什么是抗體?抗體的定義!
發(fā)布時間:2016-05-29 09:41:31來源:抗體知識專題
1.什么是抗體?
抗體(antibody),是一種由漿細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞)分泌,被免疫系統(tǒng)用來鑒別與中和外來物質(zhì)如細(xì)菌、病毒等的大型Y形蛋白質(zhì),僅被發(fā)現(xiàn)存在于脊椎動物的血液等體液中,及其B細(xì)胞的細(xì)胞膜表面。抗體能識別特定外來物的一個獨特特征,該外來目標(biāo)被稱為抗原。
圖1 抗體示意圖2.抗體的結(jié)構(gòu)
抗體是具有4條多肽鏈的對稱結(jié)構(gòu),其中2條較長、相對分子量較大的相同的重鏈(H鏈);2條較短、相對分子量較小的相同的輕鏈(L鏈)。鏈間由二硫鍵和非共價鍵聯(lián)結(jié)形成一個由4條多肽鏈構(gòu)成的單體分子。輕鏈有κ和λ兩種,重鏈有μ、δ、γ、ε和α五種。
圖2 抗體的結(jié)構(gòu)組成(1)抗體重鏈和輕鏈
重鏈 免疫球蛋白中分子量較大的、含440個氨基酸的肽鏈。根據(jù)其恒定區(qū)抗原性的不同分為μ、γ、α、δ和ε五類,相應(yīng)的免疫球蛋白分別為IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。
輕鏈 Ig輕鏈的分子質(zhì)量約25kDa,約含210個氨基酸殘基。輕鏈有兩種:κ鏈和λ鏈,這兩種輕鏈決定了Ig的型別。一個天然的Ig分子兩條輕鏈總是相同的,但在同一個體內(nèi)可存在分別帶有κ或λ鏈的抗體分子。不同種屬生物體內(nèi)兩型輕鏈的比例不同,正常人血清免疫球蛋白κ鏈:λ鏈約為2:1,而在小鼠的比例為20:1。
(2)抗體的Fab段和Fc段
Fab段為抗原結(jié)合片段(fragment of antigen binding,F(xiàn)ab),相當(dāng)于抗體分子的兩個臂,由一個完整的輕鏈和重鏈的VH和CH1結(jié)構(gòu)域組成。Fc段為可結(jié)晶段(fragment crystallizable,F(xiàn)c)相當(dāng)于Ig的CH2和CH3結(jié)構(gòu)域,是Ig與效應(yīng)分子或者細(xì)胞相互作用的部位。Fab段包含完整的可變區(qū),以及恒定區(qū)的CH1區(qū)域。Fc段僅指Ig恒定區(qū)CH2和CH3的區(qū)域,相當(dāng)于Y字結(jié)構(gòu)下面那一部分。
圖3 抗體的Fab段和Fc段3.抗體的分類
按照不同的分類方式,抗體可以分成許多類型:
(1)按作用對象,可將其分為抗毒素、抗菌抗體、抗病毒抗體和親細(xì)胞抗體(能與細(xì)胞結(jié)合的 免疫球蛋白,如 1 型變態(tài)反應(yīng)中的 lgE 反應(yīng)素抗體,能吸附在靶細(xì)胞膜上)。
(2)按理化性質(zhì)和生物學(xué)功能,可將其分為 IgG、IgM、IgA、IgE、IgD 五類。
圖4 抗體的分類①IgG
IgG是血清中一種主要的Ig,含量占總Ig的65—75%左右。廣泛分布于組織液中,血管內(nèi)、外間隙中分布量大體相當(dāng)。是機(jī)體抗感染的一種重要物質(zhì)。
②IgM
IgM是成熟胎兒合成的第一類Ig,也是在感染或免疫后最早產(chǎn)生的Ig,5類Ig中IgM最強(qiáng),故其細(xì)胞毒活性和細(xì)胞溶解活性也最強(qiáng)。天然的血型抗體是IgM,有些自身抗體如抗磷脂抗體、RF等也屬于IgM。胎兒臍血中IgM抗體升高,是胎兒遭受感染的標(biāo)志。
③IgA
IgA在血清和組織液中的含量相對較少,血清型IgA含量占總Ig的15—25%,但在外分泌液如初乳、唾液、眼淚、腸道分泌液和支氣管分泌液中含量較高。由于IgA主要存在于外分泌液中,故在第一線抗感染防御中起重要作用。
