1、分子免疫学 Molecular Immunology 一、概念一、概念v免疫的基本概念免疫的基本概念v传统概念传统概念抗感染免疫抗感染免疫 v （机体的保护性生理反应）（机体的保护性生理反应）v免疫的新概念：免疫的新概念：免疫是机体识别和排除抗原性异免疫是机体识别和排除抗原性异物的功能。物的功能。v -识别识别“我与我与”或或“非我非我”(自我稳定自我稳定)v -排除非己的抗原性异物排除非己的抗原性异物v -对自身物质形成免疫耐受对自身物质形成免疫耐受v -有时也能造成病理损伤有时也能造成病理损伤1.免疫与免疫系统免疫与免疫系统免疫免疫（immune)：机体对外源异物（微生物、蛋白质、多糖：机
2、体对外源异物（微生物、蛋白质、多糖等大分子物质）的反应，其结果无论是生理的或病理的。等大分子物质）的反应，其结果无论是生理的或病理的。免疫器官免疫器官：（由两部分组成）：（由两部分组成）胸腺（胸腺（thymus)和骨髓和骨髓(bone marrow)及腔上囊及腔上囊(又称法又称法氏囊氏囊，bursa of fabricius)称一级器官（称一级器官（中枢免疫器官中枢免疫器官）；外周）；外周淋巴组织称二级器官淋巴组织称二级器官（外周免疫器官外周免疫器官），如各淋巴结、脾脏等。，如各淋巴结、脾脏等。免疫细胞免疫细胞：淋巴细胞和协同免疫反应的其他细胞，如巨噬细：淋巴细胞和协同免疫反应的其他细胞，如巨
3、噬细胞等。胞等。免疫分子免疫分子：抗体、细胞因子、补体。：抗体、细胞因子、补体。免疫系统免疫系统：由参与免疫反应的：由参与免疫反应的器官、组织、细胞、分子器官、组织、细胞、分子组成。组成。中枢免疫器官中枢免疫器官外周免疫器官外周免疫器官 免疫系统免疫系统免疫器官免疫器官免疫细胞免疫细胞免疫分子免疫分子细胞因子细胞因子补体补体抗体抗体骨髓骨髓胸腺胸腺腔上囊腔上囊淋巴结淋巴结脾脏脾脏骨髓骨髓哈德氏腺哈德氏腺黏膜相关淋巴组织黏膜相关淋巴组织T、B淋巴细胞淋巴细胞杀伤性细胞杀伤性细胞辅佐细胞辅佐细胞粒细胞和肥大细胞粒细胞和肥大细胞A.胸腺切面皮质与胸腺切面皮质与髓质，皮质区内深髓质，皮质区内深染色的为
4、未成熟的染色的为未成熟的T细胞；细胞；B.胸腺结构模式图：胸腺结构模式图：结缔组织构成小梁，结缔组织构成小梁，将胸腺分隔为多个将胸腺分隔为多个小叶。小叶。胸腺结构图胸腺结构图 法氏囊（Bursa of Fabricius）淋 巴 结 的 基 本 结 构HEV髓质淋巴窦髓质淋巴窦皮质淋巴窦皮质淋巴窦 毛细血管毛细血管 小梁小梁 输入淋巴管输入淋巴管 输出淋巴管输出淋巴管静脉静脉动脉动脉髓索髓索生发中心生发中心髓质髓质被膜被膜淋巴结淋巴结 淋巴结被膜外侧有数条输入淋巴管，门处有动、静脉神经和输出淋巴结被膜外侧有数条输入淋巴管，门处有动、静脉神经和输出淋巴管。实质分为皮质和髓质。靠近被膜的浅层皮质区
5、有生发中心（左）。淋巴管。实质分为皮质和髓质。靠近被膜的浅层皮质区有生发中心（左）。右图显示生发中心的显微结构。右图显示生发中心的显微结构。免疫系统的生理功能免疫系统的生理功能v免疫防御（immunological defence）:机体排斥外源性抗原异物的能力。v免疫自稳（immunological homeostasis）:机体识别和清除自身衰老残损组织、细胞的能力，是机体籍以维持正常内环境稳定的重要机制。v免疫监视（immunological surveillance）:机体杀伤和清除异常突变细胞的能力，机体籍以监视和抑制恶性肿瘤在体内生长。免疫系统三大功能及其表现免疫系统三大功能及其表
6、现 功能功能 正常表现正常表现 免疫防御免疫防御(immunologic (immunologic 抗感染抗感染 defense)defense)免疫稳定免疫稳定(immunologic (immunologic 消除炎症或衰老细胞消除炎症或衰老细胞 homeostasis)homeostasis)免疫监视免疫监视(immunologic (immunologic 控制癌变细胞控制癌变细胞 surveilance)surveilance)机体免疫功能机体免疫功能免疫防御免疫防御自我稳定自我稳定免疫监视免疫监视正常免疫：防御病原微生物的侵害和中和其正常免疫：防御病原微生物的侵害和中和其毒素毒素异
