理论要点之免疫学：免疫球蛋白
免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
抗体（antibody,Ab）是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质，主要存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能
第一节 免疫球蛋白的结构
一、免疫球蛋白的基本结构
四肽链结构
所有Ig的基本单位都是四条肽链组成的对称结构。两条重链（H）和两条轻链（L）。
每条重链和轻链分为氨基端和羧基端。
1.人类Ig根据其重链稳定区的分子结构和抗原特异性的不同，分为五类：
类别与重链对应关系如下
分类： IgG、IgA、IgM、IgD、IgE，
重链： γ、 α、 μ、 δ、 ε
2.轻链可分为两型：κ、λ型
根据氨基酸排列顺序的不同分为可变区（V）和恒定区（C）。
（1）可变区 ：重链（H）近氨基端1/4或1/5区域内的氨基酸，轻链（L）近氨基端1/2区域内的氨基酸多变称可变区。
高变区：VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序特别易变化，这些区域称为高变区。
三个高变区共同组成Ig的抗原结合部位，该部位也称为互补性决定区
（2）恒定区
重链和轻链的C区分别称为CH和CL，不同类Ig的重链CH长度不一，同一种属动物中，同一类别Ig分子（如IgG）C区氨基酸的组成和排列顺序比较恒定。
铰链区
位于CH1与CH2之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。
二、免疫球蛋白的功能区
免疫球蛋白多肽分子通过反复折叠形成的球形结构称免疫球蛋白的功能区
每个功能区约由110个氨基酸组成，其氨基酸的序列具有相似形或同源性。其二级结构是反向平行的β片层
轻链分 VL和CL
重链分VH和CH 。
不同类Ig的重链CH长度不一，
IgG、IgA、IgD有CH1.CH2.CH3。
IgM、IgE分CH1.CH2.CH3.CH4
功能区的作用：
①VH和VL是结合抗原的部位；
②CH 和 CL上具有部分同种异型的遗传志；
③IgG的CH2和IgM的CH3具有补体C1q结合位点，可启动补体活化经典途径；
④IgG可通过胎盘；
⑤IgG的CH3可结合细胞表面的FcR；
IgE的CH2和CH3可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞的IgE Fc受体结合。
三、免疫球蛋白的水解片段
木瓜蛋白酶水解 IgG得到两个相同的Fab段和一个Fc段。
胃蛋白酶裂解 IgG得到一个具有双价活性的F（ab’）2 段和若干个小分子多肽碎片（pFc’）
四、J链和分泌片
J链：J链是一条多肽链，富含半胱氨酸，由浆细胞合成。连接Ig单体使其成为多聚体
分泌片：由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价形式结合到二聚体上，并一起被分泌到黏膜表面。对分泌型IgA具有保护作用
第二节 免疫球蛋白的类型
（一）Ig的同种型：同一种属所有个体共同 的抗原特异性标志
（二）Ig的同种异型：同一种属不同个体产生同一类Ig的CH或CL上一个或数个氨基酸（遗传标志）不同而表现的抗原性差异
（三）Ig的独特型：指不同B细胞克隆所产生的Ig V区和T、B细胞表面抗原受体V区所具有的抗原特异性标志.
（一）Ig的同种型：
同一种属所有个体共同的抗原特异性标志
1.类和亚类：
根据CH抗原特异性不同将 Ig 分为
IgG、IgA、IgM、IgD、IgE五类，重链分别为：
γ、 α、 μ、δ、ε
同一类Ig内抗原特异性有些差异,又分若干亚类
IgG 分 IgG1， IgG2， IgG3， IgG4。
IgA 分 IgA1， IgA2.
2.型与亚型：根据CL 抗原特异性不同将 Ig 分为κ、λ型
（二）Ig的同种异型：
同一种属不同个体产生同一类Ig的CH或CL上一个或数个氨基酸（遗传标志）不同而表现的抗原性差异
IgG（γ链）的同种异型标志为Gm因子
（三）Ig的独特型：
指不同B细胞克隆所产生的 Ig V区和T、B细胞表面抗原受体V区所具有的抗原特异性标志。
Ig的独特型决定簇数目庞大,且在一定条件下可刺激机体产生抗-独特型抗体，对免疫调节有重要意义。
IgA2（α链）的同种异型标志为A2m因子
第三节 免疫球蛋白的功能
（一）V区的功能：
主要功能是识别和特异性的结合抗原.
