.1自身免疫性大疤病 大疽性类天疤疮(BP)、线状IgA大疤病(LABD)、获得性大疤性表皮松解症(EBA)和大疤性系统性红斑狼疮(BSLE)等疾病是一组自身免疫性表皮下大疤病5。目前普遍认为，坛A型抗体线状沉积于基底膜带(BMz)是LABD的特征。近来研究发现BP、EBA和BsLE等亦存在lgA型基底膜带抗体(BMZ一Ab)6。2.4.2 类风湿性关节炎 类风湿性关节炎(rheumatoidarthritis， RA)是以关节进展性破坏为主并累及其他多种脏器的自身免疫性疾病，其发病率约1%3%，女性的发病率为男性的23倍。该病从发病初期的关节红肿、疼痛、晨僵等可发展成严重的关节损伤、破坏7，严重影响了RA病人的工作能力和生活质量，并造成很大的社会和经济负担，被医学界称为“不死的癌症”。2.4.3 IgA肾病 IgA肾病是肾小球病变的常见形式，该病要表现为在肾小球系膜上有多聚IgA免疫复合物沉积8。近年对IgAN病人的长期随访和观察，发现它预后较差，约30%35%的IgAN病人会发展为慢性肾衰和晚期肾病，其余的则长期蛋白尿或血尿9。2.5利用免疫球蛋白治疗的疾病2.5.1 肺炎 肺炎支原体(MP)是引起儿童呼吸道感染的常见病原体之一，近年来发病率有逐年增加的趋势。由于MP感染不仅引起呼吸道感染性疾病逐年增加，而且引起许多肺外并发症，常累及心、肝、肾、中枢神经、皮肤、血液等系统10，因此MP感染的诊断问题日益受到普遍重视，然而其明确诊断仍需依赖实验室的结果。目前国内外一致认为MP-IgM、IgG等特异性抗体测定是临床诊断MP感染较为可靠的指标之一，且特异性强，灵敏度高11。三 结论 免疫球蛋白是本质为糖蛋白，是免疫系统中的主要物质之一。免疫球蛋白可以分为五类，每一类又有其亚类，不同种类有各自所特有的基本特性与免疫功能。免疫球蛋白结构的异常会导致其功能的异常从而使机体产生疾病。几种自身免疫疾病如IgA肾病，是由于免疫球蛋白的糖链结构异常引起的。研究免疫球蛋白的结构及其免疫学功能可以帮助解决一些机体的疾病，从而提高人类生活质量。参考文献1 燕秋,朱正美.免疫球蛋白的糖链与自身免疫疾病.生命的化学, 1999,19(3): 118-1202 秦立红,张金玉,赵志辉.中国兽医学报.2009,12,29(12):89-92.3 金勇,免疫球蛋白在营养保健食品中的应用.延边大学农学学报，2001,23(4):267-269.4 孔丽蕊,李胜学.中华检验医学杂志，2005,28(10):1056.5 张学军,王培光,翁孟武,王再兴,杨春俊,杨森.自身免疫性大疤病IgA型基底膜带抗体的分析.中华皮肤科杂志.1999,32（6）:393.6 王培光综述.lgA型基底膜带抗体的研究近况.国外医学皮肤性病学分册，1999,25: 223-226.7 Graciela S, Alarcon M D. Predictive Factors in Rheumatoid Arthritis. The American Jounal Medicine, 1997,103(6A): 19-24.8 张文利,燕秋,朱正美.免疫球蛋白糖链结构异常和自身免疫性疾病。生物化学与生物物理进展.2001,28(3):