抗体分子(atb0dy,Ab)是由浆细跑合成和分泌的，而每一种浆细胞克隆可以产生一种特异的抗体分子，所以血清中的抗体是多种抗体分 子的润合物，它们的化学结构是不均一的。而日含量很少。不纯化是抗体分子结构分析的闲谁 限增殖形成的细克，由于所有瘤细胞的速传特性相同，因此它们合成和分泌的蛋白质分子在化学结构上是 均一的。这种蛋白分子存在于血液中的称为骨密蛋白my10 Protein.M)或M蛋白，亦可在尿液中发现称为本周蛋白(BenceJones..BJ由 于这种蛋白分子含量很高，极易纯化，故为1分子结构的展使得对1分子结构、理化性质、抗原性、生物学活性以及其基因结构等方面的研究 者有了重大突破， 第一节抗体的发现及其特性 一、抗体的发现 能刺激机体产生抗体的物质称之为抗原(antg©n,Ag)。由此建立了抗原与抗体的板念. 1890年德回学者Bchuing和日本学者北里用白喉杆茵外毒的组分称为抗毒素，这是在血清中发现的第一种抗体。这种含有抗体的血清称之 为免疫血清。 二、抗体的理化性质 1.抗体是球蛋白早在40年代初期T1scus和Kba!就证实了抗体活性与血清丙种球蛋白组分相关。他们用肺炎球菌多糖免疫家兔，可获得 高效价免疫血清。然后加入相应抗原吸收以除去抗体，将去除抗体的血清进行电泳图诺分析，发现丙种球蛋白（仰G)组分明显减少，从而证 明了抗体活性是存在于丙种球蛋白内！ 白 正常直清 A八+ 图2.血清电泳分离图 其后，经对不同免变血清的电泳分析，招沫离心分析和分子量润定等方法，发现大部分抗体活性存在干球蛋白内，但有小部分抗体活性可 之们副城合名为？S球白合子16万 不是由均质性球蛋白组成而是由异性球蛋白组成 19s.2球 蛋白分 图22不同类免疫球收白的电泳分离医 免疫球蛋白为了准确描述抗体蛋白的性质 在60年代初提出将具有抗体活性的球蛋白称为免疫球蛋分子(mmun globuin,lg)球蛋 白则必称为IEG.2M称为gM,而2A称为1gL,其后又相继发现二类g分子，分别称为1eE和gD,故在血清中现已发现有五类免疫球蛋白分 子，它们的结构与功能是各不相同的 三、抗体的生物学活性
抗体分子（antibody,Ab）是由浆细胞合成和分泌的，而每一种浆细胞克隆可以产生一种特异的抗体分子，所以血清中的抗体是多种抗体分 子的混合物，它们的化学结构是不均一的，而且含量很少，不易纯化，是抗体分子结构分析的困难。 多发性骨髓瘤是由浆细胞无限增殖形成的细胞克隆，由于所有瘤细胞的遗传特性相同，因此它们合成和分泌的蛋白质分子在化学结构上是 均一的。这种蛋白分子存在于血液中的称为骨髓瘤蛋白（meyloma protein,M）或M蛋白，亦可在尿液中发现称为本周蛋白(BenceJones,BJ)由 于这种蛋白分子含量很高，极易纯化，故为Ig分子结构的展使得对Ig分子结构、理化性质、抗原性、生物学活性以及其基因结构等方面的研究 者有了重大突破。 第一节 抗体的发现及其特性 一、抗体的发现 在免疫学发展的早期人们应用细菌或其外毒素给动物注射，经一定时期后用体外实验证明在其血清中存在一种能特异中和外毒素毒性的组 分称之为抗毒素，或能使细菌发生特异性凝集的组分称之为凝集素。其后将血清中这种具有特异性反应的组分称为抗体（antibody,Ab）,而将 能刺激机体产生抗体的物质称之为抗原（antigen,Ag）。由此建立了抗原与抗体的概念。 1890年德国学者Behuing和日本学者北里用白喉杆菌外毒的组分称为抗毒素，这是在血清中发现的第一种抗体。这种含有抗体的血清称之 为免疫血清。 二、抗体的理化性质 1．抗体是球蛋白 早在40年代初期Tiselius和Kabat就证实了抗体活性与血清丙种球蛋白组分相关。他们用肺炎球菌多糖免疫家兔，可获得 高效价免疫血清。然后加入相应抗原吸收以除去抗体，将去除抗体的血清进行电泳图谱分析，发现丙种球蛋白（γ-G）组分明显减少，从而证 明了抗体活性是存在于丙种球蛋白内。 图2-1 兔血清电泳分离图 其后，经对不同免疫血清的电泳分析，超速离心分析和分子量测定等方法，发现大部分抗体活性存在于γ球蛋白内，但有小部分抗体活性可 存在于β球蛋白内。它们的离心常数分别为7S和平共处9S，分子量分别为16万和万。因此它们分别被命名为7Sγ球蛋白分子（16万）19S,β2巨球 蛋白分子(β2M,90万)和β2A球蛋白分子，所以从早期对抗体性质的研究证明抗体不是由均质性球蛋白组成，而是由异性球蛋白组成。 图2-2 不同类免疫球收白的电泳分离图 2．免疫球蛋白为了准确描述抗体蛋白的性质，在60年代初提出将具有抗体活性的球蛋白称为免疫球蛋分子（immunoglobulin,lg）。γ球蛋 白则必称为IgG,β2M称为IgM,而β2A称为IgA。其后又相继发现二类Ig分子，分别称为IgE和IgD。故在血清中现已发现有五类免疫球蛋白分 子，它们的结构与功能是各不相同的。 三、抗体的生物学活性
1.抗体与抗原的特异性结合刺激抗体产生的物质称为抗原，抗体分子与其相应的抗原发生结合称为特异性结合。例如，白喉抗毒素只能中 和白喉杆苗外毒素，而不能中各破伤风外毒素，反之亦然。 2。抗体与补体的结合在一定条件下，抗体分子可以与存在于血清中的补体分子相结合，并使之活化，产生多种生物学效应，称之为抗体的 补体结合现象，揭示了抗体分子与补体分子间的相互作用。 3,抗体的调理作用抗体的第三种功能是可增强吞噬细胞的吞噬作用。在体外的实验中，如将免疫血清中加入中性粒细胞的悬液中，可增死 对相应细胞的吞噬作用，称这种现象为抗体的调理作用。自此揭示了抗体分子与免疫细胞间的相互作用。为了说明抗体分子这些生物学功能。 必须进一步了解抗体分子的结构与功能的关系。 第二节免疫球蛋白分子的结构与功能 一、免疫球蛋白分子的基本结构 Poer等对血清IeG抗体的研究证明，1e分子的基本结构是由四肽镇组成的。即由二条相同的分子量较小的肽链称为轻链和二条相同的分子 量校大的肽链称为重链组成的。经链与重链是由二硫键连接形成一个四肽链分子称为分子的单体， 是构成免疫白分子的本镇物。【单 体中四条肽链两端游离的氨基或基的方向是一致的，分别命名为氨基端(N端)和基端(C端) 变区一 二班 其门米体蛛合气 ] 图2,3免疫球蛋白分子的基本结构示意图 (一)轻链和重链 由于骨萄瘤蛋白(M蛋白)是均一性球蛋白分子，并证明本周蛋白(B)是g分子的L链，很容易从患者血液和尿液中分离纯化这种蛋白。 并可对来自不同患者的标本进行比较分析，从而为分子氨基酸序列分析提供了良好的材料。 1.轻链(lightchair,L)轻链大约由214个氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物，分子量约为24kD。每条轻链有两个由链内二硫健内 二硫所组成的环肽。L链共有两型：kappa(K)与1 ambda(,同一个天然g分子上L链的型总是相同的。正常人血清中的x:约为2：1， 2.重链(heavychain,.H链)重链大小约为轻链的2信，含450~550个氨基酸残基，分子量约为55或75kD.每条H链含有4~5个链内二硫 键所组成的环肽，不同的H链由于氨基酸组成的排列顺序。二硫键的数目和们置。含的种类和数量不同，其抗原性也不相同，根据H特抗原性 的关异可将其分为5类：u时，y值，a饰、时和c链，不同H筒与L雠(x或筒)组成完整1e的分子分别称之为1M,IG,12A,ID和lgE,Y, a和链上含有4个肽，和c镇含有5个环肽。 (二)可变区和恒定区 通过对不同骨髓蛋白或本周蛋白H链或L链的氨基酸序列比较分析，发现其氨基端（未端）氨基酸序列变化很大，称此区为可变区 (V),而我基末端(C末端)则相对稳定。变化很小，称此区为恒定区 1.可变区(variablereg1om,V区)位于L链靠近N端的12（约含108~111个氨基酸残基）和H链靠近N端的1W5或/4（约含118个氨基酸残 基)。每个V区中均有一个由链内二硫键连接形成的肽环，每个肽环约含67~75个氨基酸残基.V区氨基酸的组成和排列随抗体结合抗原的特 异性不同有较大的变异。由于V区中氨基酸的种类为排列顺序干变万化，故可形成许多种具有不同结合抗原特异性的抗体， L链和H链的V区分别称为VL和VH。在VL和VH中某些局部区域的氨基酸组成和排列顺序具有更高的变休程度，这些区域称为高变区 (ypervariable region,HVR),在V区中非HVR部位的氨基酸组面和排列相对比较保守，称为母架区（fuamework rugion)。VL中的高变区 有三个，通常分别位于第24~34、50~65、95~102位氨基酸。VL和VH的这三个HVR分别称为HVR1、HVR2和HVR3.经X线结品行射的研 究分析证明，高变区确实为抗体与抗原结合的位置，因而称为决定簇互补区(complementarity-determiningre-on.CDR).VL和VH的 HVR1、HVR2和HVR3又可分别称为CDR1、CDR2和CDR3,一股的CDR3具有更高的高变程度.高变区也是Ig分子独特型决定簇(idiotyPi determinants)主要存在的部位，在大多数情况下H锁在与抗原结合中起更重要的作用