7、常免疫：反应过高引起变态反应，过低引异常免疫：反应过高引起变态反应，过低引起免疫缺陷病起免疫缺陷病正常免疫：清除体内自然衰老或损伤的细胞正常免疫：清除体内自然衰老或损伤的细胞异常免疫：识别紊乱造成自身免疫疾病异常免疫：识别紊乱造成自身免疫疾病正常免疫：清除复制错误或突变细胞正常免疫：清除复制错误或突变细胞异常免疫：功能失调时导致细胞癌变或持续异常免疫：功能失调时导致细胞癌变或持续性感染性感染2.免疫力的构成免疫力的构成先天性免疫（先天性免疫（innate immunity）（天然免疫）（天然免疫）机体在进化过程中形成的、与生具来的防御能力。机体在进化过程中形成的、与生具来的防御能力。获得性免疫
8、（获得性免疫（adaptive immunity）（特异性免疫）（特异性免疫）机体在与环境斗争过程中获得的、习得性的免疫能力。机体在与环境斗争过程中获得的、习得性的免疫能力。天然免疫天然免疫是在机体接触微生物或异物是在机体接触微生物或异物前机体内就存在的。在接触外来异物后既前机体内就存在的。在接触外来异物后既不增强其功能，也不具有特异性，这种蜜不增强其功能，也不具有特异性，这种蜜意称天然免疫，是一种机体的防御机能，意称天然免疫，是一种机体的防御机能，如设置物理性障碍、血和组织中的吞噬细如设置物理性障碍、血和组织中的吞噬细胞及天然杀伤细胞的作用。胞及天然杀伤细胞的作用。特异性免疫，又称获得性免疫
9、特异性免疫，又称获得性免疫。是当机。是当机体接触外来异物后诱导或刺激而产生的。具体接触外来异物后诱导或刺激而产生的。具有高度的特异性，在再次接触该有关外来异有高度的特异性，在再次接触该有关外来异物后可明显增加其反应强度。物后可明显增加其反应强度。能引起特异性免疫的外来异物称免疫原能引起特异性免疫的外来异物称免疫原或抗原。而将机体接触外界抗原被刺激后产或抗原。而将机体接触外界抗原被刺激后产生的特异免疫的反应过程叫免疫作用。生的特异免疫的反应过程叫免疫作用。天然免疫和特异(获得)免疫的特点天然免疫特异(获得)免疫物理化学障碍 皮肤黏膜皮肤及黏膜的免疫系统黏膜分泌的抗体细胞吞噬细胞(巨噬细胞、嗜中性
10、细胞），天然杀伤细胞淋巴细胞分子补体、-干扰素、肿瘤坏死因子等抗体、淋巴细胞产生的多种因子如-干扰素、白细胞介素-2等天然免疫与获得性免疫的比较天然免疫与获得性免疫的比较 天然免疫 获得性免疫存在情况 所有动物 仅脊椎动物 特异针对性 无 有习得记忆性 无 有区别选择性应答 无 有基本功能性组成 屏障、清除作用 体液免疫抗体 吞噬作用、细胞免疫T细胞 非特异性抗感染作用 自稳 皮脂分泌泪液唾液皮肤屏障腊质分泌汗液胃酸、消化酶肠道菌群粘膜屏障溶菌酶 排泄物（冲洗作用）天天 然然 免免 疫疫体液免疫细胞免疫T细胞T细胞T细胞获获 得得 性性 免免 疫疫3、两类特异免疫及两类淋巴细胞（1）体液免疫）
11、体液免疫 通过通过B细胞细胞产生的抗体来识别和清除抗产生的抗体来识别和清除抗原，主要是对付细胞外病源体及其分泌毒素原，主要是对付细胞外病源体及其分泌毒素的防御机制。由于抗体存在于液体中故称为的防御机制。由于抗体存在于液体中故称为体液免疫。体液免疫。（2）细胞免疫）细胞免疫 通过通过T细胞细胞来识别和清除被病毒感染的宿来识别和清除被病毒感染的宿主细胞或变异的细胞。主细胞或变异的细胞。由此可见机体的特异免疫主要由两类形由此可见机体的特异免疫主要由两类形态相似而功能不同的淋巴细胞（态相似而功能不同的淋巴细胞（B 细胞和细胞和T细细胞）来执行。胞）来执行。4、特异免疫反应的主要特性、特异免疫反应的主要
12、特性v特异性v多样性v辨别自己与异己v记忆v自身调控作用5.抗体产生的学说和免疫系统的研究v1900年年Ehrilich的抗体生成的侧链学说：的抗体生成的侧链学说：抗毒素分抗毒素分子是细胞表面的一种受体，外毒素进入机体后与之子是细胞表面的一种受体，外毒素进入机体后与之结合，刺激细胞产生更多的抗毒素分子，这些分子结合，刺激细胞产生更多的抗毒素分子，这些分子自细胞表面脱落进入血液，即是抗体。自细胞表面脱落进入血液，即是抗体。v1955年年Jerne的天然抗体选择学说：的天然抗体选择学说：在机体循环内在机体循环内存在着很低浓度的针对各种抗原的抗体，当机体接存在着很低浓度的针对各种抗原的抗体，当机体接
13、触某一抗原是，此抗原即与相应的特异抗体反应，触某一抗原是，此抗原即与相应的特异抗体反应，形成的抗原抗体复合物可刺激更多细胞产生针对该形成的抗原抗体复合物可刺激更多细胞产生针对该抗原的特异性抗体。抗原的特异性抗体。v1959年年Burnet综合上述两个学说的关键：细综合上述两个学说的关键：细胞抗原受体和抗原抗体选择性结合，提出了胞抗原受体和抗原抗体选择性结合，提出了抗体形成的克隆选择学说：抗体形成的克隆选择学说：外来抗原选择具外来抗原选择具有互补结构的受体淋巴细胞，使之激活、增有互补结构的受体淋巴细胞，使之激活、增殖和产生特异性抗体，而在发育过程中针对殖和产生特异性抗体，而在发育过程中针对自身抗
