抗体

概述

免疫球蛋白是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白，而抗体 (antibody,Ab) 其则是免疫系统在抗原刺激下，由 B 淋巴细胞或记忆 B 细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白，主要分布于血清，也分布于组织液、外分泌液及某些细胞膜表面。抗体分为 IgG、IgM、IgA、IgD、IgE，而其中 IgG、IgM 以高浓度遍布全身，是全身性体液免疫的主要效应分子。

抗体的基本结构

抗体的基本结构是由两条完全相同的重链（heavy chain，H）和两条完全相同的轻链（light chain，L）通过二硫键（-S-S-）连接成 Y 形的单体。
每条肽链分别有 2-5 个约含 110 个氨基酸，序列相似但功能不同的结构域（功能区）组成。

• 抗体分子的二级结构：
  

  Ab 二级结构由几股多肽链折叠而成的两个反向平行的 β 片层，图中轻链的 CL 两个 β 片层分别为 4 股和 3 股，VL 为 5 股和 4 股。两个 β 片层通过链内二硫键垂直连接而成 “三明治” 状的 “β 桶状” 结构

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| 特点 | 重链 | 轻链 |
|:— |:— |:— |
| 分类 | μ、γ、α、、δ、ε | κ、λ |
| 可变区V 区 | VH | VL |
| 恒定区 C | CH | CL |

• 抗体的辅助成分：J 链（joining chain）、分泌片（secretory piece。SP）
  

  抗体的多样性：

  由免疫球蛋白基因重排决定并经抗原选择表现出来。

• 血清型分类：
  

抗体的功能：

• 抗原识别
• 激活补体
• 结合 Fc 受体：

  调理作用：IgG 介导
  抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
  介导 Ⅰ 型超敏反应：IgE 通过其 Fc 段与肥大细胞和嗜酸性粒细胞表面的高亲和力 IgE Fc 受体（FcεRⅠ）结合而致敏。

• 人免疫球蛋白的主要理化性质和生物学功能

活化的B细胞可分化成两种不同用途的细胞：生产可溶性抗体的浆细胞，以及用于记忆已接触过的抗原的记忆B细胞。后者可在体内存活多年，并使得下次再接触到同样抗原时，能够更迅速的做出响应。

胎儿和新生儿体内的抗体是由母亲所提供的，是一种被动免疫。在出生后一年内，新生儿就可自行产生许多不同的抗体。由于抗体可以溶解在血液当中，因此它们是体液免疫系统的一部分。体液循环中的抗体，是由应答某一特定抗原如病毒衣壳片段的B细胞克隆子代所产生的。抗体从下列三个方面为免疫力做出贡献：通过与病原体结合来避免入侵和破坏自身的细胞；通过刺激巨噬细胞等免疫细胞来包裹并清除病原体；以及通过刺激其它免疫应答过程如补体路径，来消灭病原体。


补体的活化
当补体与细菌结合形成补体级联时，也是一种能和抗体结合的抗原。当抗体的Fv区与之结合时，会激活典型的补体系统。这将会通过两种途径消灭该细菌：第一种途径是通过抗体与补体的结合在微生物上作标记，使得噬菌细胞受到补体级联所产生的特定的补体的吸引，并通过一个叫做噬菌作用的过程吞噬细菌；第二种途径是通过形成一种叫做补体膜攻击复合物的补体抗体复合物来直接杀死细菌。

效应细胞的活化（调理作用）
为了阻止病原体在细胞外进行复制，抗体通过与之结合而将其聚集在一起，即凝集。由于抗体至少拥有两个互不结合位，因此理论上它可以与不只一个相同类型的抗原相结合。通过对病原体的覆盖，抗体可以激活能识别该抗体Fc区的细胞的效应作用。拥有可以识别覆盖病原体的抗体Fc区的细胞，可以和IgA、IgG以及IgE型抗体的Fc区发生互动。某一特定细胞上的Fc区感受器遇到特定的抗体后，会引发该细胞的效应作用，例如：吞噬细胞会进行吞噬，肥大细胞和中性粒细胞会脱颗粒，而自然杀伤细胞会释放细胞因子和细胞毒素等化学物质。这些作用最终会导致入侵微生物的解体。Fc区感受器是种型敏感的，因此可使得免疫系统具备更高的灵活性，当不同的病原体入侵时可以仅仅触发正确的免疫机制。

凝集与沉淀反应
抗体上的抗原结合位可与抗原结合而将其聚集在一起，即凝集反应。由于抗体至少拥有两个抗原结合位，因此理论上它可以与不只一个相同类型的抗原相结合，使其抗原－抗体复合体更容易被吞噬细胞吞噬。若为可溶性抗原，则抗体能以形成抗原－抗体复合体的方式大大增加其分子量，使其溶解度降低而沉降于血管壁上，最后被吞噬细胞清除。

中和抗体
人类及高级灵长类动物还可以在病毒入侵之前，在血液中释放中和抗体。中和抗体是指那些在任何感染、接种疫苗、接触任何外来抗原或者接受被动免疫之前，即已被制造和释放出来的抗体。这类抗体可以在适应性免疫响应被启动之前，激活经典的补体路径，来消解有包膜的病毒颗粒。许多中和抗体的目标抗原是双半乳糖α(1,3)-半乳糖（α-Gal），后者通常出现在糖基化的细胞膜蛋白的糖基终端上，也是人类消化道中细菌的代谢产物[29]。通常认为异种器官移植所引起的排斥，部分是由接受移植者血清中流动的中和抗体和移植器官上的α-Gal抗原结合造成的。

性质	IgM	IgD	IgG	IgA	IgE
分子量（kD）	950	184	150	160	190
重链	μ	δ	γ	α	ε
亚类数	无	无	4	2	无
c 区结构域数	4	3	3	3	4
辅助成分	J	无	无	J, SP	无
糖基化修饰率	10%	9%	3%	7%	13%
主要存在形式	五聚体	单体	单体	单体 / 二聚体	单体
开始合成时间	胚胎后期	随时	生后 3 个月	生后 4~6 个月	较晚
合成率 mg/(kg*d]	7	0.4	33	65	0.016
占总血清 Ig 比例 %	5~10	0.3	75~85	10~15	0.02
血清含量 (mg、ml)	0.7-1.7	0.03	9.5-12.5	1.5-2.6	0.0003
半寿期（天）	10	3	23	6	2.5
抗原结合价	5	2	2	2，4	2
溶细菌作用	+	？	+	+	？
胎盘转运	-	-	+	-	-
结合吞噬细胞	-	-	+	+	-
结合肥大细胞、噬碱性粒细胞	-	-	-	-	+
结合 SPA	-	-	+	-	-
介导 ADCC	-	-	+	±	-
经典途径补体激活	+	-	+	-	-
旁路途径补体激活	-	？	+（IgG4）	+（IgA1）	-
其他作用	初次应答 早期防御	B 细胞标志	再次应答 抗感染	黏膜免疫	Ⅰ 型超敏反应 抗寄生虫

在生活方面的应用

例如胶体金方案或者乳胶方案配合抗体可以实现 快速筛选指定症状