1．抗体与抗原的特异性结合刺激抗体产生的物质称为抗原，抗体分子与其相应的抗原发生结合称为特异性结合。例如，白喉抗毒素只能中 和白喉杆菌外毒素，而不能中各破伤风外毒素，反之亦然。 2．抗体与补体的结合在一定条件下，抗体分子可以与存在于血清中的补体分子相结合，并使之活化，产生多种生物学效应，称之为抗体的 补体结合现象，揭示了抗体分子与补体分子间的相互作用。 3．抗体的调理作用抗体的第三种功能是可增强吞噬细胞的吞噬作用。在体外的实验中，如将免疫血清中加入中性粒细胞的悬液中，可增强 对相应细胞的吞噬作用，称这种现象为抗体的调理作用。自此揭示了抗体分子与免疫细胞间的相互作用。为了说明抗体分子这些生物学功能， 必须进一步了解抗体分子的结构与功能的关系。 第二节 免疫球蛋白分子的结构与功能 一、免疫球蛋白分子的基本结构 Porter等对血清IgG抗体的研究证明，Ig分子的基本结构是由四肽链组成的。即由二条相同的分子量较小的肽链称为轻链和二条相同的分子 量较大的肽链称为重链组成的。轻链与重链是由二硫键连接形成一个四肽链分子称为Ig分子的单体，是构成免疫球蛋白分子的基本结构。Ig单 体中四条肽链两端游离的氨基或羧基的方向是一致的，分别命名为氨基端（N端）和羧基端（C端）。 图2-3 免疫球蛋白分子的基本结构示意图 （一）轻链和重链 由于骨髓瘤蛋白（M蛋白）是均一性球蛋白分子，并证明本周蛋白（BJ）是Ig分子的L链，很容易从患者血液和尿液中分离纯化这种蛋白， 并可对来自不同患者的标本进行比较分析，从而为Ig分子氨基酸序列分析提供了良好的材料。 1．轻链（lightchain,L） 轻链大约由214个氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物，分子量约为24kD。每条轻链含有两个由链内二硫键内 二硫所组成的环肽。L链共有两型：kappa(κ)与lambda(λ)，同一个天然Ig分子上L链的型总是相同的。正常人血清中的κ：λ约为2：1。 2．重链（heavychain,H链） 重链大小约为轻链的2倍，含450～550个氨基酸残基，分子量约为55或75kD。每条H链含有4～5个链内二硫 键所组成的环肽。不同的H链由于氨基酸组成的排列顺序、二硫键的数目和们置、含的种类和数量不同，其抗原性也不相同，根据H链抗原性 的差异可将其分为5类：μ链、γ链、α链、δ链和ε链，不同H链与L链（κ或λ链）组成完整Ig的分子分别称之为IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。γ、 α和δ链上含有4个肽，μ和ε链含有5个环肽。 （二）可变区和恒定区 通过对不同骨髓蛋白或本周蛋白H链或L链的氨基酸序列比较分析，发现其氨基端（N-末端）氨基酸序列变化很大，称此区为可变区 （V），而羧基末端（C-末端）则相对稳定，变化很小，称此区为恒定区。 1．可变区（variableregion,V区） 位于L链靠近N端的1/2（约含108～111个氨基酸残基）和H链靠近N端的1/5或1/4（约含118个氨基酸残 基）。每个V区中均有一个由链内二硫键连接形成的肽环，每个肽环约含67～75个氨基酸残基。V区氨基酸的组成和排列随抗体结合抗原的特 异性不同有较大的变异。由于V区中氨基酸的种类为排列顺序千变万化，故可形成许多种具有不同结合抗原特异性的抗体。 L链和H链的V区分别称为VL和VH。在VL和VH中某些局部区域的氨基酸组成和排列顺序具有更高的变休程度，这些区域称为高变区 （hypervariable region,HVR）。在V区中非HVR部位的氨基酸组面和排列相对比较保守，称为骨架区（fuamework rugion）。VL中的高变区 有三个，通常分别位于第24～34、50～65、95～102位氨基酸。VL和VH的这三个HVR分别称为HVR1、HVR2和HVR3。经X线结晶衍射的研 究分析证明，高变区确实为抗体与抗原结合的位置，因而称为决定簇互补区（complementarity-determining regi-on,CDR）。VL和VH的 HVR1、HVR2和HVR3又可分别称为CDR1、CDR2和CDR3，一般的CDR3具有更高的高变程度。高变区也是Ig分子独特型决定簇（idiotypic determinants）主要存在的部位。在大多数情况下H链在与抗原结合中起更重要的作用
图24与表位结合高变区示意图(G表示相对保守的甘氨酸) .恒定区(constantregion,C区)位于L链靠近C端的12（约含105个氨基酸残基）和H链靠近C端的3/4区域或4/5区域（约从119位氨基酸 至C末端)·H链每个功能区约含10多个氨基酸残基，含有一个由二锍键连接的50~60个氨基酸残基组成的肽环，这个区域氨基酸的组成和排 列在同一种属动物1g同型L链和同一类H链中都比较恒定，如人抗白缓外毒素gG与人抗破伤风外毒素的抗毒素gG,它们的V区不相同，只能与 相应的抗原发生特异性的结合，但其C区的结构是相同的，即具有相同的抗原性，应用马抗人gG第二体（或称抗抗体）均能与这两种抗不同外 毒素的抗体(1gG)发生结合反应。这是制备第二抗体，应用荧光、酶、同位毒等标记抗体的重要基础。 (三)功能区 lg分子的H链与L链可通过链内二硫键折会成若干球形功能区，每一功能区(d0man)约由110个氨基酸组成。在功能区中氨基酸序列有高 度同源性。 1.L链功能区分为L链可变区(NL)和L链恒定区(CL)两功能区， 2.H链功能区lgG.1gA和1gD的H链各有一个可变区(VH)和三个恒定区(CH1.CH2和CHB)共四个功能区。IgM和gE的H锥各有 个可变区(VH)和四个恒定区(CH1、CH2、CH3和CH4)共五个功能区，如要表示某一类免疫蛋白H链恒定区，可在C(表示恒定区)后加 上相应重链名称（希脑字母）和恒定区的位置（阿拉伯数字），例如lgG重链CH1、CH2和CH3可分别用CY1,CY2和CY3来表示。 lgL链和H筒中v区或c区每个功能区各形成一个免疫球蛋白折叠(immunoglobulin fold,.fold),每个1g折叠含有两个大致平行、由二硫连 接的B片层结构(b6 etapleated sheets),每个B片层结构由3至5股反平行的多肽链组成。可变区中的高变区在lg折叠的一侧形成高变区环 (hypervariable loops),是与抗原结合的位置. 3.功能区的作用 (I)VL和VH是与抗原结合的部位，其中HVR(CDR)是V区中与抗原决定簇（或表位）互补结合的部位。VH和VL通过非共价相互作 用，组成一个FV区。单位lg分子只有2个抗原结合位点(antigen-bindingsite),二聚体分泌型lgA只有4个抗原结合位点，五聚体1gM可有10个 抗原结合位点。 (2)CL和CH上具有部分同种异型的遗传标记. (3)CH2:1gGCH具有补体C1q结合点，能活化补体的经典活化途径，母体IgG借助CH2部分可通过胎盘主动传递到胎体内。 (4)CH3:IgGCH3具有结合单核细跑、巨噬细胞、粒细胞、B细胞和NK细跑Fc段受体的功能。IgMCH3(或CH3因部分CH4)具有补体 结合位点。IgE的C2和Ce3功能区与结合肥大细孢和嗜碱性粒细跑FCRI有关。 4较特区hine go)较链区不是一个独立的功能区，但它与其客观存在功能区有关.较链区位于CH1和CH2之间。不同H链较链区含 氨基酸数日不等，1、2、小、Y2和y4维的较链区较短，只有10多个氨基酸残基；73和5维的校链区较长，约含60多个氨基酸残基，其中y3校 链区含有14个半胱氨酸残基，饺债区包括H简间二硫键，该区富含脯氨酸，不形成a螺旋，易发生伸展及一定程度的转动，当VL.VH与抗原 结合时此氏发生扭曲使抗体合子卜两个抗原结合占好地与两个抗原决完接发生百补。由 H2和CH3构型变化，显 出活化补体、结合组 织细胞等生物学活性。较链区对木瓜蛋白酶、胃蛋白南敏感，当用这些蛋白酶水解免疫球蛋白分子时常此区发生裂解，1gM和正缺乏铰链区。 (四)」链和分泌成分 in)存在于二聚体公 A和五聚体1M中，链分子量约为15kD,由于124个氢其酸相成的酸性糖蛋白，含有8个半 氨酸残基，通过二硫键连接到+链或链的骏基端的半胱氨酸。 ]链可能在g二聚体、五聚体或多聚体的组成以及在体内转运中的具有一定的 用 2.分清成分s 又称分济片 A上的一个铺助成分，分子量约为75kD,桔蛋白 由上皮细胞合成，以共价形式结合到1g分子， 到 面。SC的存在对于纸抗外分论液中蛋白水解 解月有街要作用 (伍)单体、双体和五聚体 2。双体由)连接的两个单体 如合泌 (secretory IA..SlgA)二聚体（或多聚体）IgA结合抗原的亲合力((avidity)要比单体Ig