Ig单体可结合两个抗原表位，为双价Ab +Ag——发挥免疫效应
B细胞膜表面的IgM和IgD是B细胞识别抗原的受体
（二）C区的功能：
1.激活补体
IgM，IgG1~3 + Ag 经典途径激活补体
IgG4.IgA、IgE 的凝聚物可经旁路途径激活补体
2.结合细胞表面的Fc受体 （细胞亲嗜性）
3.调理作用：颗粒性抗原-IgG促吞噬细胞的吞噬
5. ADCC作用：肿瘤细胞等与IgG结合,与NK.吞噬 细胞Fc受体结合,增强其对靶细胞的杀伤作用
6.介导I型超敏反应：IgE
穿过胎盘和黏膜
第四节 五类免疫球蛋白的特性与功能
一、IgG
IgG于出生后3个月开始合成
IgG多为单体，半衰期长约为23天，含量最高
IgG1.IgG2和IgG3的CH2能通过经典途径激活补体
IgG是唯一能通过胎盘的抗体
通过Fc段与吞噬细胞表面FcR结合：1.发挥调理作用；2.与NK细胞结合，发挥ADCC作用；3.与葡萄球菌A蛋白结合。
具有抗菌、抗毒素和抗病毒作用
参与II、III型超敏反应
二、IgM
为五聚体，是分子量最大的Ig，称巨球蛋白。
IgM激活补体能力比IgG强
不能通过血管壁，对防止菌血症作用重要
天然血型抗体是IgM
IgM是个体发育过程最早能产生的抗体，胚胎晚期已能合成，也是感染后最早产生的抗体。且半衰期短约5天，故检测IgM水平可用于传染病的早期诊断。
IgM是B细胞抗原受体的主要成分
也可参与II、III型超敏反应
三、IgA
分为血清型和分泌型两种，
血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生,存在于血清中。
分泌型IgA（SIgA）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的黏膜固有层中浆细胞产生。主要存在于初乳、唾液、泪液，以及呼吸道消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。是黏膜局部抗感染的重要物质
四、IgD
1.血清型功能不清
2.膜结合型即mIgD 是B细胞的重要表面标志,也是BCR重要组成成分
B细胞的分化过程中首先出现mIgM，后来出现mIgD ，他的出现标志着B细胞成熟了。
五、IgE
IgE由黏膜固有层中浆细胞产生。种系进化过程中出现最晚, 含量最低 .
IgE的CH2和CH3功能区可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力Fcε受体结合，（因此又称亲细胞抗体）,引起I型超敏反应
第五节 抗体的制备
（一）多克隆抗体（polyclonal antibodies）：第一代抗体，是指由多克隆B细胞群产生的、针对多种抗原决定簇的混合抗体。
（二）单克隆抗体（monoclonal antibodies）：第二代抗体，单克隆抗体：是指由一个B杂交瘤细胞活化、增殖、分化产生的子代细胞克隆分泌的、针对一个抗原决定簇的抗体。
（三）基因工程抗体（genetically engineering antibodies）：第三代抗体，对Ig基因结构与功能的了解与DNA重组技术相结合，根据研究者的意图在基因水平对Ig分子进行切割、拼接或修饰，甚至是人工全合后导入受体细胞表达，产生新型抗体。
1.嵌合抗体（chimeric antibody）
2.重构抗体（reshaped antibody）
3.单链抗体（single chain antibody）
4.单区抗体（single domain antibody）
本节课的要求
掌握免疫球蛋白的基本结构、功能区及其功能，了解免疫球蛋白的蛋白酶水解片段。
掌握免疫球蛋白的生物学活性，各类Ig的生物学功能。