免疫第六章重点.doc

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。
第六单元　补体系统

　　补体的概念　　补体：是存在于人和脊椎动物血清与组织液中一组经活化后具有酶活性的不耐热的蛋白质。
第一节　概　述
　　1.补体的组成　　补体的固有成分：参与经典激活途径的成分（C1、C4、C2）；甘露聚糖结合凝集素激活途径的MBL；丝氨酸蛋白酶；参与旁路激活途径的成分（P、D、B因子）；共同：C3、C5~C9。　　参与调节的成分（C1抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白等）　　2.补体受体：CR1~5、C3aR、C2aR、C4aR　　3.补体系统的命名　　·固有成分按发现顺序从C1-C9　　·其它成分以大写英文字母命名：B因子、D因子、P因子、I因子等　　·补体调节蛋白多以功能命名如C1抑制物、C4结合蛋白等　　·补体的片段在其符号后加小写字母，大片段加b，小片段加a，如C3b与C3a　　·活化片段上加一横线　　·灭活片段前加i，如iC3b　　4.补体的合成与理化性质　　1.补体的固有成分大多为肝脏合成，少量由单核-巨 噬细胞和上皮细胞合成　　2.补体占血清球蛋白的10%　　3.C3含量最多，D因子含量最少　　4.C1q分子量最大，D因子分子量最小　　5.性质不稳定，56度，30分钟即可灭活。　　表3-1 血清补体成分
名 称 分子量（kDa） 血清浓度（mg/ml）
经典途径C1q 460 80
C1r 83　 50
C1s 83 50
C4 200 600
C2 102 20
C3 185 1300
替代途径D因子 24 1
B因子 90 210
凝集素途径MBP 30 x 3 1
终端成分C5 204 70
C6 120 65
C7 120 55
C8 160 55
C9 70 60
调节因子C1-INH 105 200
C4-bp 550 250
H 150 480
I 88 35
P 4 x 56 20

第二节　补体激活的途径
　　1.由抗原抗体复合物结合C1q启动激活的途径为经典（传统）途径；　　2.由病原微生物等提供接触表面，而从C3开始激活的途径称为旁路（替代）途径　　3.由MBL（凝集素）结合至细菌启动的激活的途径，为MBL途径；　　一、补体活化的经典途径　　分为识别阶段、活化阶段和膜攻击阶段三个阶段。　　激活物：　　1.免疫复合物是经典激活途径的主要激活物质。　　2.C1仅与IgM的CH3区或IgG1-3的CH2区结合才能活化； 　　激活条件：每一个C1分子必须同时与两个以上Ig的Fc段结合才能被激活 　　游离或可溶性抗体不能通过经典途径激活补体　　　　IgM CH3区，IgG CH2区　　　　　　　　　　补体攻膜单位 　　细胞膜表面的C3b5b与C6、C7、C8依次结合形成C5b678复合物。该复合物诱发C9在细胞膜表面共聚，形成膜表面的通道结构MACs，造成胞膜的穿孔损伤，最后死亡。　　　　MACs 的效应　　　　二、补体活化的MBL途径　　　　补体激活的MBL途径　　三、旁路（替代）途径　　激活物质：　　细菌内毒素、酵母多糖、葡聚糖、凝集的IgA和IgG4等　　替代途径是补体系统重要的放大机制　　　　　　　　　　　　补体激活旁路途径示意图　　　　补体激活的旁路途径　　依赖于C3b的正反馈环路 　　替代和凝集素途径激活补体的关键步骤是C3b依赖性正反馈环路的形成。C3裂解产物C3b与B因子结合为C3bB复和物，在D因子的作用下成为C3与C5转化酶C3bBb。C3bBb作用于C3，再产生大量的C3b，C3b的生成又导致更多的C3bBb出现，形成迅速放大的正反馈环路。　　三条途径的比较
比较项目 经典途径 旁路途径 MBP途径
激活物 抗原-抗体复合物 细菌脂多糖、凝聚的IgA/IgG4等 病原微生物表面甘露糖残基
补体成分 C1——C9 　　B、D、P因子　　C3、C5——C9 MBL、MASP-1，2C2——C9
所需离子 Ca2+，Mg2+ 　　Mg2+ Ca2+
C3转化酶 C4b2b 　　C3bBb C4b2b
C5转化酶 C4b2b3b 　　C3bnBb C4b2b3b
作　用 在特异性体液免疫应答的效应阶段发挥作用 参与非特异性免疫，在感染早期发挥作用 参与非特异性免疫，在感染早期发挥作用

第三节　补体活化的调节
　　一、补体的自身调控　　补体激活过程中的一些中间产物极不稳定，成为级联反应的重要自限因素。 　　·C4b、C2b自行衰变，影响 C4b2b（C3转化酶）的形成 　　·C5b也易衰变，影响C5b67形成　　二、调节因子的作用　　按其作用特点可分为三类：　　①防止或限制补体在液相中自发激活的抑制剂，　　②抑制或增强补体对底物正常作用的调节剂　　③保护机体组织细胞免遭补体破坏作用的抑制剂。　　（一）经典途径的调节　　·C1抑制物 　　·抑制经典途径C3转化酶的形成：C4bp（C4结合蛋白）、I因子、MCP（膜辅因子蛋白）、 DAF（促衰变因子）　　（二）旁路途径的调节　　I因子、H因子、DAF对旁路途径的负性调节作用机制：抑制C3转化酶的组装和形成、促进C3转化酶的解离。　　（三）膜攻击复合物形成的调节　　·抑制MAC的形成 　　C8bp（同种限制因子）、　　S蛋白　　·过敏毒素灭活剂：羧基肽酶N 可以去除C4a、C3a和C5a的过敏毒素活性　　　　
第四节　补体的主要生物学作用
　　补体系统的功能可分为两大方面：　　1.补体在细胞表面激活并形成MAC，介导溶细胞效应；　　2.补体激活过程中产生不同的蛋白水解片段，从而介导各种生物学效应。　　（一）补体介导溶菌和细胞溶解　　（二）调理吞噬和免疫黏附与清除免疫复合物　　（三）炎症介质作用　　1）过敏毒素作用（C3a、C4a和C5a）；　　2）趋化作用（C3a和C5a）；　　3）激肽样作用（C2a）。　　（四）参与特异性免疫应答 　　1）通过调理作用，促进抗原提呈；　　2）促进B细胞活化；　　3）保存抗原，诱导记忆B细胞形成。