第四章免疫球蛋白 - 图文 下载本文

原表位,呈现出不同的免疫原性。Ig分子上有三类不同的抗原表位,分别为同种型、同种异型和独特型抗原表位(图4-7)。

(一)同种型(isotype)

不同种属来源的抗体分子对异种动物来说具有免疫原性,可刺激机体产生抗该异种抗体的免疫应答。这种存在于同种抗体分子中的抗原表位即为同种型,是同一种属所有个体Ig分子共有的抗原特异性标志,为种属型标志,存在于Ig 的C区。

(二)同种异型(allotype)

同一种属但不同个体来源的抗体分子也具有免疫原性,也可刺激机体产生特异性免疫应答。这种存在于同种但不同个体中的免疫原性,称为同种异型,是同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同抗原特异性标志,为个体型标志,存在于Ig 的C区或V区。

(三)独特型(idiotype,Id)

即使是同一种属、同一个体来源的抗体分子,其免疫原性亦不尽相同,称为独特型,是每个免疫球蛋白分子所特有的抗原特异性标志,其表位又称为独特位(idiotope)。抗体分子每一Fab段约有5~6个独特位,它们存在于V区(图4-8)。独特型在异种、同种异体甚至同一个体内均可刺激产生相应抗体,即抗独特型抗体(anti-idiotype antibody,AId或Ab2)。

- 9 -

第三节 免疫球蛋白的功能

免疫球蛋白的功能与其结构密切相关。免疫球蛋白的V区和C区的氨基酸组成和顺序的不同,决定了它们功能上的差异;许多不同的免疫球蛋白在V区和C区结构变化的规律性,使得免疫球蛋白的V区和C区在功能上存在共性。V区和C区的作用,构成了免疫球蛋白的生物学功能(图4-9)。

- 10 -

一、Ig V区的功能

识别并特异性结合抗原是免疫球蛋白分子的主要功能,执行该功能的结构是免疫球蛋白V区,其中CDR在识别和结合特异性抗原中起决定性作用。免疫球蛋白分子有单体、二聚体和五聚体,因此结合抗原表位的数目也不相同。Ig结合抗原表位的个数称为抗原结合价。单体Ig可结合2个抗原表位,为双价;分泌型IgA为4价;五聚体IgM理论上为10价,但由于立体构型的空间位阻,一般只能结合5个抗原表位,故为5价。

免疫球蛋白的V区与抗原结合后,在体内可结合病原微生物及其产物,具有中和毒素、阻断病原入侵、清除病原微生物等免疫防御功能。B细胞膜表面的IgM和IgD等Ig构成B细胞的抗原识别受体,能特异性识别抗原分子。在体外可发生各种抗原抗体结合反应,有利于抗原或抗体的检测和功能的判断。

二、Ig C区的功能

(一)激活补体

IgG1、IgG2和 IgG3以及IgM与相应抗原结合后,可因构型改变而使其CH2和CH3结构域内的补体结合点暴露,从而通过经典途径激活补体系统,产生多种效应功能,其中IgM、IgG1和IgG3激活补体系统的能力较强,IgG2较弱。IgA、IgE和IgG4本身难于激活补体,但形成聚合物后可通过旁路途径激活补体系统。通常,IgD不能激活补体。

(二)结合Fc段受体 IgG、IgA和IgE抗体,可通过其Fc段与表面具有相应受体的细胞结合,产生不同的生物学作用。

1. 调理作用 (opsonization) 指抗体如IgG(特别是IgG1和IgG3)的Fc段与中性粒细胞、巨噬细胞上的IgG Fc受体结合,从而增强吞噬细胞的吞噬作用(图4-9)。例如,细菌特异性的IgG抗体可以其Fab段与相应的细菌抗原结合后,以其Fc段与巨噬细胞或中性粒细胞表面相应IgG Fc受体结合,通过IgG的Fab段和Fc段的“桥联”作用,促进吞噬细胞对细菌的吞噬。

2. 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependent cell?mediated cytotoxicity,ADCC) 指具有杀伤活性的细胞如NK细胞通过其表面表达的Fc受体(FcR)识别包被于靶抗原(如细菌或肿瘤细胞)上抗体的Fc段,直接杀伤靶细胞(图4-9)。NK细胞是介导ADCC的主要细胞(详见第十四章)。抗

- 11 -

体与靶细胞上的抗原结合是特异性的,而表达FcR的细胞其杀伤作用是非特异性的。

3. 介导Ⅰ型超敏反应 IgE为亲细胞抗体,可通过其Fc段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的高亲和力IgE Fc受体(FcεRI)结合,并使其致敏。若相同变应原再次进入机体与致敏靶细胞表面特异性IgE结合,即可促使这些细胞合成和释放生物活性物质,引起Ⅰ型超敏反应(详见第十七章)。

(三)穿过胎盘和黏膜

在人类,IgG是惟一能通过胎盘的免疫球蛋白。胎盘母体一侧的滋养层细胞表达一种IgG输送蛋白,称为新生Fc段受体(neonatal FcR,FcRn)。IgG可选择性与FcRn结合,从而转移到滋养层细胞内,并主动进入胎儿血循环中。IgG穿过胎盘的作用是一种重要的自然被动免疫机制,对于新生儿抗感染具有重要意义。另外,分泌型IgA可通过呼吸道和消化道的黏膜(图4-10),是黏膜局部免疫的最主要因素。

此外,免疫球蛋白还对免疫应答有调节作用(详见第十六章)。

第四节 各类免疫球蛋白的特性与功能

- 12 -