14、原的克隆则被抑制和消除。自身抗原的克隆则被抑制和消除。v 抗体独特型网络学说：机体免疫系统是一个抗体独特型网络学说：机体免疫系统是一个建立在识别自身抗原基础上来识别外来抗原建立在识别自身抗原基础上来识别外来抗原的系统，抗体分子的可变区（的系统，抗体分子的可变区（v）结构域具有）结构域具有双重特性，它通过抗原结合部位与抗原结合，双重特性，它通过抗原结合部位与抗原结合，又借助于独特型决定簇引发免疫应答。又借助于独特型决定簇引发免疫应答。Burnet克隆选择学说克隆选择学说v体内存在无数抗原特异性淋巴细胞克隆体内存在无数抗原特异性淋巴细胞克隆v胚胎期与自身成分反应的淋巴细胞被胚胎期与自身成分反应的淋
15、巴细胞被“禁忌禁忌”形成耐受形成耐受v出生后淋巴细胞遇到相应抗原发生特异应答，出生后淋巴细胞遇到相应抗原发生特异应答，并形成记忆并形成记忆v禁忌细胞突变可导致自身免疫禁忌细胞突变可导致自身免疫v通过以上众多的研究：通过以上众多的研究：建立了中枢免疫器官（胸腺、法式囊）、外周免疫器官（脾、淋巴结）、免疫活性细胞（T、B细胞）和免疫活性介质（抗体、淋巴因子、补体）等组成的免疫系统概念。认识到免疫系统具有抗感染、免疫稳定和免疫监视等一系列生理功能，了解到无保护反应、免疫耐受性和自身免疫等异常免疫现象，获得了对免疫系统的免疫机能的全面认识。6.免疫反应的三个阶段与免疫反应的主要分子1）识别阶段）识别阶
16、段 指骨髓或胸腺发育而成的具有特异细胞表面受体的指骨髓或胸腺发育而成的具有特异细胞表面受体的B细胞或细胞或T细胞与外源细胞与外源抗原的特异识别和结合。执行体液免疫的抗原的特异识别和结合。执行体液免疫的B细胞在其表面具有各特异性不同的细胞在其表面具有各特异性不同的Ig分子，能与体液中游离形式的抗原进行特异性结合。执行细胞免疫的分子，能与体液中游离形式的抗原进行特异性结合。执行细胞免疫的T细胞，细胞，则通过其表面则通过其表面TCR（T细胞抗原受体）与提呈在细胞表面的抗原片段结合。细胞抗原受体）与提呈在细胞表面的抗原片段结合。T细胞不能与游离的抗原结合，该抗原必须先由一类抗原提呈细胞（细胞不能与游离
17、的抗原结合，该抗原必须先由一类抗原提呈细胞（APC）作用，主要是巨噬细胞、作用，主要是巨噬细胞、B细胞及树突状细胞，加工成抗原片段，并由抗原提细胞及树突状细胞，加工成抗原片段，并由抗原提呈细胞的呈细胞的MHC（主要组织相容性复合体）（主要组织相容性复合体）类或类或类类分子提呈，分子提呈，T细胞才能细胞才能与之结合。与之结合。在此阶段，关键是识别自己与异己，在此阶段，关键是识别自己与异己，Ig、TCR、MHC是三类主要分子。是三类主要分子。2）活化阶段）活化阶段 淋巴细胞在识别抗原后发生两种主要变化，首先是增殖，使对抗原淋巴细胞在识别抗原后发生两种主要变化，首先是增殖，使对抗原特异的细胞克隆扩大
18、，其次是从识别功能的淋巴细胞分化成具有消除抗特异的细胞克隆扩大，其次是从识别功能的淋巴细胞分化成具有消除抗原功能的淋巴细胞。原功能的淋巴细胞。如：如：B细胞识别某一抗原后能增殖分化成能分泌同种抗体的浆细胞细胞识别某一抗原后能增殖分化成能分泌同种抗体的浆细胞群；群；T细胞则根据抗原的不同可分化成杀伤这些病毒感染细胞和突变或细胞则根据抗原的不同可分化成杀伤这些病毒感染细胞和突变或肿瘤细胞的细胞毒或杀伤性肿瘤细胞的细胞毒或杀伤性T细胞（细胞（Tc）。）。淋巴细胞的活化至少需要两种信号：信号淋巴细胞的活化至少需要两种信号：信号1为识别抗原；信号为识别抗原；信号2是是APC或其他辅助细胞表面抗原作为配体
19、与淋巴细胞表面某些分化抗原或其他辅助细胞表面抗原作为配体与淋巴细胞表面某些分化抗原（CD）结合产生共刺激；在活化阶段还需多种细胞因子的作用。）结合产生共刺激；在活化阶段还需多种细胞因子的作用。3）效应阶段）效应阶段 体液免疫通过抗体而发挥效应，能消除再次入侵的抗原，补体体液免疫通过抗体而发挥效应，能消除再次入侵的抗原，补体系统参与并促进抗原的消除。系统参与并促进抗原的消除。T细胞中的细胞中的Tc能杀伤靶细胞，能杀伤靶细胞，TH(辅助性辅助性T细胞细胞)则分泌一系列的则分泌一系列的细胞因子，促进细胞因子，促进B细胞增殖和分泌，并增强吞噬细胞的功能及刺激细胞增殖和分泌，并增强吞噬细胞的功能及刺激炎
