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B淋巴细胞活化第一信号:BCR复合受体特异性结合抗原的B细胞决定基,传递抗原特异性信号 CD21/CD19/CD81与结合在抗原上的C3dg结合辅助第一信号的传递 第二信号:CD40结合CD40L 4.简述T淋巴细胞胞内信号传导途径。 T淋巴细胞抗原受体(TCR)识别抗原后,使膜受体发生交联,活化胞内酶—蛋白酪氨酸激酶(PTK),包括P56fyn,P56lck和ZAP-70等,随后活化信号继续向胞内传导,包括以下两个途径: (1)PLC-γ活化 活化的ZAP-70使接头蛋白(LAT,SLP-76)磷酸化,它们与含有SH2功能区的磷脂酶C-γ(PLC-γ)结合,使之活化。当PLC-γ上的酪氨酸被磷酸化而使其活化后,它就可裂解细胞膜上的磷酯肌醇二磷酸( PIP2),产生二个重要的信息分子,开通二个信号转导通路: ①磷酯肌醇三磷酸(IP3),IP3开放胞膜Ca2+通道,使Ca2+流入胞内,并开放胞内钙储备,释放Ca2+。胞浆Ca2+浓度升高使胞浆内钙调磷酸酶活化,它使转录因子NFAT去磷酸根,而由胞浆转位到核内。 ②甘油二酯(DAG)。它在胞膜内面结合并活化蛋白激酶C(PKC),由PKC活化转录因子NF-κB,使它转位至核内,将活化信号传至细胞核。 由于一个分子PLC-γ能产生许多分子的IP3和DAG,因而,信号不但传递且得以放大,IP3及DAG是多种受体信号传递的共同的枢纽。 (2)MAP激酶活化 ZAP-70活化后可经Ras活化丝裂原蛋白激酶(MAP激酶)级联反应。这种级联反应在多种动物细胞活化过程中起作用。经CD28-B7的第二活化信号活化MAP及PI3激酶途径,引起活化的系列级联反应,直接导致细胞核内转录因子活化,特别是激活癌基因fos和Jun表达,由两基因编码的分子组成转录因子AP-1分子。 1. 简述巨噬细胞与Th1细胞之间的相互作用 巨噬细胞对Th1细胞的作用 1)巨噬细胞可摄取、加工抗原并将抗原以抗原肽:MHC II 分子复合物的形式递呈给Th细胞,为Th1细胞活化提供第一信号 2)巨噬细胞表达的协同刺激分子(如B7)可与Th1表面的相应受体(CD28)结合,为Th1细胞活化提供第二信号 3)活化的Mφ分泌IL-12,它可促使未受刺激的CD4+T细胞分化成Th1细胞 Th1细胞对巨噬细胞的作用 1)活化后的Th1细胞可释放细胞因子(如IFN-γ)活化巨噬细胞,还可通过其表面的CD40L与巨噬细胞表面的CD40结合活化巨噬细胞,增强巨噬细胞的吞噬和杀菌能力。 2)活化后的Th1细胞可表达FasL,杀死表达Fas分子的巨噬细胞;被杀死的Mφ释放出寄生在胞内的细菌,这些细菌又可被Th1召集来的巨噬细胞所吞噬,Th1细胞召集Mφ可有两种途径,其一是Th1细胞可产生造血干细胞生长因子如IL-3及GM-CSF,它可刺激骨髓产生新的巨噬细胞。其二感染部位的Th1细胞分泌TNF-α和TNF-β(淋巴毒素),它可使炎症部位的血管内皮细胞粘附分子表达增加,而使吞噬细胞粘附其表面。。 CTLp是如何识别抗原肽进而增殖、分化成效应CTL的? CTL细胞的前体(CTLp)识别APC细胞上的抗原肽:MHCⅠ类分子复合物,并在APC提供的协同刺激信号作用下活化 CTL在Th细胞的辅助在下增殖、分化成效应CTL:因为静止的T细胞不表达MHC Ⅱ类分子,CTLp不能向Th提呈抗原,因此很可能Th和CTLp结合到同一个APC上,即该APC处理抗原后,既表达抗原肽:MHCⅠ类分子复合物,又表达抗原肽:MHCⅡ类分子复合物。