④IgE
IgE為單體結(jié)構(gòu),是正常人血清中含量最少的Ig。IgE在血清和組織液中含量極微,其主要生物學(xué)功能是與組織肥大細(xì)胞、嗜堿粒細(xì)胞表面的特異受體結(jié)合。IgE不能激活補(bǔ)體。IgE含量在正常人群波動較大,在特異性過敏反應(yīng)和寄生蟲早期感染患者血清中可升高。當(dāng)變態(tài)反應(yīng)原與結(jié)合在受體上的IgE反應(yīng)時,可引起肥大細(xì)胞、嗜堿粒細(xì)胞脫顆粒,釋放出組織胺、5—羥色胺等生物活性物質(zhì)。
⑤IgD
正常人血清中IgD濃度很低,幾乎檢測不到。IgD主要存在于人B淋巴細(xì)胞表面作為抗原的細(xì)胞受體,在血清中IgD含量極微且與膜結(jié)合的IgD有不同結(jié)構(gòu)。B細(xì)胞上IgD的可變區(qū)與該細(xì)胞將分泌的IgG、IgA、IgM的可變區(qū)相同,當(dāng)抗原與IgD受體結(jié)合時,刺激B細(xì)胞繁殖、分化、并分泌對抗原特異的其他類抗體。
(3)按與抗原結(jié)合后是否出現(xiàn)可見反應(yīng),可將其分為:在介質(zhì)參與下出現(xiàn)可見結(jié)合反應(yīng)的完 全抗體,即通常所說的抗體,以及不出現(xiàn)可見反應(yīng),但能阻抑抗原與其相應(yīng)的完全抗體結(jié)合 的不完全抗體。
(4)按抗體的來源,可將其分為天然抗體和免疫抗體。
(5)按抗體發(fā)展來分類,單克隆抗體的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段,分別為:鼠源性單克隆抗體、嵌合性單克隆抗體、人源化單克隆抗體和全人源單克隆抗體。
4.抗體的功能有哪些?
(1)特異性結(jié)合抗原:抗體本身不能直接溶解或殺傷帶有特異抗原的靶細(xì)胞,通常需要補(bǔ)體或吞噬細(xì)胞等共同發(fā)揮效應(yīng)以清除病原微生物或?qū)е虏±頁p傷。然而,抗體可通過與病毒或毒素的特異性結(jié)合,直接發(fā)揮中和病毒的作用?! ?span>
(2)激活補(bǔ)體:IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體,凝聚的IgA、IgG4和IgE可通過替代途徑激活補(bǔ)體?! ?span>
(3)結(jié)合細(xì)胞:不同類別的免疫球蛋白,可結(jié)合不同種的細(xì)胞,參與免疫應(yīng)答?! ?span>
(4)可通過胎盤及粘膜:免疫球蛋白G(IgG)能通過胎盤進(jìn)入胎兒血流中,使胎兒形成自然被動免疫。免疫球蛋白A(IgA)可通過消化道及呼吸道粘膜,是粘膜局部抗感染免疫的主要因素。
(5)具有抗原性:抗體分子是一種蛋白質(zhì),也具有刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的性能。不同的免疫球蛋白分子,各具有不同的抗原性?! ?span>
(6)抗體對理化因子的抵抗力與一般球蛋白相同:不耐熱,60~70℃即被破壞。各種酶及能使蛋白質(zhì)凝固變性的物質(zhì),均能破壞抗體的作用??贵w可被中性鹽類沉淀。在生產(chǎn)上??捎昧蛩徜@或硫酸鈉從免疫血清中沉淀出含有抗體的球蛋白,再經(jīng)透析法將其純化。
(7)通過與細(xì)胞Fc受體結(jié)合發(fā)揮多種生物效應(yīng)。
①調(diào)理作用 IgG、IgM的Fc段與吞噬細(xì)胞表面的FcγR、FcμR結(jié)合,增強(qiáng)其吞噬能力,通常將抗體促進(jìn)吞噬細(xì)胞吞噬功能的作用稱為抗體的調(diào)理作用 (opsonization)?! ?span>
②發(fā)揮抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用。