20、症反应。炎症反应。其中其中Ig、TCR、MHC是免疫识别及免疫反应的特异分子，补体是免疫识别及免疫反应的特异分子，补体系统及细胞因子虽然不是免疫特异性的，但它们也参与免疫反应。系统及细胞因子虽然不是免疫特异性的，但它们也参与免疫反应。二、免疫球蛋白（二、免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）免疫球蛋白是指具有抗体活性或化学结构免疫球蛋白是指具有抗体活性或化学结构上与抗体相似的球蛋白。免疫球蛋白可分为上与抗体相似的球蛋白。免疫球蛋白可分为分分泌型泌型和和膜型膜型两类。前者主要存在于体液中，具两类。前者主要存在于体液中，具有抗体（主要是有抗体（主要是-球蛋白）的各种功能；后者球蛋白）的各
21、种功能；后者是是B细胞膜上的抗原受体。细胞膜上的抗原受体。免疫球蛋白具有蛋白质的通性，不耐热、免疫球蛋白具有蛋白质的通性，不耐热、在在60-70即变性；能被多种蛋白水解酶水解；即变性；能被多种蛋白水解酶水解；免疫球蛋白可被中性盐沉淀，常用免疫球蛋白可被中性盐沉淀，常用50%饱和硫饱和硫酸铵或硫酸钠就可以从血清中提取出来。酸铵或硫酸钠就可以从血清中提取出来。（一）免疫球蛋白的结构（一）免疫球蛋白的结构1免疫球蛋白的基本结构免疫球蛋白的基本结构2.免疫球蛋白的其他成分免疫球蛋白的其他成分3免疫球蛋白的类型免疫球蛋白的类型四肽链结构：四肽链结构：各类各类IgIg的基本单位都是的基本单位都是四条肽链的
22、对称结构，包括四条肽链的对称结构，包括两条相同的重链（两条相同的重链（H H链链）和两）和两条相同的轻链条相同的轻链(L L链链）。两条）。两条重链间、两条轻链间及重链重链间、两条轻链间及重链和轻链间都是由二硫键相连，和轻链间都是由二硫键相连，即即“Y”Y”字形单体的基本结构。字形单体的基本结构。1 1免疫球蛋白的基本结构免疫球蛋白的基本结构 在研究在研究Ig的结构与功能时，常用酶解法降解，用木瓜蛋的结构与功能时，常用酶解法降解，用木瓜蛋白酶将白酶将IgG初步水解时，可断裂成初步水解时，可断裂成3个片段，即两个个片段，即两个Fab片段片段和一个和一个Fc片段。片段。1 1）重链）重链 由由45
23、0-550450-550个氨基酸组成。在重链个氨基酸组成。在重链上结合有不同量的糖，所以上结合有不同量的糖，所以IgIg属于糖属于糖蛋白。根据重链抗原性不同可将其分蛋白。根据重链抗原性不同可将其分为五类：为五类：链、链、链、链、链、链、链和链和 链，链，由它们所组成的由它们所组成的IgIg分别称为分别称为IgMIgM（链链）、IgGIgG（链链）、IgAIgA（链链）、IgEIgE（链链）、IgDIgD（链链）。2 2）轻链）轻链 各含各含214214个氨基酸组成，根据轻链个氨基酸组成，根据轻链的化学结构和抗原性的差异分为的化学结构和抗原性的差异分为 和和 两型，但一个两型，但一个IgIg分子
24、中两条轻链必须分子中两条轻链必须是相同的。是相同的。VLVHVLVHCH1CH1CH2CH3CH3CLCLCH2可变区与恒定区可变区与恒定区 1)1)可变区可变区 在多肽链的在多肽链的N N端，约端，约110110个氨个氨基酸组成，占轻链的基酸组成，占轻链的1/21/2，占重链，占重链的的1/41/4，这个区的氨基酸排列顺序，这个区的氨基酸排列顺序随抗原特异性的不同而有所变化，随抗原特异性的不同而有所变化，所以称可变区（所以称可变区（V V区）。区）。在在V V区某些区域氨基酸组成区某些区域氨基酸组成及排列顺序比及排列顺序比V V区其他部位更易区其他部位更易变化变化,如轻链的第如轻链的第24-
25、3424-34、50-5650-56、89-9789-97位；重链的第位；重链的第31-3731-37、50-6550-65、95-10295-102位，这些区域称为高变区位，这些区域称为高变区（HVRHVR），高变区实际上就是特），高变区实际上就是特异性抗原与异性抗原与IgIg结合的位置，由于结合的位置，由于这些高变区与抗原表位互补，故这些高变区与抗原表位互补，故又称互补决定区。又称互补决定区。V V区的其他部区的其他部位变化较少，与维持位变化较少，与维持V V区空间结区空间结构有关。构有关。2 2）恒定区）恒定区 在多肽链的在多肽链的C C端，即轻端，即轻链的另链的另1/21/2，重链的另