也就是抗原肽:MHCⅠ类分子结合TCR后活化CTLp,抗原肽-MHCⅡ类分子结合TCR后,活化Th。由激活的Th释放的IL-2、IL-6等细胞因子作用于与其密切相邻的CTLp,使CTLp增殖分化为效应CTL(Tc)。 简述效应Tc细胞杀伤靶细胞的过程和机制。 过程:1)效应Tc细胞特异性识别靶细胞上的抗原,该过程受MHC限制 2)活化后的效应Tc细胞释放效应分子及表达凋亡分子 3)效应分子选择性地作用于带抗原的靶细胞,引起靶细胞的死亡(溶解性死亡或凋亡) 机制:1)穿孔素的溶细胞作用:CTL释放穿孔素可在靶细胞膜上穿孔,导致靶细胞在数分钟内迅速溶解死亡。 2)颗粒酶引起的细胞凋亡:CTL释放颗粒酶可活化靶细胞内核酸酶,破坏靶细胞的DNA和可降解感染病毒在靶细胞内的DNA。引起细胞的凋亡和阻止感染病毒的复制。 3)FasL诱导的靶细胞凋亡: Tc活化后可表达FasL,它可与靶细胞上的受体Fas分子结合,促使靶细胞凋亡。 (张利宁) 第十六章 B淋巴细胞对抗原的识别及应答 【目的要求】 掌握B 细胞识别抗原的特点,掌握B细胞对TD—Ag的应答过程及B细胞对TD-Ag和TI-Ag应答的特点,掌握B细胞和T细胞的相互作用,掌握抗体产生的规律和研究的意义,熟悉B细胞活化后信号传导与T细胞信号传导的异同。 【重要概念】 1.Ig类别转换:完成IgV基因重排后的子代细胞B淋巴细胞,在抗原的诱导和Th细胞分泌的细胞因子的调节下,其IgV基因表达不变,而C基因的表达从一种类型到另一种类型的转变,进而导致Ig类型的改变。Ig类别转换。如从IgM到IgG1的转变 2. 记忆性B细胞:在淋巴滤泡的生发中心,经过体细胞高频突变存活下来的B细胞,有些停止分化,不发育为浆细胞产生抗体,而成为记忆性B细胞,离开生发中心。当记忆性B细胞再次遇到相同的抗原时,迅速活化产生大量特异性、高亲和力的抗体,引发机体的再次应答反应。 3. 亲和力成熟: 生发中心的B细胞经体细胞高频突变后,其中表达高亲和力BCR的B细胞才能有效地结合抗原,并在抗原特异性Th细胞辅助下增殖,产生高亲和力的抗体,此为抗体亲和力成熟。 4. B细胞活化辅助受体:B细胞表面能辅助BCR复合受体向细胞内传导抗原特异性信号的受体,由CDl9、CD21、CD81与Leul3共同组成的CDl9/CD21/CD81/Leul3复合物。 5.Ig基因的体细胞高频突变:Ig基因的体细胞高频突变发生于分裂中的生发中心母细胞,在每次细胞分裂中,IgV区基因中大约每1000个bp中就有一对发生突变。这种在重链和轻链V区基因的点突变,会导致B细胞产生突变的Ig分子。体细胞高频突变是在抗原诱导下发生的,IgV基因中编码Ig互补决定区(CDR)的核甘酸序列最容易发生突变。Ig基因的体细胞高频突变与Ig基因重排导致的多样性,共同构成了体液免疫应答的多样性。 6. 初次应答:机体初次接受抗原(TD-Ag)刺激所产生的免疫应答,其特点是潜伏期长、抗体浓度低、维持时间短、以 IgM类抗体为主。 7. 再次应答:机体初次免疫后,当抗体浓度恢复到初次免疫前时,再次接受相同抗原刺激所产生的体液免疫应答。再次应答的特点是潜伏期短、③抗体含量高,维持的时间长,以高亲和力的IgG为主, 8. 抗原受体的编辑:借Ig基因二次重排对B细胞抗原受体进行修正,即清除对自身抗原应答或不适合的抗原受体的过程。二次重排可发生于VDJ与其5’上游的其它V片段之间,和VDJ与其3’下游的其它J片段之间;也可发生于轻链V基因。 【重点内容】 1.