第三章 免疫球蛋白
【重点内容】
免疫球蛋白是具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。抗体是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞，由浆细胞产生的一类能与相应抗原特异性结合的球蛋白。抗体是免疫球蛋白，免疫球蛋白不一定是抗体。
免疫球蛋白的结构、功能区、水解片段
1．基本结构：由二硫键连接的两条相同的重链和两条相同的轻链组成的四肽链分子。
2．功能区：轻链VL和CL区，重链IgG、IgA、IgD分为VH、CH1、CH2、CH3四区；IgM、IgE分为VH、CH1、CH2、CH3、CH4五区；IgG、IgA、IgD的CH1与CH2之间还有铰链区。
（1）VL和VH区：结合抗原部位。
（2）CL和CH1：具有部分同种异型的遗传标志。
（3）CH2（IgG）和CH3（IgM）：补体结合位点，CH2（IgG）通过胎盘。
（4）IgG的CH3:FC受体结合部位，IgE的CH2、CH3与亲细胞有关。
（5）J链：浆细胞合成的一条富含半胱氨酸的多肽链，起连接Ig单体为多聚体的作用。
（6）分泌片：黏膜上皮细胞合成分泌的含糖肽链，起保护分泌型IgA和转运作用。
3．水解片段：木瓜蛋白酶为2Fab+Fc；胃蛋白酶为F（ab′）2+pFc′
五种免疫球蛋白的特性和功能
1．IgG：单体，IgG1、IgG2、IgG3、IgG4四个亚类，存在于血清和细胞外液中，主要由脾、淋巴结浆细胞合成和分泌，含量最高，维持时间最长，是唯一能通过胎盘的抗体，也是人体主要的抗感染抗体。
2．IgM：五聚体，分子量最大，结合能力最强，主要在脾脏合成，分布于血液，发育中最早合成，感染中最先出现。
3．IgA：血清型为单体，SIgA为双体，含J链和分泌片，在黏膜部分起局部抗感染作用。
4．IgD：含量低，半衰期短，血清中IgD功能不清，成熟B细胞表面表达mIgM和mIgD，活化或记忆B细胞表面的mIgD消失。
5．IgE：又称亲细胞抗体，血清含量最低，主要由黏膜下淋巴组织中的浆细胞合成易于肥大细胞和嗜碱性粒细胞结合，引起Ⅰ型超敏反应。
抗体的生物学作用
1．结合抗原：主要的生物学作用是与相应抗原特异性结合。
2．激活补体：IgG1、IgG2、IgG3、IgM与相应抗原结合后可激活补体的经典途径，聚合的IgA1和IgG4可激活补体的旁路途径。
3．结合FC受体：与中性粒细胞结合介导调理作用、与NK细胞结合介导ADCC作用、与肥大细胞嗜碱性粒细胞结合介导Ⅰ型超敏反应。
4．穿过胎盘和黏膜：IgG能通过胎盘，SIgA能通过上皮细胞到达黏膜表面。
人工制备抗体的类型
1．多克隆抗体：针对多种抗原表位的多个B细胞克隆产生的混合抗体，包括动物免疫血清、恢复期病人血清、免疫接种人群。
2．单克隆抗体：针对一个抗原表位的单一性抗体，性质纯、效价高，应用于表面抗原的检测。
3．基因工程抗体：克服鼠源性的抗体。
【习题】
一、选择题
A型题
1．免疫球蛋白的基本分子结构是（ ）
A．由2条相同的重链和2条相同的轻链以二硫键连接而成的四肽链
B．由1条轻链β2m和1条重链α链结合而成的异二聚体
C．由1条α链和1条β链连接而成的异二聚体
D．由α、β、γ、δ链连接而成的四肽链
E．由2条不同的重链和2条不同的轻链以二硫键连接而成的四肽链
2．机体发育过程中，最早产生的Ig是（ ）
A．IgM
B．IgG
C．IgA
D．IgE
E．IgD
3．极易与肥大细胞结合的免疫球蛋白是（ ）
A．IgD
B．IgE
C．IgG
D．IgA
E．IgM
4．具有补体C1q结合位点的Ig是（ ）
A．IgG和IgM
B．IgG和IgA
C．IgG和IgE
D．IgG和IgD