图2-4 与表位结合高变区示意图（G表示相对保守的甘氨酸） 2．恒定区（constantregion,C区） 位于L链靠近C端的1/2（约含105个氨基酸残基）和H链靠近C端的3/4区域或4/5区域（约从119位氨基酸 至C末端）。H链每个功能区约含110多个氨基酸残基，含有一个由二锍键连接的50～60个氨基酸残基组成的肽环。这个区域氨基酸的组成和排 列在同一种属动物Ig同型L链和同一类H链中都比较恒定，如人抗白喉外毒素IgG与人抗破伤风外毒素的抗毒素IgG，它们的V区不相同，只能与 相应的抗原发生特异性的结合，但其C区的结构是相同的，即具有相同的抗原性，应用马抗人IgG第二体（或称抗抗体）均能与这两种抗不同外 毒素的抗体（IgG）发生结合反应。这是制备第二抗体，应用荧光、酶、同位毒等标记抗体的重要基础。 （三）功能区 Ig分子的H链与L链可通过链内二硫键折叠成若干球形功能区，每一功能区（domain）约由110个氨基酸组成。在功能区中氨基酸序列有高 度同源性。 1．L链功能区 分为L链可变区（VL）和L链恒定区（CL）两功能区。 2．H链功能区 IgG、IgA和IgD的H链各有一个可变区（VH）和三个恒定区（CH1、CH2和CH3）共四个功能区。IgM和IgE的H链各有一 个可变区（VH）和四个恒定区（CH1、CH2、CH3和CH4）共五个功能区。如要表示某一类免疫蛋白H链恒定区，可在C（表示恒定区）后加 上相应重链名称（希腊字母）和恒定区的位置（阿拉伯数字），例如IgG重链CH1、CH2和CH3可分别用Cγ1、Cγ2和Cγ3来表示。 IgL链和H链中V区或C区每个功能区各形成一个免疫球蛋白折叠（immunoglobulin fold,Ig fold）,每个Ig折叠含有两个大致平行、由二硫连 接的β片层结构（betapleated sheets），每个β片层结构由3至5股反平行的多肽链组成。可变区中的高变区在Ig折叠的一侧形成高变区环 （hypervariable loops），是与抗原结合的位置。 3．功能区的作用 （1）VL和VH是与抗原结合的部位，其中HVR（CDR）是V区中与抗原决定簇（或表位）互补结合的部位。VH和VL通过非共价相互作 用，组成一个FV区。单位Ig分子具有2个抗原结合位点（antigen-bindingsite），二聚体分泌型IgA具有4个抗原结合位点，五聚体IgM可有10个 抗原结合位点。 （2）CL和CH上具有部分同种异型的遗传标记。 （3）CH2：IgGCH具有补体Clq结合点，能活化补体的经典活化途径。母体IgG借助CH2部分可通过胎盘主动传递到胎体内。 （4）CH3：IgGCH3具有结合单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、B细胞和NK细胞Fc段受体的功能。IgMCH3（或CH3因部分CH4）具有补体 结合位点。IgE的Cε2和Cε3功能区与结合肥大细胞和嗜碱性粒细胞FCεRI有关。 4．铰链区（hingeregion）铰链区不是一个独立的功能区，但它与其客观存在功能区有关。铰链区位于CH1和CH2之间。不同H链铰链区含 氨基酸数目不等，α1、α2、γ1、γ2和γ4链的铰链区较短，只有10多个氨基酸残基；γ3和δ链的铰链区较长，约含60多个氨基酸残基，其中γ3铰 链区含有14个半胱氨酸残基。铰链区包括H链间二硫键，该区富含脯氨酸，不形成α-螺旋，易发生伸展及一定程度的转动，当VL、VH与抗原 结合时此氏发生扭曲，使抗体分子上两个抗原结合点更好地与两个抗原决定簇发生互补。由于CH2和CH3构型变化，显示出活化补体、结合组 织细胞等生物学活性。铰链区对木瓜蛋白酶、胃蛋白酶敏感，当用这些蛋白酶水解免疫球蛋白分子时常此区发生裂解。IgM和IgE缺乏铰链区。 （四）J链和分泌成分 1．J链（joining chain） 存在于二聚体分泌型IgA和五聚体IgM中。J链分子量约为15kD，由于124个氨基酸组成的酸性糖蛋白，含有8个半 胱氨酸残基，通过二硫键连接到μ链或α链的羧基端的半胱氨酸。J链可能在Ig二聚体、五聚体或多聚体的组成以及在体内转运中的具有一定的作 用。 2．分泌成分（secretorycomponent,SC） 又称分泌片（secretory piece）,是分泌型IgA上的一个辅助成分，分子量约为75kD，糖蛋白， 由上皮细胞合成，以共价形式结合到Ig分子，并一起被分泌到粘膜表面。SC的存在对于抵抗外分泌液中蛋白水解酶的降解具有重要作用。 （五）单体、双体和五聚体 1．单体 由一对L链和一对H链组成的基本结构，如IgG、IgD、IgE血清型IgA。 2．双体 由J链连接的两个单体，如分泌型IgA（secretory IgA,SIgA)二聚体（或多聚体）IgA结合抗原的亲合力（avidity）要比单体IgA 高
图2-5分论型1gA结构示意图 ,五聚体由链利 二键连接五个单体 如gM,μ链Cys414(C3)和Cys575(C端的尾部)对于1gM的多聚化极为重要在J链存在下，通 过两个邻近单体IgM链Cys之间以及J链与邻μ链Cys575之间形成二硫键组成五聚体，由粘膜下浆细胞所合成和分论的gM五聚体，与粘膜上皮 细陶表面plg (poly-Ig receptor,plgR)结合，穿过粘膜上皮细胞到粘膜表面成为分泌型IgM(secretorygM), (六)酶解片段 L,.本瓜蛋白腾的水解片段Porter等最早用木瓜蛋白(papain)水解免lgG.从而区划获知了lg四肽的基本结构和功能 (1)裂解部位：1gG较雠区H链链间二硫键近N端侧切断。 (2)裂解片段：共裂解为三个片段：@两个Fab段（抗原结合段，fragmentof antigen binding),每个Fab段由一条完整的L链和一条约为 12的H链组成，Fah段分子量为54kD. 一个完整的Fab段可与抗原结合，表现为单价，但不能形成凝集或沉淀反应。Fab中约1/2H链部分称为F 段，约含225个氨基酸残基，包括VH.CH1和部分较链区.②一个Fc段（可结品段，fragmenterystallizable),由连接H继二硫键和近我基端两 条约12的H链所组成，分子量约50kD。Ig在异种间免度所具有的抗原性主要存在于Fc段， 米 图26人分泌型gA和分论型1gM的局部产生示意图
图2-5 分泌型IgA结构示意图 3．五聚体 由J链和二硫键连接五个单体，如IgM。μ链Cys414（Cμ3）和Cys575(C端的尾部)对于IgM的多聚化极为重要。在J链存在下，通 过两个邻近单体IgMμ链Cys之间以及J链与邻μ链Cys575之间形成二硫键组成五聚体。由粘膜下浆细胞所合成和分泌的IgM五聚体，与粘膜上皮 细胞表面pIgR(poly-Ig receptor,pIgR)结合，穿过粘膜上皮细胞到粘膜表面成为分泌型IgM(secretory IgM)。 （六）酶解片段 1．本瓜蛋白酶的水解片段Porter等最早用木瓜蛋白酶（papain）水解兔IgG,从而区划获知了Ig四肽链的基本结构和功能。 （1）裂解部位：IgG铰链区H链链间二硫键近N端侧切断。 （2）裂解片段：共裂解为三个片段：①两个Fab段（抗原结合段，fragmentof antigen binding）,每个Fab段由一条完整的L链和一条约为 1/2的H链组成，Fab段分子量为54kD。一个完整的Fab段可与抗原结合，表现为单价，但不能形成凝集或沉淀反应。Fab中约1/2H链部分称为Fd 段，约含225个氨基酸残基，包括VH、CH1和部分铰链区。②一个Fc段（可结晶段，fragmentcrystallizable）,由连接H链二硫键和近羧基端两 条约1/2的H链所组成，分子量约50kD。Ig在异种间免疫所具有的抗原性主要存在于Fc段。 图2-6 人分泌型IgA和分泌型IgM的局部产生示意图
95 一艳茶 子 C (1)裂解部位：铰链区H链链间二硫键近C端切断 2)裂解片段 -时宗整的链和由一项相 一对略大于fab中Fd的H链，称为Fd,约含235个氨基酸残基，包括VH、VH1和 （6b)2只有双价抗体活性 抗原结合可发生 集和沉淀反应。双价的 ab)2与抗原结 合的亲 力要大于单价的 生物 又减少或避免了F段抗原性可台 价 (ab) 合特性 但由 g中部分 因此 日备固定{ 体以乃与细我 去面F心受体结合 经 间 二硫可发生 裂而形 2)Fc可维续 蛋 成更小的 失去其生物 水题紧白的 -蛋白 图281g南水解片段示意图 二、免疫球蛋白分子的功能 是体液免疫应答中发挥免疫功能最主要的免疫分子，免疫球蛋白所具有的功能是由其分子中不同功能区的特点所决定的。 (一)特异性结合抗原 g最显着的生物学特点是能够特异性地与相应的抗原结合，如细菌、病毒、寄生虫、某些药物或侵入机体的其他异物。g的这种特异性结 合抗原特性是由其V区（尤其是V区中的高变区）的空间构成所决定的。g的抗原结合点由L链和H链超变区组成，与相应抗原上的表位互补 借助静电力、氯键以及范德华力等次级键相结合，这种结合是可逆的，并受到H,温度和电解浓度的影响。在某些情况下，由于不同抗原分子 上有相同的抗原决定簇，或有相似的抗原决定簇，一种抗体可与两种以上的抗原发生反应，此称为交叉反应(cross reactior), 抗体分子可有单体，双体和五聚体，因此结合抗原决定簇的数目（结合价）也不相同，Fb段为单价，不能产生凝集反应和沉淀反应。下 (ab)2和单体1g(如1gG、1gD、IgE)为双价。双体分泌型gA有4价.五聚体1gM理论上应为10价，但实际上由于立体构型的空间位阻，一 般只有5个结合点可结合抗原