比较B细胞对TD、TI-1、TI-2抗原应答的差异。 表16.1 B细胞对TD、TI-1、TI-2抗原应答的差异 TD抗原 TI-1抗原 TI-2抗原 结构 蛋白质,具多种抗原决定簇 B细胞决定簇和B细胞丝裂原 多个重复的抗原决定簇,呈线性排列 产生的抗体 特异性抗体 低浓度时产生特异性抗体,高浓度时产生非特异性抗体 特异性抗体 Th细胞辅助 需要 不需要 不需要 激活T细胞能力 有 无 无 APC加工处理 需要 不需要 不需要 识别的细胞 B2细胞 B1细胞 B1细胞 MHC限制性 有 无 无 再次应答反应 有 无 无
2.B淋巴细胞识别抗原的特点有哪些? (1)特异性:对于可溶性抗原,当局部抗原浓度低时,直接以BCR方式特异性识别结合,并经胞内加工处理后,以抗原肽-MHC分子复合物的形式提呈给T细胞,启动免疫应答。 (2)非MHC限制性:B细胞以BCR方式结合抗原时,识别的是抗原表面的天然构像决定蔟,无须其他抗原递呈细胞的加工处理,因而不受MHC分子的限制性。 (3)当局部抗原浓度高时,以非BCR方式吞噬抗原,此时B淋巴细胞不活化。 3.比较B细胞与T细胞信号转导过程的主要异同点? 相同点:T、B淋巴细胞的胞内信号传导过程基本相同.活化后的ZAP-70(T细胞)和Syk(B 细胞)均可激活磷脂酶C-γ(PLC-γ)和鸟苷酸置换因子(GEFs),活化的PLC-γ可进一步裂解磷酯酰肌醇二磷酸(PIP2)产生第二信使,即三磷酸肌醇(IP3)和甘油二酯(DAG),然后经IP3和DAG途径激活相关的基因。活化的GEFs可激活Ras和Rac,然后经MAP途径激活相关的基因。 主要不同: 1)B细胞通过BCR识别结合抗原后,转导信号的分子是Igα/Igβ;T细胞通过TCR识别结合抗原肽—MHC分子复合物后,转导信号的分子是CD3; 2)B细胞表面抗原受体(BCR)交联能使与Igα/Igβ胞浆区相联的酪氨酸激酶Lyn、Fyn 和Blk等活化,这些活化的酪氨酸激酶可使Igα/Igβ胞浆区的ITAM磷酸化;T细胞表面的抗原受体交联,能使与转导信号的分子是CD3相联的Fyn 和CD4相联的Lck活化,这些活化的酪氨酸激酶可使CD3分子胞浆区的ITAM磷酸化。 3)B细胞Igα/Igβ胞浆内ITAM完全磷酸化后,第一个被募集的酪氨酸激酶是Syk,T细胞CD3胞浆内ITAM完全磷酸化后,第一个被募集的酪氨酸激酶是ZAP—70; 4. TD-Ag刺激B淋巴细胞激活、增殖和分化的过程是什么? (1) TD抗原进入机体后,被专职抗原提呈细胞(APC)捕获加工后,抗原递呈细胞将抗原的有效成分递呈给Th细胞,而抗原递呈细胞则从组织迁移到淋巴结的胸腺依赖区(T细胞区)。 (2)循环中的初始CD4+Th细胞迁入淋巴结胸腺依赖区后,与位于此部位的抗原递呈细胞相互作用,在同时识别自身的MHC分子和外来性抗原时即被活化,活化的Th细胞表达CD40L,并释放IL-2、4、5和IFN-γ等多种细胞因子。 (3)循环中的B细胞穿过高内皮小静脉迁入淋巴结的胸腺依赖区,接受抗原刺激并通过表面表达的CD40等协同刺激分子受体与活化Th细胞表面相应的CD40L等协同刺激分子结合而相互作用,获得活化第二信号而被激活。 (4)活化B细胞可表达多种细胞因子受体,接受活化Th细胞分泌的相应细胞因子作用后,其中小部分活化B细胞可增殖分化为浆细胞产生抗体,而大部分活化B细胞则进入初级淋巴滤泡分裂增殖形成生发中心。 (5)在抗原的诱导下,生发中心的B淋巴母细胞经过IgV基因高频突变、抗原受体编辑、亲和力成熟、Ig类别转换,产生高亲和力的抗体发挥效应。 (6)生发中心存活下来的B细胞,部分停止分化发育成为记忆性B细胞而离开生发中心。当这部分细胞再次遇到相同的抗原时迅速活化,产生大量特异性抗体。 5. 在外周淋巴器官的T细胞区,Th2细胞是如何辅助B淋巴细胞产生抗体的? 答:Th细胞与B细胞的相互作用发生于周围淋巴器官的T细胞区。抗原进入机体,被专职抗原提呈细胞(APC)捕获加工,从组织迁移到淋巴结的胸腺依赖区(T细胞区)。再循环中的初始CD4+Th细胞迁入淋巴结胸腺依赖区后,其TCR与APC加工递呈的抗原肽—MHC分子相结合,Th细胞被激活。循环中的B细胞穿过高内皮小静脉迁入淋巴结的胸腺依赖区,表达该抗原特异BCR的B细胞在该区被“捕捉”,接受抗原刺激,在活化Th细胞提供的协同刺激信号和分泌细胞因子的辅助下而活化,而不表达该抗原特异BCR的B细胞则很快从T细胞区进入B细胞区。这样,抗原特异的B细胞与抗原特异的T细胞在T细胞区这一特异的部位相遇,B细胞就能在Th细胞辅助下被激活。 6. 黏膜伴随(相关)淋巴组织由哪些成分组成?具有哪些结构特点? 黏膜伴随(相关)淋巴组织(MALT)主要包括扁桃体、阑尾和小肠派氏集合淋巴结以及呼吸道、肠道和泌尿生殖道黏膜上皮细胞下聚集的无包膜的淋巴组织。MALT没有输入淋巴管道,抗原由黏膜上皮细胞表面进入。在肠黏膜上皮细胞间存在一种特化的抗原转运细胞一M细胞,该种细胞能以吞饮形式将外来抗原转运到胞质内,并在未经降解情况下,将抗原转运到黏膜下结缔组织中。黏膜下结缔组织中富含巨噬细胞、树突状细胞以及与之混处在一起的T、B细胞。T细胞中以CD8+T细胞为主(占80%-90%),CD4+T细胞主要为CD45RO+记忆T细胞,B细胞主要是表型为mIgD+、HLA—DR+、B7+的记忆B细胞。 7. 分泌型IgA是如何形成的? 黏膜下浆细胞合成分泌的单体IgA,通过J链连接形成IgA二聚体,该种IgA二聚体能与黏膜上皮细胞表面以膜结合形式表达的分泌成分(又称多聚免疫球蛋白受体pIgR)结合,并经细胞内吞、转运和胞吐作用将分泌型IgA输送到黏膜表面。在细胞内转运期间或转运后,锚定在膜上的pIgR在锚定处被蛋白水解酶裂解,其胞外部分(即分泌小体)仍与IgA二聚体结合在一起形成分泌型IgA。分泌成分/分泌小体与IgA二聚体结合,可增强IgA二聚体对外分泌液中蛋白水解酶降解的抵抗作用。 8. 简述体液免疫应答的特点。 答:B淋巴细胞针对TD-Ag与TI-Ag的免疫反应具有不同的特点。对TD-Ag反应主要表现为:①需要B和T淋巴细胞共同参与。T细胞辅助B细胞增殖和分化,提供高亲和力抗体产生所必需的B细胞信号,产生高亲和力的抗体,并有记忆性B细胞的产生;②具有高度特异性,产生多种不同类别的同种型抗体(IgM、IgG及其亚型、IgE和IgA);③具有记忆性,对TD-Ag应答表现为初次和再次应答两种不同的形式。 对TI-Ag的反应主要表现为:①不需要抗原特异性的Th辅助;②主要生成IgM 和一些IgG抗体;③无记忆性B细胞生成。 9. 试述抗体产生的初次应答和再次应答的特点和意义? 答;抗体产生可分为初次应答和再次应答两个阶段。当抗原初次进入机体后,需经一定的潜伏期,潜伏期长短与抗原的性质有关。疫苗经5~7天,类毒素则在2~3周后,血液中才出现抗体,初次应答所产生的抗体量一般不多,持续时间也较短. 从抗体出现的种类来看,IgM出现最早,但消失也快,在血液中只维持数周至数月。IgG出现稍迟于IgM,当IgM接近消失时,IgG达高峰,它在血液中维持时间可达数年之久。 当第二次接受相同抗原时,机体可出现再次反应,开始时抗体有所下降,这是因为原有抗体被再次进入的抗原结合所致。随后抗体量(主要为IgG)迅速增加,可以比初次产
