第四章-免疫球蛋白

1、第四章 免疫球蛋白(抗体),运动免疫学,一、概念,1、免疫球蛋白（Immunoglobulin IG） 是指具有抗体活性或化学性质与抗体相似的一类球蛋白。 电泳方法分离，曾被称为球蛋白。,分为： 分泌型：sIg 存在于血液、体液中，具有抗体的各种功能。 膜型：mIg 存在于B细胞膜上。 由于抗体广泛存在于体液中，因此将抗体介导的免疫成为体液免疫,主要分为五类 IgG IgA IgM IgD IgE 具有相同的基本结构,2、抗体(Antibody) 是机体免疫细胞被抗原激活后，由分化成熟的B细胞增殖、分化为浆细胞所产生的一种蛋白质，是一类能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。,抗体都是免

2、疫球蛋白，而免疫球蛋白不一定都是抗体，如：骨髓瘤蛋白。,3、免疫球蛋白可看作是化学结构上的概念，抗体是生物学功能上的概念。,二、抗体的产生,三个阶段 1、感应阶段 2、反应阶段 3、效应阶段,1、感应阶段 指抗原进入机体与B细胞相互作用的过程。,少数抗原的抗原决定簇与B细胞表面的受体分子结合，从而直接刺激B细胞使之活化长大并迅速分裂。,多数抗原要先经过吞噬细胞无特异性的吞噬后，一些抗原分子穿过吞噬细胞的细胞膜而露到细胞表面，夹在吞噬细胞本身的组织相容性附合体分子的沟中。 B细胞表面也带有组织相容性附合体，可和特异的抗原分子结合。,上述结合需要特异的助T细胞的帮助。其作用是刺激已经和特异的抗原分

3、子结合的B细胞，使之分裂分化。 这一B细胞依靠助T细胞和吞噬细胞而活化的步骤，比第一个不需要助T细胞参与的步骤作用更强大。,2、反应阶段 指B细胞接受抗原刺激后，增殖分化形成效应B细胞和记忆细胞的过程。,效应B细胞也称浆细胞 一般停留在各种淋巴结中，它们产生抗体的能力很强，每个效应B细胞每秒钟能产生2 000个抗体，可以说是制造特种蛋白质的机器。浆细胞的寿命很短，经过几天大量产生抗体以后就死去。抗体离开浆细胞后，随血液淋巴流到全身各部，发挥消灭抗原的作用。,记忆细胞的特点是寿命长，对抗原十分敏感，能“记住”入侵的抗原。如果有同样的抗原第二次入侵时，记忆细胞比没有记忆的B细胞更快地做出反应，很快

4、分裂产生新的效应B细胞和新的记忆细胞。,3、效应阶段：指抗体与抗原特异性结合而发挥免疫效应的过程。,三、免疫球蛋白的结构,3.1结构：两条相同的重链（Heavy chain 链 ）和两条相同的轻链（Light chain L链）。 由三个大小相同的片段组成，形成Y形，一个Y形为Ig分子的基本单位。,3.2重链（H）：分子量较大，由450-550个氨基酸残基组成，近N端1/4区域为重链可变区（氨基酸组成和排列多变）（VH），其余3/4为重链恒定区（CH，依据该区的不同，抗原特异性也不同，将抗体进行了IgG IgA IgM IgD IgE的划分。）,3.3轻链（L ）：分子量小，由214个氨基酸残

5、基组成，近N端1/2区域为轻链可变区（VL），其余为轻链恒定区（CL）。,3.4轻链与重链的连接 各链内部与两链之间都是通过二硫键连接。若抗体由多个单体组成，单体与单体之间可通过J链或二硫键等方式连接 。,J链（Joining chain） 一条多肽链，富含半胱氨酸，由浆细胞产生。 J链可以连接Ig单体形成二聚体、五聚体或多聚体 IgG IgD IgE为单体。,3.5功能区（结构域）：组成Ig的每条肽链可被链内二硫键连接折叠成几个球形的结构，这些结构具有不同的生物学功能，称为Ig功能区，也叫结构域。例：IgG IgA IgD的VH和VL是抗原特异性结合部位。,3.6各区主要功能 VH和VL是抗

