1、第三节 五类免疫球蛋白的特性与功能(The Characteristic And Function of Immunoglobulins)一 IgG IgG 于出生后 3 个月开始合成, 35 岁接近成人水平,是血清中含量最高的 Ig,占血清总 Ig 的 75%80% ,其中 IgG1 含量最多。IgG 半寿期约 2023 天,为再次免疫应答的主要抗体,通常为高亲和力抗体。IgG 是血液和胞外液中的主要抗体成分,发挥重要免疫学效应,如调理作用,ADCC 作用,IgG1、IgG2 和 IgG3 的 CH2 能通过经典途径活化补体,IgG 是唯一能通过胎盘的抗体,在新生儿抗感染中起重要作用。人 I
2、gG1、IgG2 和 IgG4 的 Fc 段还能与葡萄球菌 A 蛋白(staphylococcus protein A, SPA)结合,应用 SPA 可纯化 IgG 抗体,SPA 与已知 IgG 抗体结合可用于免疫诊断。 IgG 是抗感染的主要抗体,大多数抗菌、抗病毒抗体和抗毒素都为 IgG 类。某些自身抗体如抗甲状腺球蛋白抗体、抗核抗体,以及引起 II、III 型超敏反应的抗体也属于 IgG。 二 IgM IgM 为五聚体,是分子量最大的 Ig,沉降系数为 19S,称为巨球蛋白 (macroglobulin),五聚体结构使 IgM 一般不能通过血管壁,主要存在于血液中,也使其激活补体的能力比
3、IgG 强。天然的血型抗体为 IgM,血型不符的输血,易发生严重的溶血反应。IgM 是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体,在胚胎发育晚期的胎儿即能产生IgM,故脐带血 IgM 增高提示胎儿有宫内感染(如风疹病毒或巨细胞病毒等感染) 。 在抗原刺激诱导的体液免疫应答中,IgM 也是最先产生的抗体。感染过程中血清 IgM 水平升高,说明有近期感染,该指标有助于早期诊断。IgM 在早期免疫防御中具有重要作用,是血管内抗感染的主要抗体。类风湿因子亦属 IgM。 膜表面 IgM 是 B 细胞抗原受体(B cell receptor,BCR)的主要成分。只表达 mIgM 是未成熟 B 细胞的标志,记忆 B
4、 细胞表面的 mIgM 逐渐消失。相关素材 图片 IgM 五聚体及与抗原的结合示意图 三 IgA IgA 分为两型:血清型 IgA 主要以单体形式存在。分泌型 IgA 由 J 链连接的二聚体和分泌片组成。分泌型 IgA 合成和分泌的部位在肠道、呼吸道、乳腺、唾液腺和泪腺,因此主要存在于胃肠道和支气管分泌液、初乳、唾液和泪液中。分泌型 IgA 是参与粘膜局部免疫的主要抗体,通过与相应病原微生物(细菌、病毒等)结合,阻止病原体粘附到细胞表面,从而在局部抗感染中发挥重要作用。分泌型 IgA 在粘膜表面也有中和毒素的作用。新生儿易患呼吸道、胃肠道感染可能与 IgA 合成不足有关。婴儿可从母亲初乳中获得
5、分泌型 IgA,这是一种重要的自然被动免疫。分泌型 IgA 的合成和主要作用部位在粘膜。粘膜固有层的浆细胞合成和分泌二聚体 IgA,它们与粘膜上皮细胞合成的分泌片相结合,穿越粘膜上皮细胞,转运至局部腔道。 分泌型 IgA 能穿越上皮细胞而被输送到粘膜表面是因为有分泌片(SP)或称分泌成分(Secretory Component SC) 。分泌片是由粘膜上皮细胞合成的一种多肽,存在于各种外分泌液(如泪液、胆汁、初乳)中的一种多肽,通常与分泌型多聚 Ig(IgA ,或较少见于 IgM)形成复合物,有时也以游离型存在。由于它介导多聚 IgA(二聚体或更大的多聚体)及 IgM 五聚体向粘膜上皮外主动输
6、送,故又称为多聚免疫球蛋白受体(polymeric Ig receptor ,pIgR ) 。 当 IgA 双体由浆细胞分泌后,即与粘膜上皮细胞基底侧表面的 pIgR 结合,被细胞吞饮并被转运至粘膜上皮细胞的游离面。在细胞内转运期间或转运后,在酶的作用下,pIgR 于跨膜区与胞外区之间断开,形成带有分泌片的 SIgA,被分泌至粘膜表面或分泌物中,此过程称为胞吞转运作用(transcytosis) 。分泌片与 IgA 结合,增加了 IgA 对外分泌液中蛋白水解酶的抵抗。在穿越粘膜上皮的过程中,IgA 也许会与侵入细胞的相应抗原结合,把病原体或其产物从胞内带出到粘膜腔,从而避免对粘膜上皮细胞的伤害
7、。在极罕见的情况下,上皮细胞不能合成分泌成分,会导致外分泌液中缺乏 SIgA。这种患者在胃肠道感染后长时间腹泻。 相关素材图片 IgA 的胞吞转运过程 四 IgD 正常人血清 IgD 浓度很低,平均约 0.03mg/ml。IgD 可在个体发育的任何时间产生。5 类 Ig 中,IgD 的铰链区较长,易被蛋白酶水解,故其半寿期很短(仅 3 天) 。血清 IgD 的确切功能仍不清楚。B 细胞表面的 mIgD 可作为 B 细胞分化发育成熟的标志,未成熟 B 细胞仅表达 mIgM,成熟 B 细胞可同时表达 mIgM 和 mIgD,这种 B 细胞也称为初始 B 细胞(naive B cell) ,活化的 B 细胞或记忆 B 细胞的 mIgD 逐渐消失。五 IgE IgE 是正常人血清中含量最少的 Ig,血清浓度极低,约为 510-5 mg/ml。IgE 为亲细胞抗体,其 CH2 和 CH3 功能区可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力FcRI 结合,引起 I 型超敏反应。