E．IgA和IgE
5．血清中含量最低的Ig是（ ）
A．IgD
B．IgE
C．IgG
D．IgA
E．IgM
6．在黏膜表面抗病原微生物感染的主要抗体是（ ）
A．IgG
B．IgM
C．SIgA
D．IgE
E．IgD
7．能与补体结合的Ig功能区位于（ ）
A．CH1
B．CH2
C．CH3
D．VHVL
E．C.CH4
8．血清中含量最多的Ig是（ ）
A．IgA
B．IgM
C．IgG
D．IgE
E．IgD
9．具有CH4功能区的免疫球蛋白为（ ）
A．IgG, IgA
B．IgM, IgE
C．IgM, IgD
D．IgM, IgA
E．IgG, IgD
10．天然的血型抗体是（ ）
A．IgA
B．IgM
C．IgD
D．IgE
E．IgG
11．激活补体能力最强的免疫球蛋白是（ ）
A．IgA
B．IgM
C．IgD
D．IgE
E．IgG
12．IgG的铰链区位于（ ）
A．VL与CH1之间
B．CH1与VH之间
C．CH1与CH2之间
D．CH3与CH2之间
E．CL与CH2之间
13．免疫球蛋白的HVR即（）
A．CDR
B．Fc段
C．V区
D．C区
E．绞链区
14．新生儿脐血中哪类Ig水平增高表示有宫内感染（ ）
A．IgM
B．IgG
C．IgA
D．IgD
E．IgE
15．无铰链区的Ig是（ ）
A．IgM和IgG
B．IgG和IgA
C．IgA和IgE
D．IgD和IgG
E．IgE和IgM
16．免疫接种后首先产生的抗体是（ ）
A．IgA
B．IgG
C．IgM
D．IgE
E．IgD
17.Ig与抗原结合的部位由（ ）
A．L链V区和H链V区组成
B．L链的3个CDR组成
C．H链的3个CDR组成
D．L链和H链的C区组成
E．L链和H链的骨架区组成
18．介导ADCC的主要细胞是（ ）
A．APC
B．NK细胞
C．B淋巴细胞
D．T淋巴细胞
E．嗜酸性粒细胞
19．关于IgE抗体的叙述，下列哪项是正确的（ ）
A．是未成熟B细胞的表面标志
B．在胚胎晚期开始合成
C．可介导I型超敏反应
D．天然的血型抗体
E．能通过胎盘
20．IgM的抗原结合价理论和实际上分别是（ ）
A．8价 4价
B．4价 2价
C．2价 1价
D．10价 10价
E．10价 5价
B型题
A．IgA
B．IgG
C．IgM
D．IgE
E．IgD
21．体内含量最多的Ig是（ ）
22．接受抗原刺激后最先产生的Ig是（ ）
23．机体能够最先合成的Ig是（ ）
24．分子量最大的Ig是（ ）
二、填空题
1．血清中半衰期最长的Ig是_______，分子量最大的Ig是_______。
2．含有J链和SP且在黏膜表面发挥抗感染作用的Ig是_______。
3．免疫球蛋白的重链包括_______、_______、_______、_______、_______。轻链包括_______、_______。
4．抗体是由_______细胞识别_______后增殖分化为浆细胞所产生的一种球蛋白。
5．免疫球蛋白根据其存在部位和作用可分为_______和_______型。
6．免疫球蛋白分子是由两条相同的_______和两条相同的_______通过_______连接而成的_______结构。
7．免疫球蛋白同种型的分类依据是_______。
8．重链和轻链靠近N端的、氨基酸序列变化很大的区域称为_______，在其中有3个区域的氨基酸组成和排列顺序极易变化，因而称为_______。靠近C端的、氨基酸序列变化不大的区域称为_______。
9．铰链区位于CH1和CH2之间，易伸展弯曲，易被_______和_______水解。
10．免疫球蛋白的功能区又称_______，是由_______折叠而成的球状结构。