图2-7 IgM结构示意图 2．胃蛋白酶的水解片段Nisonoff等最早用胃蛋白酶（pepsin）裂解免疫球蛋白。 （1）裂解部位：铰链区H链链间二硫键近C端切断。 （2）裂解片段： 1）F（ab'）2：包括一对完整的L链和由链间二硫键相连一对略大于Fab中Fd的H链，称为Fd'，约含235个氨基酸残基，包括VH、VH1和铰 链区。F（ab'）2具有双价抗体活性，与抗原结合可发生凝集和沉淀反应。双价的F（ab'）2与抗原结合的亲合力要大于单价的Fab。由于应用F （ab'）2时保持了结合相应抗原的生物学活性，又减少或避免了Fc段抗原性可能引起的副作用，因而在生物制品中有较大的实际应用价值。虽 然F（ab'）2与抗原结合特性方面同完整的Ig分子一样，但由于缺乏Ig中部分，因此不具备固定补体以及与细胞膜表面Fc受体结合的功能。F （ab'）2经还原等处理后，H链间的二硫可发生断裂而形成两个相同的Fab'片段。 2）Fc'可继续被胃蛋白酶水解成更小的片段，失去其生物学活性。 图2-8 Ig酶水解片段示意图 二、免疫球蛋白分子的功能 Ig是体液免疫应答中发挥免疫功能最主要的免疫分子，免疫球蛋白所具有的功能是由其分子中不同功能区的特点所决定的。 （一）特异性结合抗原 Ig最显着的生物学特点是能够特异性地与相应的抗原结合，如细菌、病毒、寄生虫、某些药物或侵入机体的其他异物。Ig的这种特异性结 合抗原特性是由其V区（尤其是V区中的高变区）的空间构成所决定的。Ig的抗原结合点由L链和H链超变区组成，与相应抗原上的表位互补， 借助静电力、氢键以及范德华力等次级键相结合，这种结合是可逆的，并受到pH、温度和电解浓度的影响。在某些情况下，由于不同抗原分子 上有相同的抗原决定簇，或有相似的抗原决定簇，一种抗体可与两种以上的抗原发生反应，此称为交叉反应（cross reaction）。 抗体分子可有单体、双体和五聚体，因此结合抗原决定簇的数目（结合价）也不相同。Fab段为单价，不能产生凝集反应和沉淀反应。F （ab'）2和单体Ig（如IgG、IgD、IgE）为双价。双体分泌型IgA有4价。五聚体IgM理论上应为10价，但实际上由于立体构型的空间位阻，一 般只有5个结合点可结合抗原
B细胞表面1g(Smlg)是特异性识别抗原的受体，成熟B细跑主要表达SmlgM和SmIgD,同一B细胞克降表达不同类Smlg其识别抗原的特异性 是相同的。 (二)活化补体 1,lgM,lgG1,1gG2和1gG3可通过经典途径活化补体.当抗体与相应抗原结合后，lgG的CH2和gM的CH3暴露出结合Clq的补体结合 点，开始活化补体，由于C1q6个亚单位中一般需要2个C端的球与补体结合点结合后才能依次活化C和Cs,因此1gG活化补体需要一定的浓 度，以保证两个相邻的gG单体同时与1个C1g分子的两个亚单位结合。当CIg一个C端球部结合1gG时亲和力则很低，Kd为10-4M,当C1q两个或 两个以上球部结合两个或多个IgG分时，亲合力增高Kd为10-8M.1eG与C1g结合点位于CH2功能区中最后一个折叠股318~322位氨基酸残基 (G-xLys-xLys)。lgM倍以上，人类天然的抗A和抗B血型抗体为1gM,血型不符合引韦的输血反应发生快而且严重. 2.凝聚的gA、1gG4和gE等可通过皆代途径活化补体. (但)结合Fc受体 不同细跑表而且有不同Ig的Fc受体，分别用FGYR,FccR、。FcR等来表示，当Ig与相应抗原结合后，由于构型的改变，其Fc段可与且有相 应受体的细胞结合。.g抗体由于其F©段结构特点，可在游离情况下与有相应受体的细孢（如储碱性粒细胞、肥大细胞）结合，称为亲细胞抗 体(cytophilic antibody),抗体与Fc受体结合可发挥不同的生物学作用. 1.介导引型变态反应变应原刺激机体产生的1gE可与嗜碱性粒细胞.肥大细胞表面gE高亲力受体细胞脱颗粒，释放组胺，合成由细胞F©RI 结合。当相同的变应原再次进入机体时，可与已固定在细跑膜上的多结合，刺激细陶脱颗粒，释放组受，合成由细胞脂质来源的介质如白三 烯、前列腺素、血小板活化因子等，引起型变态反应。 2.调理吞噬作用调理作用(op5 onization)是指抗体、补体C3b.C4b等调理素(opson1:m)促进吞噬细菌等颗粒性抗原.由于补体对热不稳 定，因此又称为热不稳定调理素(hcat-labile opsonin)。抗体又称热稳定调理素(hcat-stableopsonin),补体与抗体同时发挥调理吞德作用。 称为联合调理作用。中性粒细孢、单核细胞和巨莲细胞具有高亲和力或低亲和力的FcYRI(CD64)和FCYRⅡ(CD32),lgG尤其是人IgG1和 1eG3亚类对于调理吞噬起主要作用。墙酸性粒细胞具有亲和力FyRⅡ，1gE与相应抗原结合后可促进嗜酸性粒细跑的吞噬作用。抗体的调理机 制一般认为是：©抗体在抗原颗粒和吞壁细胞之间搭桥”，从而如强了吞壁细胞的吞壁作用：②抗体与相应颗位性抗原结合后，改变抗原表面 电荷，降低吞噬细跑与抗原之间的静电斥力：③抗体可中和某些细菌表面的抗吞噬物质如肺炎双球萄的英膜，使吞噬细胞易于吞噬：©吞噬细 胞FcR结合抗原抗体复合物，吞噬细跑可被活化， 0· {0 兰为包快经性 图29抗体的调理吞噬作用 发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用当G抗体与带有相应抗原的配细胞结合后，可与有F©yR的中性粒细胞、单核细胞。巨噬年 胞.NK细孢等效应细胞结合，发挥抗体依赖的细胞介导的细孢毒作用(antibodydependent-mediated ytotoxiciy.ADCC),目前已知， NK细胞发挥ADCC效应主要是通过其膜表面低亲和力FcyRⅢ(CDI6)所介导的，IgG不仅起到连接纪细孢和效应细胞的作用，同时还刺激NK 细胞合成和分论肿岩坏死因子和Y干扰素等细泡因子，并释放颗粒，溶解把细跑。嗜酸性粒细胞发挥ADCC作用是通过其FcRⅢ和FcaR介导 的，墙酸性粒细胞可脱颗粒释放碱性蛋白等，在杀伤寄生虫如蠕虫中发挥重要作用 图2.10抗体依赖的细跑介导的细胞声作用(ADCC) 此外，人IgGFe段能非特异地与萄萄菌A蛋白((staphylococcus proteinA.SPA)结合，应用SPA可纯化IgG等抗体，或代替第二抗体用于标记 技术 (四)通过胎盘 在人类，1gG是雅一可通过胎盘从母体转移给胎儿的g,1gG能选择性地与胎盘母体一侧的滋养层细胞结合，转移到滋养层细胞的吞饮泡 内，并主动外排到胎儿血须环中，1gG的这种功能与gGFc片段结构有关，如切除Fc段后所利余的Fab并不能通过胎盘。1gG通过胎盘的作用是
B细胞表面Ig(SmIg)是特异性识别抗原的受体，成熟B细胞主要表达SmIgM和SmIgD，同一B细胞克隆表达不同类SmIg其识别抗原的特异性 是相同的。 （二）活化补体 1．IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通过经典途径活化补体。当抗体与相应抗原结合后，IgG的CH2和IgM的CH3暴露出结合C lq的补体结合 点，开始活化补体。由于Clq6个亚单位中一般需要2个C端的球与补体结合点结合后才能依次活化Clr和Cls，因此IgG活化补体需要一定的浓 度，以保证两个相邻的IgG单体同时与1个Clq分子的两个亚单位结合。当Clq一个C端球部结合IgG时亲和力则很低，Kd为10-4M，当Clq两个或 两个以上球部结合两个或多个IgG分时，亲合力增高Kd为10-8M。IgG与Clq结合点位于CH2功能区中最后一个β折叠股318～322位氨基酸残基 （Glu-x-Lys-x-Lys）。IgM倍以上。人类天然的抗A和抗B血型抗体为IgM，血型不符合引韦的输血反应发生快而且严重。 2．凝聚的IgA、IgG4和IgE等可通过替代途径活化补体。 （三）结合Fc受体 不同细胞表面具有不同Ig的Fc受体，分别用FcγR、FcεR、FcαR等来表示。当Ig与相应抗原结合后，由于构型的改变，其Fc段可与具有相 应受体的细胞结合。IgE抗体由于其Fc段结构特点，可在游离情况下与有相应受体的细胞（如嗜碱性粒细胞、肥大细胞）结合，称为亲细胞抗 体（cytophilic antibody）。抗体与Fc受体结合可发挥不同的生物学作用。 1．介导I型变态反应变应原刺激机体产生的IgE可与嗜碱性粒细胞、肥大细胞表面IgE高亲力受体细胞脱颗粒，释放组胺，合成由细胞FcεRI 结合。当相同的变应原再次进入机体时，可与已固定在细胞膜上的IgE结合，刺激细胞脱颗粒，释放组受，合成由细胞脂质来源的介质如白三 烯、前列腺素、血小板活化因子等，引起Ⅰ型变态反应。 2．调理吞噬作用 调理作用（opsonization）是指抗体、补体C3b、C4b等调理素(opsonin)促进吞噬细菌等颗粒性抗原。由于补体对热不稳 定，因此又称为热不稳定调理素（heat-labile opsonin）。抗体又称热稳定调理素（heat-stableopsonin）。补体与抗体同时发挥调理吞噬作用， 称为联合调理作用。中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞具有高亲和力或低亲和力的FcγRI（CD64）和FcγRⅡ（CD32），IgG尤其是人IgG1和 IgG3亚类对于调理吞噬起主要作用。