第四章免疫球蛋白(immunoglobulin ,Ig) 教学目的及任务 1、掌握免疫球蛋白、抗体、单克隆抗体的概念。2、掌握免疫球蛋白的基本结构、水解片段;了解J链和分泌片。3、掌握免疫球蛋白的分类;了解免疫球蛋白的多样性及血清型。4、掌握免疫球蛋白的主要功能。5、掌握五类免疫球蛋白的特性和功能。6、熟悉人工制备抗体的种类。 教学内容:一、概述理解:抗体和免疫球蛋白的概念了解:Ig与Ab的关系二、免疫球蛋白分子的结构理解:免疫球蛋白的基本结构,包括:1.肽链组成和类别、2.可变区和恒定区、3.功能区的类型和作用、4.分泌片和连接链、5.酶解片段。三、免疫球蛋白的异质性理解:免疫球蛋白分类和分型的类型及依据了解:免疫球蛋白的多样性及血清型——同种型(isotype)、同种异型(allotype)、独特型(idiotype)四、免疫球蛋白分子的功能理解:Ig分子的功能了解:Ig分子在抗感染中的作用、Ig分子的双重性和实际意义、Ig分子功能的结构基础。五、五类免疫球蛋白的特性与功能理解:各类Ig的生物学活性六、单克隆抗体理解:多克隆抗体(polyclonal antibodies)、单克隆抗体(monoclonal antibodies)的概念和单克隆抗体的特点。了解:单克隆抗体的产生过程及其在医学中的实际应用。 教学步骤、时间分配共四学时,依据教学顺序具体分配如下:概述—10分钟Ig的结构—45分钟Ig的异质性—25分钟Ig的功能—40分钟各类Ig的功能—20分钟单克隆抗体—15分钟小结—5分钟 本单元重点 免疫球蛋白的结构和主要功能 本单元难点 1.高变区的结构;2.调理作用与ADCC的区别;3. 同种型、同种异型、独特型的理解 教学方法 理论讲授 教具准备 PPT 幻灯片一套;激光笔一支;粉笔若干支 思考题 1.简述Ig的基本结构及其功能2.试述Ig的生物学功能3. 简述各类Ig的特性及功能 参考资料 1.Medical Immunology , Tristram G.Parslow .MD.PhD, Daniel P.Stites.MD2.周光炎主编.免疫学原理[M].上海:上海科学技术文献出版社,2000年8月3.孙汶生主编.医学免疫学[M].北京:人民卫生出版社,2002年8月 第四章免疫球蛋白
免疫学可分为基础免疫学和临床免疫学。医学各专业必修的为基础免疫学,其核心内容是围绕免疫应答展开的,而免疫应答过程及效应依赖于免疫系统中免疫分子的参与。免疫分子分为分泌型和膜型两种,分泌型免疫分子主要有:免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig)、补体、细胞因子;膜型免疫分子主要有:主要组织相容性分子、CD 分子、AM分子、TCR、BCR等。本次课主要讲三种分泌型免疫分子中的免疫球蛋白,它是体液免疫应答的重要效应分子。此章在本书中地位特别重要,是后续各章的基础;百年诺贝尔医学生理学奖中有六次颁奖与免疫球蛋白有关(抗毒素发现;抗体生成:侧链学说和体液免疫学说、克隆选择学说;抗体的化学结构阐明;单克隆抗体技术;抗体多样性的遗传基础)。 一、概述 * 抗体(antibody,Ab) BC识别抗原后活化增殖分化为浆细胞所产生的、能与相应抗原特异性结合的球蛋白。 * 免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig) 具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白 * Ig与Ab的关系 Ig是结构和化学本质的概念;Ab是生物学和功能的概念,现可通用。 * Ig可分为分泌型(secreted Ig, SIg)和膜型(membrane Ig, mIg)。 * 抗体理化性质:属球蛋白,在电泳图谱上大部分抗体活性在γ球蛋白区;具有异质性。