26、，重链的另3/43/4区该区氨基酸数目、种类、区该区氨基酸数目、种类、顺序量都比较稳定，故称顺序量都比较稳定，故称恒定区（恒定区（C C区）。区）。同一类型的同一类型的IgIg的恒定区的恒定区氨基酸组成较稳定，但不氨基酸组成较稳定，但不同类别的同类别的IgIg恒定区差异还恒定区差异还是很大的。恒定区不仅是是很大的。恒定区不仅是IgIg的骨架，且参与免疫应的骨架，且参与免疫应答的启动与效应，也有许答的启动与效应，也有许多重要的生物学活性。多重要的生物学活性。功能区功能区 IgIg多肽链分子可以折叠成几个由多肽链分子可以折叠成几个由链内二硫键连接的球形结构。链内二硫键连接的球形结构。IgGIgG、
27、IgAIgA、IgD IgD 的重链上有的重链上有4 4个球形结构，个球形结构，分别为分别为V VH H、C CH H1 1、C CH H2 2、C CH H3 3。IgMIgM和和IgEIgE有有5 5个球形结构，即多一个个球形结构，即多一个C CH H4 4。轻链上可见有轻链上可见有V VL L和和C CL L两个球形结两个球形结构，每一个球形结构由约构，每一个球形结构由约110110个氨基个氨基酸残基组成。酸残基组成。以以IgGIgG为例：为例：V VH H和和V VL L是抗原结合是抗原结合部位，部位，C CH H1 1为遗传标记所在，为遗传标记所在，C CH H2 2是是补体结合点所
28、在，并参与补体活化，补体结合点所在，并参与补体活化，C CH H3 3与细胞表面的与细胞表面的FcFc受体结合。受体结合。在各类的在各类的IgIg相应的功能区中，约相应的功能区中，约有有1/31/3的氨基酸序列是相同的，这种的氨基酸序列是相同的，这种结构的相似性指出这些功能区最初结构的相似性指出这些功能区最初可能是由同一基因编码。可能是由同一基因编码。补体结合部位补体结合部位Fc受体结合部位受体结合部位铰链区铰链区 在在C CH H1 1和和C CH H2 2之间，有一个之间，有一个可转动的铰链区，由可转动的铰链区，由2 2到到5 5个链个链间二硫键和间二硫键和C CH H1 1尾和尾和C C
29、H H2 2头小段头小段肽链组成，约肽链组成，约3030个氨基酸残基。个氨基酸残基。当当IgIg与抗原结合时，该区可转与抗原结合时，该区可转动，以使可变区的抗原结合部动，以使可变区的抗原结合部位尽量与不同距离的位尽量与不同距离的2 2个抗原表个抗原表位配合，起弹性和调节作用，位配合，起弹性和调节作用，另一方面有利于另一方面有利于IgIg分子变构，分子变构，暴露暴露IgIg的补体结合位点，该区的补体结合位点，该区的柔性与该区含较多的脯氨酸的柔性与该区含较多的脯氨酸残基有关，加之次区多二硫键，残基有关，加之次区多二硫键，螺旋结构难以形成，而成伸展螺旋结构难以形成，而成伸展状态，此区也易与各种蛋白酶
30、状态，此区也易与各种蛋白酶接近，易水解。接近，易水解。结合链结合链(J链链)J J链的分子量约链的分子量约20Kd20Kd，内含，内含10%10%的糖，富含半胱氨酸，由的糖，富含半胱氨酸，由浆细胞合成。浆细胞合成。J J链可连接链可连接IgIg单体形成多聚体。单体形成多聚体。5 5个单体个单体IgMIgM由一由一条条J J链连接成五聚体；链连接成五聚体；2 2个单体个单体IgAIgA由一条由一条J J链连接成二聚体，链连接成二聚体，故故J J链是起稳定多聚体的作用，链是起稳定多聚体的作用，IgGIgG、IgEIgE、IgDIgD为单体，无为单体，无J J链。链。J J链的成分相同，即只有一种链
31、的成分相同，即只有一种J J链。它以二硫键形式共价结合链。它以二硫键形式共价结合在在IgIg的重链上。的重链上。分泌片（分泌片（secretory piece,SP）SPSP为分子量约为分子量约60-70Kd60-70Kd的多肽链，含的多肽链，含6%6%的糖，是分泌型的糖，是分泌型IgAIgA分子上的一个辅助成分。在分泌型分子上的一个辅助成分。在分泌型IgAIgA二聚体上的分泌片二聚体上的分泌片是由上皮细胞合成分泌。是由上皮细胞合成分泌。IgAIgA与与J J链在浆细胞内连接，在通过链在浆细胞内连接，在通过黏膜上皮细胞时，分泌片以非共价键形式结合到二聚体上，黏膜上皮细胞时，分泌片以非共价键形式
32、结合到二聚体上，一起被分泌到黏膜表面。分泌片的功能是保护一起被分泌到黏膜表面。分泌片的功能是保护IgAIgA不受环境中不受环境中酶的影响，并介导酶的影响，并介导IgAIgA的转运。的转运。2.免疫球蛋白的其他成分免疫球蛋白的其他成分3免疫球蛋白的类型免疫球蛋白的类型免疫球蛋白可分为类、亚类、型、亚型等免疫球蛋白可分为类、亚类、型、亚型等类：免疫球蛋白类的区分是根据其重链类：免疫球蛋白类的区分是根据其重链C区的理化性质及抗原性的差异，在同种区的理化性质及抗原性的差异，在同种系所有的个体内的免疫球蛋白可分为系所有的个体内的免疫球蛋白可分为IgM（链链）、）、IgG（链链）、）、IgA（链链）、）、