嗜酸性粒细胞具有亲和力FcγRⅡ，IgE与相应抗原结合后可促进嗜酸性粒细胞的吞噬作用。抗体的调理机 制一般认为是：①抗体在抗原颗粒和吞噬细胞之间“搭桥”，从而加强了吞噬细胞的吞噬作用；②抗体与相应颗粒性抗原结合后，改变抗原表面 电荷，降低吞噬细胞与抗原之间的静电斥力；③抗体可中和某些细菌表面的抗吞噬物质如肺炎双球菌的荚膜，使吞噬细胞易于吞噬；④吞噬细 胞FcR结合抗原抗体复合物，吞噬细胞可被活化。 图2-9 抗体的调理吞噬作用 3．发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 当IgG抗体与带有相应抗原的靶细胞结合后，可与有FcγR的中性粒细胞、单核细胞、巨噬细 胞、NK细胞等效应细胞结合，发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibodydependentcell-mediated cytotoxicity,ADCC）。目前已知。 NK细胞发挥ADCC效应主要是通过其膜表面低亲和力FcγRⅢ（CD16）所介导的，IgG不仅起到连接靶细胞和效应细胞的作用，同时还刺激NK 细胞合成和分泌肿瘤坏死因子和γ干扰素等细胞因子，并释放颗粒，溶解靶细胞。嗜酸性粒细胞发挥ADCC作用是通过其FcεRⅡ和FcαR介导 的，嗜酸性粒细胞可脱颗粒释放碱性蛋白等，在杀伤寄生虫如蠕虫中发挥重要作用。 图2-10 抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC） 此外，人IgGFc段能非特异地与葡萄菌A蛋白（staphylococcus proteinA,SPA)结合，应用SPA可纯化IgG等抗体，或代替第二抗体用于标记 技术。 （四）通过胎盘 在人类，IgG是唯一可通过胎盘从母体转移给胎儿的Ig。IgG能选择性地与胎盘母体一侧的滋养层细胞结合，转移到滋养层细胞的吞饮泡 内，并主动外排到胎儿血循环中。IgG的这种功能与IgGFc片段结构有关，如切除Fc段后所剩余的Fab并不能通过胎盘。IgG通过胎盘的作用是
一种重要的自然被动免疫，对于新生儿抗感染有重要作用。 三、免疫球蛋白分子的抗原性 【g本身具有抗原性，将g作为免疫原免疫异种动物、同种异体或在自身体内可引起不同程度的免疫性。根据g不同抗原决定簇存在的不同 部位以及在异种、同种异体或白体中产生免疫反应的差别，可把1的抗原性分为同种型、同种异型和独特型第三种不同抗原决定镶。 (一)同种型 同种型(sy)是指同一种属内所有个体共有的g抗原特异性的标记，要异种体内可诱导产生相应的抗体，换句话说，同种型抗原特异 性因种属(species)而异。同种型的抗原性位于CH和CLH,，同种型主要包括g的类、亚类，型和亚型. 1.免夜球蛋的举和亚类【classesand subclasses) (1)类：决定I不同类的抗原性若异存在于H做的恒定区(CH),根据CH抗原性的差异（即氨基酸组成、排列、构型、二统罐等不同）H做 可分为山、？、Q,6和五类，不同H链与L链组成完整Ig的分子别为1gM、1gA、1gD和IE。在基因水平上，不同类的H链恒定区的是由不同的恒 定仅基因片段所编码。不同类1在理化性压及生物学功能上可有较大差异 (2)亚类：同一类1g中由于较链区氨基酸组成和二硫键数目的差异，可分为不同的亚类，亚类间抗原性的差异要小于不同类之间的差异. 目前已发现人的如重链有a1和a2两个亚类，分别与1结组成1gA1和1gA2.Y重链有4个亚类，但命名为1gG1、IgG2a.1gG2b和1gG3.1gM.1gD 和[G,目前尚未发现存在不同的亚类。不同亚类也是由不同的恒定区其因片段编码 2.免疫球蛋白的型和亚型(ypc5 and subtypes) (1)型：决定1型的抗原性差异存在于L链的恒定区(CL),根据cL抗原性的差异（氨基酸的组成、排列和构型的不同）分为x和轻链 之比约为2：1：而在小鼠，97%轻链为型，型只占3%左右. (2)亚型：根据轻链恒定区C2)个别氨基酸的差异又可分.1,2 3和4四个亚型。11和12在.轻链190位氨基酸的分别为亮氨酸利 结氨酸，13和.4在154复基酸分别为其复酸和丝氨酸 (仁)同种异型 同种异型(aoy©)是指同一种属不同个体间的1分子抗原性的不同，在同种异体间免疫可诱导免疫反应。同种异型抗原性的差别往往只 有一个或几个氨基酸残基的不同可能是由绘码的结构基因发生点突云 稳定地遗传下来，因此1同种异型可作为一种遗传标 (genetic markers),这种标记主要分布在CH和CL 。链上的同种异型 Y2Y3和4重上 g5.b0.b1.b3、bd ,共20种左右其中C表示情，2.3或4表示亚类2.A3和4，m代表标记(mark。 除Glm和z位于1gG1分子的C 同时 有 个上的G志白 人常常在 链Cl区有 作为间信体 3 4是密切连锁的，因此 GH链各亚类Gm标记 上的同 两 氨酸 分别为苯丙氨酸 天冬氨酸、亮氨酸、 A2m2则分别为苏氨酸 丙氨酸 a1H继上 上的同种异型目前只发现 Kml在1 分别为领氨酸和亮氨酸，Km2分别为丙氨酸和亮氨 Km3分别为丙氨和氨酸， 轻销上尚 发现有同种异型 这是曲可变区中成是 种特异性 ,不同抗体形成细 克隆所产生的gV区具有与其客观 手在抗体V区不同的抗 个体内所存在 特型的抗原决定族称 独特位 可在异 自身体内产生相应在的抗 称为抗独特型抗 独特 抗体可形成 的免疫明节中古有得要地包 表2-1人9 子上抗原决定簇的分类 分类 性存在部 亚类CI 同型C 亚型CL(,) 1、12、13、4 2) G222417 3 G3mb1(5).c36.b510.b0.(01)b313.b4(14.s15.16).g121).c5(24).u(26.v27).g1(28) 同种异型 4 G4m4a1).4b1) A3m13 CH G) Eml CL (K) Km1.2.3 独特型 VHVL 极多
一种重要的自然被动免疫，对于新生儿抗感染有重要作用。 三、免疫球蛋白分子的抗原性 Ig本身具有抗原性，将Ig作为免疫原免疫异种动物、同种异体或在自身体内可引起不同程度的免疫性。根据IgI不同抗原决定簇存在的不同 部位以及在异种、同种异体或自体中产生免疫反应的差别，可把Ig的抗原性分为同种型、同种异型和独特型第三种不同抗原决定簇。 （一）同种型 同种型（isotype）是指同一种属内所有个体共有的Ig抗原特异性的标记，要异种体内可诱导产生相应的抗体，换句话说，同种型抗原特异 性因种属（specics）而异。同种型的抗原性位于CH和CLH ，同种型主要包括Ig的类、亚类，型和亚型。 1．免疫球蛋的类和亚类（classesand subclasses） (1)类：决定Ig不同类的抗原性差异存在于H链的恒定区（CH）。根据CH抗原性的差异（即氨基酸组成、排列、构型、二硫键等不同）H链 可分为μ、γ、α、δ和ε五类，不同H链与L链组成完整Ig的分子别为IgM、IgA、IgD和IgE。在基因水平上，不同类的H链恒定区的是由不同的恒 定区基因片段所编码。不同类Ig在理化性质及生物学功能上可有较大差异。 （2）亚类：同一类Ig中由于铰链区氨基酸组成和二硫键数目的差异，可分为不同的亚类，亚类间抗原性的差异要小于不同类之间的差异。 目前已发现人的α重链有α1和α2两个亚类，分别与L链组成IgA1和IgA2。γ重链有4个亚类，但命名为IgG1、IgG2a、IgG2b和IgG3。IgM、IgD 和IgG，目前尚未发现存在不同的亚类。Ig不同亚类也是由不同的恒定区基因片段编码。 2．免疫球蛋白的型和亚型（typesand subtypes） （1）型：决定Ig型的抗原性差异存在于L链的恒定区（CL），根据CL抗原性的差异（氨基酸的组成、排列和构型的不同）分为κ和λ轻链 之比约为2：1；而在小鼠，97%轻链为κ型，λ型只占3%左右。 （2）亚型：根据λ轻链恒定区（C2）个别氨基酸的差异又可分λ1、λ2、λ3和λ4四个亚型。λ1和λ2在λ轻链190位氨基酸的分别为亮氨酸和 精氨酸，λ3和λ4在第154氨基酸分别为某氨酸和丝氨酸。 （二）同种异型 同种异型（allotype）是指同一种属不同个体间的Ig分子抗原性的不同，在同种异体间免疫可诱导免疫反应。同种异型抗原性的差别往往只 有一个或几个氨基酸残基的不同，可能是由于编码Ig的结构基因发生点突变所致，并被稳定地遗传下来，因此Ig同种异型可作为一种遗传标记 （genetic markers），这种标记主要分布在CH和CL上。 1．γ链上的同种异型 γ1、γ2γ3和λ4重链上均存在有同种异型标记，目前已发现：Glma、x、f、z；G2mn;G3mgl、g5、b0、b1、b3、b4、 b5、c3、c5、s、t、u、v；G4m4a、4b。共20种左右。其中G表示λ链，1、2、3或4表示亚类λ1、λ2、λ3和λ4，m代表标记（marker）。 除Glmf和z位于IgG1分子的Cγ1区外，其余的Gm均位于Fc部位。一条γ链可能同时具有一个以上的Gm标志，如白种人常常在γ1H链Cγ1区有 G1mz,Fc部位有G1ma。