二、免疫球蛋白的结构 (一)基本结构(以IgG为例) 1 四肽链结构 由两条相同的长链和两条相同的短链通过二硫键连接而成的四肽链分子。 2 两种链(重链与轻链) 重链(heavy chain, H链):由450-550个氨基酸残基组成。 轻链(light china, L链):由大约214个氨基酸残基组成。 3 每种链:两端,即氨基端(N端)、羧基端(C) 4 每种链:两区(可变区与恒定区) 可变区(variable region, V区) * Ig分子N端,在轻链1/2和重链1/4处,氨基酸组成和排列有较大差异。 V区又可分为高变区(或互补决定区)和骨架区。 * 高变区(hypervariable region, HVR):在VL和VH中某些局部区域的氨基酸组成与排列变异极大,此为HVR。VH和VL各有3个HVR。 * 互补性决定区(complementarity-determining region):高变区乃抗体与抗原(决定簇)特异性结合的位置,该部位因在空间结构上可与抗原决定簇形成精密的互补,故HVR又称为CDR。 * 骨架区(framework region, FR):V区中非HVR部位的氨基酸组成和排列相对保守,此为FR。VH和VL各有4个骨架区。 恒定区(constant region, C区) * Ig分子C端,在轻链1/2和重链1/4(IgG、IgA、IgD)或1/5(IgM、IgE)处,氨基酸的组成和排列比较恒定。* C区虽不直接与抗原表位结合,但Ig的多种生物学活性是由C区介导的。 (二)功能区 1、定义:Ig的多肽链分子可折叠成若干个链内由二硫键连接的球形结构。每个球形结构约由110个氨基酸组成,具有一定的功能,故称功能区。 2、各类Ig功能区 L链:VL、CL H链:VH、CH1、CH2、CH3、CH4(IgM、IgE) 3、功能区功能(以IgG为例) 1) VH和VL:与抗原特异性结合的部位; 2) CL和CH1:某些同种异型(allotype)遗传标记; 3) IgG的CH2、IgM的CH3:补体C1q结合点(激活补体经典途径); 4) IgG的CH3:结合单核/巨噬细胞表面FcR(介导不同生物学效应); 5)铰链区(hinge region) * 位于CH1与CH2之间,含有丰富的脯氨酸,对蛋白酶敏感;不含α螺旋,故易伸展弯曲,有利于IgV区与抗原互补性结合;有利于暴露补体结合点。 (三)水解片段 1、木瓜蛋白酶(papain)水解片段 IgG在木瓜蛋白酶作用下 →Fab段(抗原结合段)×2 + Fc段(可结晶段) 2、胃蛋白酶(pepsin)水解片段 IgG在胃蛋白酶作用下 →F(ab’)2 + pFc’(无活性) 意义:研究抗体的化学结构;用于临床,如用胃蛋白酶水解抗体保留了免疫原性,而pFc’又避免了Fc段因亲细胞性而引起的副作用。 (四)J链和分泌片 1、J链(joining chain) 2、分泌片(secretory piece, sp)又称分泌成分(secretory comonent, sc)