33、IgE（链链）、）、IgD（链链）五大类，因此重链决定免疫球蛋白的种类。）五大类，因此重链决定免疫球蛋白的种类。亚类：同一种类免疫球蛋白，又根据其重链恒定区的微细结构、二硫键位置及数亚类：同一种类免疫球蛋白，又根据其重链恒定区的微细结构、二硫键位置及数目、抗原特性的不同，可分为亚类。人的目、抗原特性的不同，可分为亚类。人的IgG有有4个亚类，个亚类，IgA有有2个亚类，个亚类，IgM有有2个亚类，个亚类，IgE和和IgD未发现亚类。未发现亚类。型：根据轻链恒定区的抗原性不同，可分为型：根据轻链恒定区的抗原性不同，可分为和和两型。任何种类的免疫球蛋白均两型。任何种类的免疫球蛋白均有两型轻链分子。
34、如有两型轻链分子。如IgG的分子式为（的分子式为（）2或（或（）2。亚型：依据亚型：依据型轻链型轻链N端恒定区上氨基酸排列顺序的差异，可分为若干亚型，端恒定区上氨基酸排列顺序的差异，可分为若干亚型，型型轻链无亚型。轻链无亚型。五种类型的五种类型的IgIg中，中，IgGIgG、IgEIgE、IgDIgD为单体形式存在。为单体形式存在。IgMIgM以五聚体存在，单体通过以五聚体存在，单体通过J J链相连，主要存在于血链相连，主要存在于血液中，是在对入侵抗原作最初次免疫反应的早期产生的，主液中，是在对入侵抗原作最初次免疫反应的早期产生的，主要抑制、凝集入侵的细菌。要抑制、凝集入侵的细菌。IgAIgA
35、有单体和二聚体等形式，血清中主要是单体，分泌有单体和二聚体等形式，血清中主要是单体，分泌型型IgAIgA为二聚体，主要存在于唾液、眼泪、初乳和鼻、支气为二聚体，主要存在于唾液、眼泪、初乳和鼻、支气管、胃肠道的分泌液中。管、胃肠道的分泌液中。分泌型分泌型IgAIgA的两个单体与一条的两个单体与一条J J链和链和一个分泌片组成。分泌型一个分泌片组成。分泌型IgAIgA具有抗病毒和细菌作用，并具具有抗病毒和细菌作用，并具有抗蛋白酶的水解作用。有抗蛋白酶的水解作用。IgDIgD存在于存在于B B细胞表面，抗原结合部位类似细胞表面，抗原结合部位类似IgMIgM，其功，其功能尚不清楚。能尚不清楚。IgGI
36、gG是血液中最丰富的免疫球蛋白，也是是血液中最丰富的免疫球蛋白，也是B B细胞细胞“记忆记忆”引发再次免疫反应中的主要抗体，引发再次免疫反应中的主要抗体，IgGIgG也是唯一能通过胎盘也是唯一能通过胎盘而进入胎儿的抗体。而进入胎儿的抗体。IgEIgE与过敏反应有关。与过敏反应有关。vIgGIgG多为单体，是唯一能通过胎盘的抗体多为单体，是唯一能通过胎盘的抗体v据重链（据重链（链）免疫原性，链）免疫原性，IgGIgG分分4 4个亚类个亚类1）IgGvIgG1IgG1、IgG2IgG2和和IgG3IgG3能通过经典途径激活补能通过经典途径激活补体体v血清含量最高血清含量最高(75%(75%85%)
37、,85%),也是丙种球蛋也是丙种球蛋白的主要成分白的主要成分v半衰期较长（半衰期较长（161624d24d）v主要的抗感染抗体主要的抗感染抗体(具有抗菌、抗病毒、具有抗菌、抗病毒、中和毒素和免疫调理作用中和毒素和免疫调理作用)v参与参与IIII、IIIIII型超敏反应型超敏反应IgGIgG的特点的特点v为五聚体，是分子量为五聚体，是分子量最大的最大的IgIg，称巨球蛋，称巨球蛋白。白。vIgMIgM激活补体、结合抗激活补体、结合抗原、免疫调理作用比原、免疫调理作用比IgGIgG强强v天然血型抗体是天然血型抗体是IgMIgM2 2）IgMIgMvIgMIgM是个体发育中最早产生的抗体，胚胎晚期是
38、个体发育中最早产生的抗体，胚胎晚期已能合成，新生儿脐带血中若已能合成，新生儿脐带血中若IgMIgM水平升高，水平升高，提示胎儿曾有宫内感染提示胎儿曾有宫内感染vIgMIgM是抗原刺激后出现最早的抗体，半衰期短，是抗原刺激后出现最早的抗体，半衰期短，故检测故检测IgMIgM水平可用于传染病的早期诊断。水平可用于传染病的早期诊断。vmIgMmIgM是是B B细胞抗原受体（细胞抗原受体（BCRBCR）的主要成分）的主要成分v也可参与也可参与IIII、IIIIII型超敏反应型超敏反应IgM的特点的特点v分为血清型和分泌型两种。分为血清型和分泌型两种。v血清型血清型IgAIgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆
39、细胞产生，为单主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生，为单体。而分泌型体。而分泌型IgAIgA（sIgAsIgA）是由呼吸道、消化道、泌尿生）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生，为双体、三体或多体。殖道等处的固有层中浆细胞产生，为双体、三体或多体。vsIgAsIgA主要存在于唾液、泪液、以及呼吸道、消化道和泌尿主要存在于唾液、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。生殖道黏膜表面的分泌液中。3)IgA3)IgAIgA的特点的特点v参与皮肤粘膜的局部抗感染作用参与皮肤粘膜的局部抗感染作用v初乳中含有高浓度的初乳中含有高浓度的sIgA-母乳喂养母乳喂养v通过替代途径
40、激活补体通过替代途径激活补体v参与参与型超敏反应型超敏反应sIgAsIgA的合成和的合成和主要作用部位主要作用部位在黏膜在黏膜vIgDIgD是是B B细胞的重要表面标志细胞的重要表面标志vB B细胞的分化过程中首先出现细胞的分化过程中首先出现mIgMmIgM，mIgDmIgD的的出现标志着出现标志着B B细胞成熟细胞成熟v对防止免疫耐受有一定作用对防止免疫耐受有一定作用4)IgD4)IgDv血清中含量最低血清中含量最低v可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力力FcFc受体（受体（FcRFcR）结合，引起）结合，引起型型超敏反应超敏反应vFcRFcR分布于巨噬
41、细胞、分布于巨噬细胞、B B细胞、嗜酸粒细胞、嗜酸粒细胞细胞5)IgE5)IgE（二）（二）免疫球蛋白的生物学活性免疫球蛋白的生物学活性vV V区的功能区的功能:识别和结合特异性抗原，中和外毒识别和结合特异性抗原，中和外毒素素vC C区的功能：区的功能：1 1）激活补体）激活补体:IgM,IgG1-3IgM,IgG1-3（经典途径）（经典途径）;IgA IgA（旁路途径）（旁路途径）2 2）结合细胞表面的）结合细胞表面的FcFc受体发挥受体发挥调理作用调理作用、ADCCADCC作用作用、介导介导I I型超敏反应型超敏反应 3 3）穿过胎盘和黏膜）穿过胎盘和黏膜选择性传递选择性传递（三）免疫球蛋
42、白的免疫原性（三）免疫球蛋白的免疫原性免疫球蛋白的不同结构区其免疫原性不同：免疫球蛋白的不同结构区其免疫原性不同：v同种型（同种型（isotype）：种属特异性标志：种属特异性标志v同种异型（同种异型（allotype）：个体特异性标志：个体特异性标志v独特型（独特型（idiotope）：免疫调节网络：免疫调节网络同种型同种型(isotype):(isotype):同一物种内所有同一物种内所有个体共同具有的个体共同具有的IgIg抗原特异性结构抗原特异性结构v同种型同种型IgIg的抗原决定簇存在于的抗原决定簇存在于C CH H、C CL Lv据据C CH H的不同，的不同，IgIg分类、亚类分类
43、、亚类;据据C CL L的不同，的不同，IgIg分型、亚型分型、亚型同种异型（同种异型（allotype)allotype)：同一物种内同一物种内不同个体间的不同个体间的IgIg免疫原性的差别免疫原性的差别独特型（独特型（idotype)idotype)：同一个体内不同同一个体内不同B B细胞克隆产生的细胞克隆产生的IgIg其超变区各自具其超变区各自具备独特的抗原决定簇结构备独特的抗原决定簇结构（四）免疫球蛋白的生物合成（四）免疫球蛋白的生物合成免疫球蛋白的合成步骤：免疫球蛋白的合成步骤：须有抗原的刺激和抗原提呈细胞、须有抗原的刺激和抗原提呈细胞、T细胞、细胞、B细胞等细胞等多种免疫细胞的相互
44、作用，抗原选择相应的多种免疫细胞的相互作用，抗原选择相应的B细胞克隆，细胞克隆，使之激活、增殖，最后分化为浆细胞，合成分泌型使之激活、增殖，最后分化为浆细胞，合成分泌型Ig。1）在）在DNA转录及转录及mRNA剪接后，携带遗传信息的剪接后，携带遗传信息的mRNA移至粗面内质网上的核糖体，重、轻链分别其上合成。移至粗面内质网上的核糖体，重、轻链分别其上合成。2)重链与轻链汇集于粗面内质网中，装配成四链结构。重链与轻链汇集于粗面内质网中，装配成四链结构。3)形成的免疫球蛋白分子向细胞膜移动，在移动中加糖，形成的免疫球蛋白分子向细胞膜移动，在移动中加糖，形成完整的免疫球蛋白，分泌到细胞外。形成完整的