由于人第14号染色体编码四种IgG亚类的C区基因Cγ1、Cγ2、Cγ3和Cγ4是密切连锁的，因此IgGH链各亚类Gm标记可 作为间倍体（haplotype）遗传给子代。 2．α链上的同种异型 α2H链已发现有A2m1和A2m2两种。A2m1在411、428、458和467位氨酸上分别为苯丙氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、缬 氨酸；A2m2则分别为苏氨酸、谷氨酸、异亮氨酸和丙氨酸。α1H链上尚未发现有同种异型存在。 3．ε链上的同种异型目前只发现Em1一种同种异型。 4．κ链上的同种异型旧称为Inv,现分为Km1、2和3。Km1在153位和191位氨基酸上分别为缬氨酸和亮氨酸，Km2分别为丙氨酸和亮氨酸， Km3分别为丙氨和缬氨酸。λ轻链上尚未发现有同种异型。 （三）独特型 独特型（idiotype）为每一种特异性IgV区上的抗原特异性。不同抗体形成细胞克隆所产生的IgV区具有与其客观存在抗体V区不同的抗原 性，这是由可变区中成其是超变区的氨基酸组成、排列和构型所决定的。所以，在单一个体内所存在的独特型数量相当大，可达107以上。独 特 型 的 抗 原 决 定 簇 称 为 独 特 位 （ idiotope ） , 可 在 异 种 、 同 种 异 体 以 及 自 身 体 内 诱 产 生 相 应 在 的 抗 体 ， 称 为 抗 独 特 型 抗 体 （antiidiotypicantibody,αI d），独特型和抗独型抗体可形成复杂的免疫调节中占有得要地位。 表2-1 人免疫球蛋白分子上抗原决定簇的分类 分类 抗原性存在部位 举例 同种型 类 亚类 型 亚型 CH CH CL CL(λ) IgM、IgG、IgA、IgD、IgE IgG1-4,IgA1、2 κ、λ λ1、λ2、λ3、λ4 同种异型 CH(λ1) (λ2) (λ3) (λ4) CH(α2) CH（ε） CL（κ） G1ma(1)、x(2)、f(3)、z(17) G2mn(23) G3mb1(5)、c3(6)、b5(10)、b0、(11)b3(13)、b4(14)、s(15)、t(16)、g1(21)、c5(24)、u(26)、v(27)、g1(28) G4m4a(1)、4b(1) A2m1、2 Em1 Km1、2、3 独特型 VHVL 极多
注：Y1~y4同种异型的命名中，W01976年建议采用阿拉数字代号，但目前许多专业实验室仍沿用小写英文字母，在本表中将Y链同种异 型阿拉伯数字代号列于相应英文字母代号后的括号中 四、免疫球蛋白分子的超家族 应用DNA序列分析和X品体行射分析等研究表明，许多细胞膜表面和机体某些蛋白质分子，其多肽销折叠方式与Ig折叠相似，在DNA水平 和氨基酸序列上与gV区或c区有较高的同源性，它们可能从同一原始祖先基因(primodial ancestral gene)经复制和突变行生而来。编码这些 多肽链的基因称为免疫球蛋白基因超家族(immunoglobulin gene superfamily),这一基因超家族所编码的产物称为免疫球蛋白超家族 (immunogloblin superfamily,IGSF) (一)免疫球蛋白超家族的组成 由于细胞表面标记.单克隆抗体以及基因工程研究的进展，近年来发现属于1GSF的成员已达近百种，主要包括T细胞、B细胞抗原识别受 体和信号传导分子，MHC及相关分子，1g受体，某些细胞因子受体，神经系统功能相关分子，以及部分白细跑分化抗原(CD)(表22) 表22兔疫球蛋白超家族的组成（成员举例） 主装功能 将学号lg复合包成分：MG-gaCD79a、B290scD79 cD3:6和c MHC及其相关分子 MHCI类抗原：a,链 B2M相关分子：CDI,Oa、T1 gCFC段受体：FeyRI(CD64)、FcyRII、FeRⅢ(CD16) 免夜球蛋白受体 lge Fc段受体：FcrRIa链 EFc段受体：FCaR 经的因子要体 -1R（CD121a)且-6R CD126)M-CSFR(CDI15)G-CSFR.SCFR(CD117).PIXGFR 白细胞分化杭原 D CEA (CD)-COCAMICDLVCAM-DI) (CDS),CD4,CDse.CD2s,BBBI (CDS).CD7,CD22,CD (二)免疫球蛋白超家族的特点 1.1GSF的结构特点1GSF的成员均含有1~7个1g样功能区，第个1g样功能区约含10(70~10)个氨基酸残基，功能区的二级结构是由 5个反平行折股各自形成两个平行片层的平面(anti-paralle B-pleated sheet),每个反平行折由5~I0个氨基酸基相成，片层内俱 的斯水性氨基酸起到稳足引g折的作用，大多数功能区内有 统键， 童直连接两个β片层，形成一赞的两个半跳氨间有55“75个氨基 酸残基，使之成为 个球形结构，肽链的这种折叠方式称为免废球蛋折叠(1 g fold), 根据IGSF功能区中Ig折叠方式、两个半胱氨酸之间氨基酸残基的数目以及与引gV区或C区同性的程度，1GSF功能区可分为V组、C1组和 C2组. 是触内二流裤位登 图2.11人1g轻链()多肽折受示意图 (1)V组：V组功能区的两个半胱氨酸之间含63~75个氨基酸残基，有9个反平行折受股，如IgH链和L链V区，TCRa、B、￥、链V区 CD4v区，CD8a.v区，Ty-l,plgR和分老成分(SC)N端四个功能区，CEAN端第一个功能区，PDGFR靠近自膜的功能区等. (2)C1组：又称C组，C1组功能区二个半酰氨酸之间约含50-60个氨基酸残基，有7个折叠股，如1gH链和L链C区（尔、ǒ和链的CH1 CH3或μ和c链的CHI~CH4),TCRa、B、Y、镒C区，MHc1类分子重链a3功能区，B2M,MHCⅡ类分子a2和2功能区，CD1,Qa和TL靠近 膜功能区等。 (3)C2组：又称H组。C2组功能区的氨基酸排列的顺序类似V组，但形成二硫键的两个半胱氨酸之间所含氨基酸残基数约为50~60，有7 个B折受股，这种结构介于V组和C1组之间，如CD3y、和c链，CD2和LFA3(CD58),plgR靠近胞腰功能区，FeTRI.FeyRIl,FcRⅢ
注：γ1～γ4同种异型的命名中，WHO1976年建议采用阿拉数字代号，但目前许多专业实验室仍沿用小写英文字母，在本表中将γ链同种异 型阿拉伯数字代号列于相应英文字母代号后的括号中 四、免疫球蛋白分子的超家族 应用DNA序列分析和X晶体衍射分析等研究表明，许多细胞膜表面和机体某些蛋白质分子，其多肽链折叠方式与Ig折叠相似，在DNA水平 和氨基酸序列上与IgV区或C区有较高的同源性，它们可能从同一原始祖先基因（primodial ancestral gene）经复制和突变衍生而来。编码这些 多肽链的基因称为免疫球蛋白基因超家族（immunoglobulin gene superfamily）,这一基因超家族所编码的产物称为免疫球蛋白超家族 （immunogloblin superfamily,IGSF）。 （一）免疫球蛋白超家族的组成 由于细胞表面标记、单克隆抗体以及基因工程研究的进展，近年来发现属于IGSF的成员已达近百种，主要包括T细胞、B细胞抗原识别受 体和信号传导分子，MHC及相关分子，Ig受体，某些细胞因子受体，神经系统功能相关分子，以及部分白细胞分化抗原（CD）（表2-2）。 表2-2 免疫球蛋白超家族的组成（成员举例） 主要功能 成员 抗原识别受体和信号 传导分子 IgH链：μ、γ、δ、ε和α链 IgL链：κ和λ链 SmIg复合物成分：MG-1(Ig-α,CD79a)、B29（Ig-β,CD79b） TCR:α、β、γ和δ链 CD3：γ、δ和ε链 MHC及其相关分子 MHCⅠ类抗原：α链、β2M MHCⅡ类抗原：α、β链 β2M相关分子：CD1、Qa、TL 免疫球蛋白受体 PolyIgR(pIgR) IgG Fc段受体：FcγRⅠ（CD64）、FcγRⅡ、FcγRⅢ（CD16） Ige Fc段受体：FcεRIα链 IgE Fc段受体：FcαR 细胞因子受体 IL-1R（CDw121a）,IL-6R(CD126),M-CSFR(CD115),G-CSFR、SCFR(CD117)，PDGFR 白细胞分化抗原 CD2，LFA-3（CD58），ICAM-1（CD54），ICAM-2（CD102）、ICAM-3（CD50），CD4，CD8α、β链，CD28，B7/BB1（CD80），CD7，CD22，CD3 CD48，CEA（CD66e）,Thy-1(CDw90),PECAM-1(CD31),VCAM-1(CD106) （二）免疫球蛋白超家族的特点 1．IGSF的结构特点 IGSF的成员均含有1～7个Ig样功能区，第个Ig样功能区约含100（70～110）个氨基酸残基，功能区的二级结构是由3 ～5个股反平行β折叠股各自形成两个平行β片层的平面（anti-paralle β-pleated sheet）,每个反平行β折叠股由5～10个氨基酸基组成，β片层内侧 的疏水性氨基酸起到稳定Ig折叠的作用，大多数功能区内有一个二硫键，垂直连接两个β片层，形成二硫键的两个半胱氨酸间有55～75个氨基 酸残基，使之成为一个球形结构，肽链的这种折叠方式称为免疫球蛋折叠（Ig fold）。 根据IGSF功能区中Ig折叠方式、两个半胱氨酸之间氨基酸残基的数目以及与IgV区或C区同源性的程度，IGSF功能区可分为V组、C1组和 C2组。 图2-11 人Ig轻链（λ）多肽折叠示意图 （1）V组：V组功能区的两个半胱氨酸之间含65～75个氨基酸残基，有9个反平行β折叠股，如IgH链和L链V区，TCRα、β、γ、δ链V区， CD4v区，CD8α、β链V区，Thy-1,pIgR和分泌成分（SC）N端四个功能区，CEAN端第一个功能区，PDGFR靠近胞膜的功能区等。 （2）C1组：又称C组。C1组功能区二个半胱氨酸之间约含50～60个氨基酸残基，有7个β折叠股，如IgH链和L链C区（γ、δ和α链的CH1～ CH3或μ和ε链的CH1～CH4），TCRα、β、γ、δ链C区，MHc Ⅰ类分子重链α3功能区，β2M，MHCⅡ类分子α2和β2功能区，CD1、Qa和TL靠近 胞膜功能区等。 （3）C2组：又称H组。C2组功能区的氨基酸排列的顺序类似V组，但形成二硫键的两个半胱氨酸之间所含氨基酸残基数约为50～60，有7 个β折叠股，这种结构介于V组和C1组之间，如CD3γ、δ和ε链，CD2和LFA-3（CD58），pIgR靠近胞膜功能区，FcγRⅠ、FcγRⅡ、FcγRⅢ