三、免疫球蛋白的异质性 1、免疫球蛋白异质性的含义—— n 不同抗原表位刺激所产生不同的抗体分子,其识别抗原的特异性不同(C区不同,V区不同) n 同一抗原表位诱生的不同类型的抗体,其识别抗原的特异性相同(C区不同,V区相同) n 不同抗原表位刺激所产生相同的抗体分子,其识别抗原的特异性不同(C区相同,V区不同) n 免疫球蛋白有不同种类 n 免疫球蛋白同时可作为抗原,其具有不同的抗原特异性 2、Ig的类型 (1)类:根据重链恒定区(CH)氨基酸组成和排列不同,有γ、μ、α、δ、ε五种重链,分别组成IgG、IgM、IgA、IgD和IgE五类Ig; 亚类:同一类Ig根据绞链区氨基酸组成、重链二硫键数目和位置的差别,可分为亚类(IgG1-IgG4;IgA1-2)。 (2)型:根据轻链恒定区(CL)氨基酸组成和排列不同不同,分为κ型(kappa)和λ型(lambda)。 亚型:根据入链恒定区个别氨基酸的差异,分为λ1-4亚型。 3、Ig的血清型—用血清学方法测定和分析Ig的抗原性质 n 同种型(isotype) 指同一种属所有个体的Ig分子共有的抗原特异性标志,位于IgC区。 n 同种异型(allotype) 指同一种属不同个体间Ig分子所具有的不同的抗原特异性标志, 位于IgC区。 n 独特型(idiotype) 指同一个体不同B细胞克隆产生的Ig分子所特有的抗原特异性标志,独特型由若干个抗原决定簇组成,又称为独特位(idiotope),主要存在于V区。
四、免疫球蛋白的功能 (一)V区的功能 V区的基本功能是与相应的抗原表位特异性地结合; * 体液中的抗体与相应抗原结合:(A)发挥中和毒素和病毒作用;(B)介导体液免疫效应(生理与病理); * B细胞表面的Ig(BCR)特异性结合抗原表位,赋予B细胞特异性识别抗原表位的能力。 (二)C区的功能 1、激活补体 (1)IgM、IgG1-3与抗原结合成复合物,激活经典途径。 (2)凝聚的IgA或IgG4可激活补体旁路途径。 2、与细胞表面FcR结合 (1)调理作用(opsonization) * 促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。 * Ig Fc段与吞噬细胞表面FcR结合→促进吞噬作用; (2)抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (Ab-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC) * 表达FcR的细胞(NK细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞)通过识别Ab的Fc段而直接杀伤被Ab所覆盖的靶细胞的过程称为ADCC。 (3)介导I型超敏反应 * IgE Fc段与肥大细胞、嗜酸粒细胞表面FcεR结合→靶细胞释放生物活性物质→I型超敏反应。 3、穿过胎盘和粘膜 * IgG可通过胎盘;sIgA可穿过呼吸道和消化道粘膜→参与粘膜局部免疫。 (三)V区、C区共有的功能 * 抗体对免疫应答有正、负调节作用。* 免疫原性