6、原特异性结合部位。 CH1-3和CL为Ig遗传标志所在处。 IgG的H2和CH3是补体的结合部位，参与补体激活。 IgG的CH3和IgE的CH4有亲细胞活性，能使Ig结合固定于具有相应受体的组织细胞表面。,V区结合Ag、特异性 C区免疫学功能,四、免疫球蛋白的特性与功能,IgG 在人和动物血清中含量最高，主要由脾脏和淋巴结中的浆细胞合成，是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白，对新生儿抗感染起重要作用。可通过Fc段与表面具有IgGFc受体的吞噬细胞、NK细胞结合，从而对细菌等颗粒性抗原发挥调理作用，有效杀伤破坏肿瘤和病毒感染的靶细胞。,Fc段 即结晶片段。用木瓜蛋白酶消化IgG分子，可得到两个Fab和一

7、个Fc段。Fc段含有两条重链羧基端侧的12多肽链。该片段无抗体活性，但具有活化补体、结合细胞和通过胎盘等生物学功能。,IgM 是个体发育中出现最早的免疫球蛋白，分子量最大，不能通过血管壁，主要存在于血液中，脾脏是主要合成部位，杀菌、溶菌促进吞噬等作用显著强于IgG。,IgA 广泛分布于唾液、消化道、呼吸道等部位，是粘膜局部抗感染的重要免疫物质。,IgD 血清中含量很低，不稳定，在血清中的功能暂不明了，但表达在B细胞表面的IgD是成熟B细胞的重要表面标志，可识受体，并对B细胞的活化、增生和分化产生调节。,IgE 是所有Ig中，在血清中浓度最低的，主要产生于鼻、咽、扁桃体、支气管、胃肠道等黏膜固有

8、层中的浆细胞。可与肥大细胞核嗜碱性粒细胞的Fc受体结合，而使之致敏。,人类的免疫球蛋白分为五类，即lgG、lgA、lgM、IgD和lgE，其中IgD和IgE含量很低，故我们常规所测定的Ig主要为lgG、lgA、IgM三项。血清中免疫球蛋白异常，主要可分为三类： (一)几种不同的Ig水平增加：主要见于感染、肿瘤、自身免疫病、慢性活动性肝炎、肝硬化及淋巴瘤等。自身免疫病中，如系统性红斑狼疮(SLE)以lgG、lgA、IgM升高多见，类风湿性关节炎以IgG、IgM升高多见。,（二) 单一的Ig水平增加：又称为“M”蛋白病，主要见于： (1)多发性骨髓瘤(MM)，表现为仅有某一种Ig异常增高，而其他种

9、明显降低或维持正常。其中以IgG；型MM最常见，血清中lgG含量可高达70gL，IgA型次之，IgD型较少见，IgE型最为罕见。 (2)巨球蛋白血症，是产生IgM的浆细胞恶性增生，血清中IgM可高达20gL以上。,(三)一种或多种Ig水平减少：分为原发性或继发性的。 前者属于遗传性，如瑞士丙种球蛋白缺乏症，选择性IgA、IgM缺乏症等。 继发性缺损见于网状淋巴系统的恶性疾病、慢性淋巴细胞性白血病、肾病综合征、大面积烧伤烫伤患者、长期大剂量使用免疫抑制剂或放射线照射所致。lgD升高主要见于lgD型MM。流行性出血热、过敏性哮喘、特应性皮炎患者IgD升高。妊娠末期、吸烟者中IgD也可出现生理性升高

10、。IgE升高常见于超敏反应性疾病，如过敏性鼻炎、外源性哮喘、枯草热、慢性荨麻疹，以及寄生虫感染、急慢性肝炎、药物所致的间质性肺炎、支气管肺曲菌病、类风湿性关节炎和IgE型MM等。,五、运动与分泌型免疫球蛋白A,问题： 1、SIgA是如何产生的？ 2、 SIgA主要具有什么功能？ 3、不同强度运动SIgA的主要如何变化？ 4、运动与呼吸道感染的“J”型曲线是何含义？,1、 SIgA是如何产生的？ 粘膜接触抗原，由局部固有层中浆细胞产生。,2、 SIgA主要具有什么功能？ 抗感染 途径： 阻止黏附；溶解细菌；中和病毒；免疫排除,3、不同强度运动SIgA的主要如何变化？ 高强度活动或者超长时间运动降低。 短期高强度运动变化不大。 开窗理论。,4、运动与呼吸道感染的“J”型曲线是何含义？ 过多的高负荷训练期患呼吸道感染的危险会增加，而适量的运动训练会减少感染。,3.4结论：SIgA作