FecRIa链、FcaR,ICAM-,CEA第2至7个功能区，L.6R.、M-CSFRG-CSFR,SCFR,PDGFR第1至4功能区，以及N-CAM、CD22 CD48分子等。 2.IGSF功能特点IGSF的功能是以识别为基础，因此又称为识别球重白超家族(cognoglobulinsuperfamily)·IGSF很可德最起源于原始 的日有粘功能的基因，通过复制和突变行生形成了识别抗原、细胞因子受体，gF©段受体，细泡间粘附分子以及病毒受体等不同的功能区， 1GSF识别的基本方式有以下几种。 (1)IGSF和IGsF相互识别：①同曙性相互作用(heterophilicinratio)如相同神经细胞粘附分子(N.CAM)之间的相互识别，血小板 内皮细跑粘附分子，1(PECAM--L,CD31)的相互识别：②异嗜性相互作用(heterophilic interaction)如CD2与LFA-3,CD4与MHC类分 子的单态部分(a2和那2)，CD8与MHCI类分子的单态部分(a3),poly IgR与多聚g,FcRI(CD64).、FeyRI(CD32、FcYRⅢ(CD16)与IgG Fc段，FcyRI-与lge Fc段，FcaR(CD89)与IgA Fe段，CD28与B7/BBI(CD80)等之间的相互识别. MC ,@的 117 tr15:1g*t1*1:产 ..I .164.i1 01111771* 图2.12免德球蛋白超家V组C1和C2组结构模式图 2】1GsF和结 合素()相互识别：如ICAM1(CD54)、ICAM2(CDI02)与LFA(CDIaCD18,VCAM-1(CDI06)与 VLA4(CD49d/CD29)之间的相互作用 ()1G5F和其它分子的相互识别 包括TCR识别MHC1类或类分子与抗原复合物，细胞因子受体识细胞因子等 第三节各类免疫球蛋白的生物学活性 不同g其合成都位、合成时间。血清含量。分布、半衰期以及生物学活性有所差别 一、IgG gG主要由脾、淋巴结中的浆细跑合成和分泌，以单体形式存在。在个体发育过程中机体合成gG的年龄要晚于1gM,在出生后第3个月开 始合成，3~5岁接近成年人水平.1gG是血清中主要的抗体成分，约占血清总1g的75%.根据gG分子中？链抗原性差异，人1gG有4个亚类 1gG1、gG2、1gG3和lgG4(小鼠4个亚类是gG1、1gG2a.lgG2b和gG3).其中1gG373较链区含有62个氨基酸残基，月有4个重复r1较链区 (15个氨基酸残基)的串连结构，重链间二硫键数量多，约10~15个，因此易被蛋白离裂解，半衰期也较短。不同gG亚类的生物学活性有所 差异（表2-3）·1gG的半袁期相对较长，约为20~30天。1gG可通过经典途径活化补体，其固定补体的能力依次是gG3>gG1>1gG2,在小国 为1gG2b>1gG2a>1gG3,人的gG4和小鼠的1gG1无固定补体的能力。1gG是雕一能通过胎盘的1g,在自然被动免疫中起重要作用。此外1gG还 具有调理吞壁、ADCC和结合SPA等作用。由于gG上述特点，【gG在机体免疫防护中起着主要的作用，大多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体都属 于引gG类抗体。应用对麻疹、甲型肝炎等有免疫力的产妇或正常人丙种或胎盘球蛋白可进行人工被动免疫，能有郊地预防相应的传染性疾病。 不少自身抗体如抗甲状腺球蛋白抗体，系统性红斑狼疮的LE因子（抗核抗体）以及引起Ⅲ型变态反应免疫复合物中的抗体大都也属于1gG, 表23人1gG不同亚类理化性质和生物学特性比较
FcεRⅠα链、FcαR，ICAM-1，CEA第2至7个功能区，IL-6R、M-CSFR、G-CSFR、SCFR。PDGFR第1至4功能区，以及N-CAM、CD22、 CD48分子等。 2．IGSF功能特点 IGSF的功能是以识别为基础，因此又称为识别球蛋白超家族（cognoglobulinsuperfamily）。IGSF很可能最起源于原始 的具有粘功能的基因，通过复制和突变衍生形成了识别抗原、细胞因子受体、IgFc段受体、细胞间粘附分子以及病毒受体等不同的功能区。 IGSF识别的基本方式有以下几种。 （1）IGSF和IGSF相互识别：①同嗜性相互作用（heterophilicinteraction）如相同神经细胞粘附分子（N-CAM）之间的相互识别，血小板 内皮细胞粘附分子-1（PECAM-1，CD31）的相互识别；②异嗜性相互作用（ heterophilic interaction）,如CD2与LFA-3，CD4与MHCⅡ类分 子的单态部分（α2和β2），CD8与MHCⅠ类分子的单态部分（α3），poly IgR与多聚Ig,FcγRⅠ(CD64)、FcγRⅡ(CD32)、FcγRⅢ（CD16）与IgG Fc 段，FcγRⅠ与Ige Fc段，FcαR（CD89）与IgA Fc段，CD28与B7/BB1（CD80）等之间的相互识别。 图2-12 免疫球蛋白超家族V组、C1组和C2组结构模式图 （2）IGSF和结合素（integrin）相互识别：如ICAM-1（CD54）、ICAM-2（CD102）与LFA-1（CD11a/CD18），VCAM-1（CD106）与 VLA-4（CD49d/CD29）之间的相互作用。 （3）IGSF和其它分子的相互识别：包括TCR识别MHCⅠ类或Ⅱ类分子与抗原复合物，细胞因子受体识细胞因子等。 第三节 各类免疫球蛋白的生物学活性 不同Ig其合成部位、合成时间、血清含量、分布、半衰期以及生物学活性有所差别。 一、IgG IgG主要由脾、淋巴结中的浆细胞合成和分泌，以单体形式存在。在个体发育过程中机体合成IgG的年龄要晚于 IgM，在出生后第3个月开 始合成，3～5岁接近成年人水平。IgG是血清中主要的抗体成分，约占血清总Ig的75%。根据IgG分子中γ链抗原性差异，人IgG有4个亚类： IgG1、IgG2、IgG3和IgG4（小鼠4个亚类是IgG1、IgG2a、IgG2b和IgG3）。其中IgG3γ3铰链区含有62个氨基酸残基，具有4个重复γ1铰链区 （15个氨基酸残基）的串连结构，重链间二硫键数量多，约10～15个，因此易被蛋白酶裂解，半衰期也较短。不同IgG亚类的生物学活性有所 差异（表2-3）。IgG的半衰期相对较长，约为20～30天。IgG可通过经典途径活化补体，其固定补体的能力依次是IgG3＞IgG1＞IgG2,在小鼠 为IgG2b＞IgG2a＞IgG3，人的IgG4和小鼠的IgG1无固定补体的能力。IgG是唯一能通过胎盘的Ig，在自然被动免疫中起重要作用。此外IgG还 具有调理吞噬、ADCC和结合SPA等作用。由于IgG上述特点，IgG在机体免疫防护中起着主要的作用，大多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体都属 于IgG类抗体。应用对麻疹、甲型肝炎等有免疫力的产妇或正常人丙种或胎盘球蛋白可进行人工被动免疫，能有郊地预防相应的传染性疾病。 不少自身抗体如抗甲状腺球蛋白抗体、系统性红斑狼疮的LE因子（抗核抗体）以及引起Ⅲ型变态反应免疫复合物中的抗体大都也属于IgG。 表2-3 人IgG不同亚类理化性质和生物学特性比较