五、五类Ig的特性和功能 (一)IgG 1、特性产生——部位:脾、淋巴结中浆细胞; 时间:出生后3月始合成,3~5岁接近成人水平; 存在——形式:单体 部位:Sera和胞外液(各50%) 时间:即半寿期,20-23天 浓度:Sera Ig中含量最高(75%-80%) 2 2、功能多数具有抗菌、抗病毒、抗毒素作用(通过调理作用、ADCC作用、激活补体) 3、意义 1)是唯一能通过胎盘的Ig,发挥自然被动免疫功能; 2)临床注射丙球预防相应传染(甲/乙肝)病; 3)参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应,某些自身免疫病; (二)IgM 1、特性产生——部位:脾、淋巴结中浆细胞; 时间:胚胎晚期 存在——形式:五聚体MW最大,称为巨球蛋白; 部位:主要在血液中; 时间:即半寿期,较短,5天左右; 浓度:Sera Ig中含量 5%-10% 2、功能溶菌/溶病毒/溶血(激活补体) 3、意义 1)生物进化与个体发育中最早出现的Ig(胚胎期20周即能产生,脐带血IgM增高提示胎内感染(如风疹病毒、巨细胞病毒感染等); 2)抗原初次刺激机体时,是体内最先产生的Ig;又因半寿期短,故血清IgM升高说明有近期感染; 3)天然血型抗体是IgM; 4)参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应及某些AID; 5)未成熟B细胞仅表达mIgM,记忆B细胞mIgM消失 (三)IgA 1、特性产生——部位:MALT; 时间:出生后3-6月始合成; 存在——形式:分单体血清型和二聚体分泌型; 部位:唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和粘膜表面; 时间:即半寿期,6天左右; 浓度:Sera Ig中含量 10%-20% 2、功能 1)血清型:同IgG,但不重要 2)分泌型:粘膜局部抗感染免疫的重要因素(又称局部免疫抗体)。 3、意义 1)机体初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用; 2)缺乏或合成障碍,易患呼吸道、胃肠道感染。 (四)IgD 1、血清中含量低仅1%,其生物学作用尚不清楚。 2、半寿期,2.5天左右 3、可作为B细胞分化成熟标记,成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD,活化或记忆B细胞表面的mIgD逐渐消失。 (五)IgE 1、血清中含量最低的Ig; 2、种系进化最晚; 3、最不稳定(T1/2为2天); 4、属亲细胞抗体,可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面FcεR结合,介导I型超敏反应。
六、抗体的制备 (一)多克隆抗体(polyclonal antibody,PcAb) * 用普通抗原免疫动物所获得的抗体,由于抗原含多种抗原决定簇,同时刺激多个B细胞克隆产生抗体,所获得的抗体是包括多种特异性抗体的混合物,此为多克隆抗体。 (二)单克隆抗体(monoclonal antibody, McAb) 1、概念:由一个BC克隆所产生的、识别一种Ag决定簇的同源Ab。 2、MAb的优点是:高特异(仅针对特定抗原表位)、高纯度(属同一类、亚类、型别)高效价、可大量生产。 3、MAb的应用: 1)检测各种Ag(C表面Ag/TuAg/CK/H) 2)用于疾病治疗 (三)基因工程抗体又称重组抗体 借助DNA重组技术和蛋白质工程技术,按人们的意愿在基因水平上对Ig进行切割、拼接或修筛,重新组装成为新型抗体分子。
小结:抗体、免疫球蛋白的概念→免疫球蛋白的结构→免疫球蛋白的功能(结构决定功能)→五类Ig的特性和功能(从一般到特殊)→Ab的制备(尤其McAb)
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