45、免疫球蛋白，分泌到细胞外。（五）免疫球蛋白基因的遗传控制（五）免疫球蛋白基因的遗传控制 现已知人类的现已知人类的B细胞有三个细胞有三个Ig基因库：重链（基因库：重链（H）基因库，轻链（）基因库，轻链（L）、基因库，基因分别存在基因库，基因分别存在14号、号、2号、号、22号染色体上；小鼠是号染色体上；小鼠是12、6、16染色体上。染色体上。编码编码Ig的基因十分独特，它不是一个基因决定一条肽链，而是多个的基因十分独特，它不是一个基因决定一条肽链，而是多个基因决定一条肽链。这些基因在胚胎期是多片段远离的，需经过重组。基因决定一条肽链。这些基因在胚胎期是多片段远离的，需经过重组。重链的基因主要是重
46、链的基因主要是V/D/J片段重组形成重链的片段重组形成重链的V区编码序列；轻链是区编码序列；轻链是V/J重组形成轻链的重组形成轻链的V区编码序列。然后再与区编码序列。然后再与C基因片段连接形成完整的基因片段连接形成完整的Ig的的mRNA序列。所以序列。所以Ig的多样性是表现在的多样性是表现在V区，区，V区又是由不同片段区又是由不同片段组合而成。组合而成。造成抗体多样性的原因有外因和内因。外因是自然界中千变万化的造成抗体多样性的原因有外因和内因。外因是自然界中千变万化的抗原分子及其抗原决定簇；但内因更重要，胚系抗原分子及其抗原决定簇；但内因更重要，胚系Ig基因库有数以百计的基因库有数以百计的V基
47、因，以及众多的基因，以及众多的D基因、基因、J基因和基因和C基因，在重排过程中，这些基因基因，在重排过程中，这些基因就会存在极端多样性的组合就会存在极端多样性的组合。三、补体系统三、补体系统（Complement,C）v补体：是存在于正常人和动物血清中的补体：是存在于正常人和动物血清中的一组与免疫相关并具有酶活性的蛋白质。一组与免疫相关并具有酶活性的蛋白质。v补体系统：参与补体激活的各成分、调节补体的各种因子及补体受体所组成。补体系统的组成补体系统的组成v补体的固有成分：补体的固有成分：参与经典激活途径的成分参与经典激活途径的成分（C1-C4C1-C4），），C1C1又分又分C1qC1q、C1
48、rC1r、C1sC1s三个亚单位三个亚单位 ；参与旁路激活途径的成分（参与旁路激活途径的成分（D D、B B因子等）；因子等）；参与参与MBLMBL途径的成分（途径的成分（MBLMBL，丝氨酸蛋白酶）；，丝氨酸蛋白酶）；末端通末端通路成分（路成分（C5-C9C5-C9）。）。v参与调节的成分（参与调节的成分（C1C1抑制物、抑制物、I I因子、因子、P P因子、因子、H H因子、因子、C4C4结合蛋白、结合蛋白、MCPMCP、DAFDAF等）。等）。v补体受体：补体受体：CRCR1-5-5、C3aRC3aR、C2aRC2aR、C4aRC4aR。MBL:甘露糖聚合凝集素（甘露糖聚合凝集素（man
49、nan-binding lectin）补体的激活补体的激活v在生理情况下，大多数血清补体成分以酶在生理情况下，大多数血清补体成分以酶前体的形式存在。前体的形式存在。v补体的激活过程是一系列扩大的连锁反应。补体的激活过程是一系列扩大的连锁反应。v经典途径经典途径:由抗原抗体复合物结合由抗原抗体复合物结合C1qC1q启动。启动。v旁路途径旁路途径:由病原微生物等提供接触表面，由病原微生物等提供接触表面，而从而从C3C3开始激活。开始激活。vMBLMBL途径途径:由由MBLMBL结合至细菌启动。结合至细菌启动。（一）（一）经典途径经典途径v启动阶段启动阶段-C1活化活化v活化阶段活化阶段-C3、C5
50、转化酶的形成转化酶的形成v效应阶段效应阶段-共同末端通路共同末端通路 C1q分子的分子的C端球端球形结构是与形结构是与Ig上的补上的补体结合位点相结合的体结合位点相结合的部位，它的启动可使部位，它的启动可使C1r构型改变，成为构型改变，成为具有活性的具有活性的C1r并诱并诱导导C1s的活化，成为的活化，成为具有酯酶活性的具有酯酶活性的C1s,在在 Ca+存在下可启存在下可启动补体活化的经典途动补体活化的经典途径。径。1.启动阶段启动阶段-C1活化（活化（C1s）1 1 识别阶段识别阶段C1C1活化为活化为C1C1酯酶酯酶:2.活化阶段活化阶段-C3和和C5转化酶的形成转化酶的形成C1进一步活化