及其分子量(D 12 500 FerRm 盘 + 二、gA gΛ主要由粘膜相关淋巴样组织产生，其中大部分是由胃肠淋巴样组织所合成，少部分由呼吸道、噬液像和生殖道粘膜组织合成。师乳期 产妇腺组织含有大量1gA产生细胞，这些细跑主要来自胃肠。在人类，还有少量的1gA来自骨髓。人出生后4一6月开始合成gA,4-12岁血清 中含量达成人水平，血清型IgA总g的10%左右，半衰期约5一6天，1gA有1gA1和gA2两个亚类。lgA1主要存在于血清中，约占血清中1gA的 85%,a1链分子量为56kD:1gA2主要存在于外分泌液中，少部分以血清型1gA存在，约占血清中1EA的15%，2链缺乏铰链区，分子量为 52D。血清中的A除单体形式外还有由]链共价相连的二聚体或三聚体等形式。分泌型1A是由]连接的双体和分泌成分所组成，主委存在于初 乳、唾液、泪液、胃肠液、支气管分泌等外分泌液中，是粘膜局部免疫的最重要因素，分诊型gA通过与相应的病原微生物（如脊髓灰质炎病 毒)结合，但抑其吸附到易感细上，分诊型gA还可中和毒素如霍乱孤菌毒素和大肠杆毒素等。新生儿易忠呼吸道、胃肠道感染可能与1gA合 成不足有关。慢性支气管炎发作与分论型1gA的减少也有一定关系。产妇可通过初乳将分泌型g八传递给婴儿，这也是一种重要的自然被动 ，酸性粒细跑中性细跑和巨细跑表达FcaR血清单体IA可介导调理吞感和ADCC作用.此外，分洛A且有免应排除 xclusio)功能，即分论型1eA结合饮食中大量的可溶性抗原以及肠道正常菌群或病原微生物所 的热原物质，防止它们进入血液， 三、lgM 血种N是由个单体通过一个和二孩造接成五聚体 分子量最大，为9 沉降系数为19 称为巨球蛋白(m croglobulin) 在分 构上M无铰链 Cμ2可能： 代了铰 过程中gM是最 变球蛋白，如八目鳗可产生M,在个体发 育过程中 无论是B细胞膜表面lg(Smlg) ,还是合成分汤到血清中的g ,gM都是最早出现的g,在胚胎发育晚期的胎儿即有能力产生gM 在抗原刺激诱导体液免 疫应答龙 般1gM也最先 1g的5 并在补体参与下的 溶血作用比1gG强 00倍以上，而且话化补体后通过C3B.C4b等片段发挥调理作用，因此gM在机体的早期免疫防护中占有重要地位。天然的 血型抗体（凝集素）为1gM,血型不符的输血，易发生严重的溶血反应。1gM不能过胎盘，脐血中如出现针对某种病原微生物的1gM,表示还胎 期有相应病原微生物 口梅旋体、风疹或巨细毒等感染，称为胚胎感染或垂直感染。正常人血清中也含有产量单体gM 膜表面1gM是B细购识别抗原受体中 种主要的Smlg,成熟B细跑有SmlgD,在正常人B细跑库(Bcell repretorire))中SmlgM+B细胞约占 80%,在记忆B细抱中SmIgM逐渐消失，被SmIgG、SmlgA或SmlgE所替代 四、lgD lgD于1995年从人骨髓密蛋白中发现，分子量为175kD,主要由扁桃体.脾等处浆细胞产生，人血清中gD浓度为3~40ugml,不到血清总1 的1%，在个体发育中合成较晚。1gD饺链区很长，且对蛋白确水解敏感，因此1gD半衰期很短，仅2.8天。血清中gD确切的免疫功能尚不清 楚。在B细胞分化到成熟B细胞阶段，除了表达SmgD,抗原刺激后表现为免疫耐受。成熟B细胞活化后或者活化后或者变成记忆B细跑时 SmlgDi逐渐消失. 五、g E是1966年发现的一类1g,分子量为188D,血洁中含量极仅占血洁总的0.002影，在个体发音中合成晚。链有4个C日C:1 C4),无较链区，含有较多的半胱氨酸和甲硫氨酸。对热敏感，56℃、30分钟可使1gE丧失生物学活性。1g上主要由鼻咽部、扁桃体、支气 管、胃肠等粘膜固有层 细胞 这些 细卫大细盟上 原西次进入机体与己固定在W碱性粒细胞， 1gE为亲细抗休 功能区可与 细胞上12结合，可引起平变态反应，寄生中 感边成过反应发作时 超的外合波和血清 水平都明显升高。 表24人各类免疫球蛋白主要的理化 性和生物学特性比较 里值名称 重维助能区致目 (W6.c1.Ca2.(Ve、cel Ca2.Cu3) Ce3、C4) 10 12 18
性质 IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 重链及其分子量（kD) γ1（52） γ2（52） γ3（58） γ4（52） 单体分子量（kD） 146 146 170 146 铰链区氨基酸数目 15 12 62 12 血浆中半衰期（天） 21～23 21～23 7～8 21～23 血清浓度(mg/dl) 800 400 80 40 固定补体 ++ + +++ － 结合FcR：FcγRⅠ FcγRⅡ FcγRⅢ +++ +++ ++ － + － +++ +++ ++ + + － 结合SPA + + + － 通过胎盘 ++ + ++ ++ 二、IgA IgA主要由粘膜相关淋巴样组织产生，其中大部分是由胃肠淋巴样组织所合成，少部分由呼吸道、唾液腺和生殖道粘膜组织合成。哺乳期 产妇腺组织含有大量IgA产生细胞，这些细胞主要来自胃肠。在人类，还有少量的IgA来自骨髓。人出生后4～6月开始合成IgA，4～12岁血清 中含量达成人水平，血清型IgA总Ig的10%左右，半衰期约5～6天。IgA有IgA1和IgA2两个亚类。IgA1主要存在于血清中，约占血清中IgA的 85%，α1链分子量为56kD；IgA2主要存在于外分泌液中，少部分以血清型IgA存在，约占血清中IgA的15%，α2链缺乏铰链区，分子量为 52kD。血清中的IgA除单体形式外还有由J链共价相连的二聚体或三聚体等形式。分泌型IgA是由J连接的双体和分泌成分所组成，主要存在于初 乳、唾液、泪液、胃肠液、支气管分泌等外分泌液中，是粘膜局部免疫的最重要因素，分泌型IgA通过与相应的病原微生物（如脊髓灰质炎病 毒）结合，阻抑其吸附到易感细胞上，分泌型IgA还可中和毒素如霍乱弧菌毒素和大肠杆毒素等。新生儿易患呼吸道、胃肠道感染可能与IgA合 成不足有关。慢性支气管炎发作与分泌型IgA的减少也有一定关系。产妇可通过初乳将分泌型IgA传递给婴儿，这也是一种重要的自然被动免 疫。嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和巨噬细胞表达FcαR,血清型单体IgA可介导调理吞噬和ADCC作用。此外，分泌型IgA具有免疫排除（immune exclusion）功能，即分泌型IgA结合饮食中大量的可溶性抗原以及肠道正常菌群或病原微生物所释放的热原物质，防止它们进入血液。 三、IgM 血清中IgM是由5个单体通过一个J链和二硫键连接成五聚体，分子量最大，为970kD，沉降系数为19S，称为巨球蛋白（macroglobulin）。 在分子结构上IgM无铰链区，Cμ2可能替代了铰链区的功能。在生物进化过程中IgM是最早出现的免疫球蛋白，如八目鳗可产生IgM。在个体发 育过程中，无论是B细胞膜表面Ig（SmIg），还是合成分泌到血清中的Ig，IgM都是最早出现的Ig，在胚胎发育晚期的胎儿即有能力产生IgM。 在抗原刺激诱导体液免疫应答过程中，一般IgM也最先产生。IgM占血清总Ig的5%～10%。由于IgM在免疫应答早期产生，并在补体参与下的 溶血作用比IgG强500倍以上，而且活化补体后通过C3B、C4b等片段发挥调理作用，因此IgM在机体的早期免疫防护中占有重要地位。天然的 血型抗体（凝集素）为IgM，血型不符的输血，易发生严重的溶血反应。IgM不能过胎盘，脐血中如出现针对某种病原微生物的IgM，表示胚胎 期有相应病原微生物如梅毒螺旋体、风疹或巨细胞毒等感染，称为胚胎感染或垂直感染。正常人血清中也含有产量单体IgM。 膜表面IgM是B细胞识别抗原受体中一种主要的SmIg。成熟B细胞有SmIgD，在正常人B细胞库（Bcell repretorire）中SmIgM+B细胞约占 80%。在记忆B细胞中SmIgM逐渐消失，被SmIgG、SmIgA或SmIgE所替代。 四、IgD IgD于1995年从人骨髓瘤蛋白中发现，分子量为175kD，主要由扁桃体、脾等处浆细胞产生，人血清中IgD浓度为3～40μg/ml,不到血清总Ig 的1%，在个体发育中合成较晚。IgD铰链区很长，且对蛋白酶水解敏感，因此IgD半衰期很短，仅2.8天。血清中IgD确切的免疫功能尚不清 楚。在B细胞分化到成熟B细胞阶段，除了表达SmIgD，抗原刺激后表现为免疫耐受。成熟B细胞活化后或者活化后或者变成记忆B细胞时， SmIgD逐渐消失。 五、IgE IgE是1966年发现的一类Ig，分子量为188kD，血清中含量极低，仅占血清总Ig的0.002%，在个体发育中合成较晚。ε链有4个CH（Cε1～ Cε4），无铰链区，含有较多的半胱氨酸和甲硫氨酸。对热敏感，56℃、30分钟可使IgE丧失生物学活性。IgE主要由鼻咽部、扁桃体、支气 管、胃肠等粘膜固有层的浆细胞产生，这些部位常是变应原入侵和I型变态反应发生的场所。IgE为亲细胞抗体，Cε2和Cε3功能区可与嗜碱性粒 细胞、肥大细胞膜上高亲和力FcεRⅠ结合。变应原再次进入机体与已固定在嗜碱性粒细胞、肥大细胞上IgE结合，可引起Ⅰ型变态反应。寄生虫 感染或过敏反应发作时，局部的外分泌液和血清中IgE水平都明显升高。 表2-4 人各类免疫球蛋白主要的理化特性和生物学特性比较 IgG IgA IgM IgD IgE 重链名称 γ α μ δ ε 重链功能区数目 4 (Vγ 、 Cγ1 、 Cγ2 、 Cγ3) 4 （Vα 、Cα1、 Cα2、Cα3） 5 （Cμ、Cμ1、Cμ2、Cμ3、Cμ4） 4 （Vδ、Cδ1、Cδ2、 Cδ3） 5 （ Vε 、 Cε1 、 Cε3、Cε4） 主要存在形式 单体 单体、双体 五聚体 单体 单体 MW（Kd） 146～170 160，400 970 175 188 平均含碳水化合物 （%） 4 10 12 18 12