11．木瓜蛋白酶水解Ig后得到_______、_______片段；胃蛋白酶水解Ig后得到和_______。
12．IgG以单体形式存在，而SIgA以_______形式、IgM以_______形式存在。
13．通过经典途径激活补体的Ig是_______、_______。通过旁路途径激活补体的Ig是_______。
三、名词解释
1．单克隆抗体
2．免疫球蛋白
3．抗体
4．超变区
5．ADCC
四、问答题
1．试述抗体的生物学作用。
2．简述免疫球蛋白的分类和特点。
3．简述抗体与免疫球蛋白的区别和联系。
【参考答案】
一、选择题
1.A 2.A 3.B 4.A 5.B 6.C 7.B 8.C 9.B 10.B 11.B 12.C 13.A 14.A 15.E 16.C 17.A 18.B 19.C 20.E 21.B 22.C 23.C 24.C
二、填空题
1、IgG、IgM
2、SIgA
3、γ、α、μ、δ、ε、κ、λ
4、B、抗原
5．分泌型、膜型
6．重链、轻链、二硫键、四肽链
7．重链恒定区氨基酸组成和排列顺序
8．可变区、高变区、恒定区
9．胃蛋白酶、木瓜蛋白酶
10．结构域、Ig肽链
11、2个Fab、Fc; F（ab′）2、pFc′
12．二聚体、五聚体
13、IgG1～IgG3、IgM、IgA、IgG4
三、名词解释
1．针对一个抗原表位，由一个B细胞分化增殖的子代细胞克隆，即单一纯系细胞合成的专一性抗体。
2．具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白。
3．是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞，由浆细胞产生的一类能与相应抗原特异性结合的球蛋白。
4、VH和VL各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变，称为超变区或互补决定区。
5．具有杀伤活性的细胞如NK细胞通过表面的Fc受体识别结合靶抗原上的抗体Fc段，直接杀伤靶抗原。
四．问答题
1．生物学作用。①结合抗原：与抗原特异性结合是抗体最主要的生物学作用，这种作用是可逆的。②激活补体：IgG1-IgG3、IgM与相应抗原特异性结合后，暴露补体结合位点，从而激活补体经典途径。③结合Fc受体：表面有Fc受体的细胞与Ig的Fc段结合，与吞噬细胞结合产生调理作用，与NK细胞结合产生ADCC作用，与肥大细胞、嗜碱性粒细胞结合产生Ⅰ型超敏反应。④IgG可通过胎盘，SIgA可通过上皮细胞分泌到黏膜表面。
2．人体内的免疫球蛋白有五种：IgG、IgM、IgA、IgE、IgD。①IgG：单体，存在于血液中，半衰期长，20～23天，是主要抗体，高亲和力，血清中含量高，唯一能通过胎盘，新生儿抗感染中有重要作用。②IgM：为五聚体，分子量最大，存在于血液中，补体激活能力最强，为天然血型抗体，个体发育过程中能最先合成和抗感染中最先出现的抗体。③IgA：有血清型单体，分泌型双体，有J链和分泌片，与局部黏膜抗感染有关。④IgE：血清中含量最低，为亲细胞抗体，易与肥大细胞、嗜碱性粒细胞结合，引起Ⅰ型超敏反应。⑤IgD：半衰期短，浓度低，位于B细胞表面作为B细胞成熟标志。
3．（1）区别：见概念。
（2）联系：抗体都是免疫球蛋白而免疫球蛋白不一定都是抗体。原因是：抗体是由浆细胞产生，且能与相应抗原特异性结合发挥免疫功能的球蛋白；而免疫球蛋白是具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白，如骨髓瘤患者血清中异常增高的骨髓瘤蛋白，是由浆细胞瘤产生，其结构与抗体相似，但无免疫功能。因此，免疫球蛋白可看做是化学结构上的概念，抗体则是生物学功能上的概念。
（丁海峰）