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1、第四章 抗体(antibody,Ab)12为什么新冠肺炎恢复者的血清能用于治疗患者呢？3学习内容1.抗体的发现2.抗体的基本结构。3.抗体的免疫原性4.抗体的功能5.各类Ig的特性和功能4学习目标知识目标：通过学习，学生能够区别免疫球蛋白与抗体，并能描述免疫球蛋白的结构，比较各类免疫球蛋白的特性及功能。能力目标：学生能够利用抗体的结构阐述其功能；学生能够利用各类免疫球蛋白的特性分析其在疾病诊断和治疗中的作用。素质目标：通过抗体的发现历程，学生感受到中医文化中的哲学理论在免疫学发展中的作用；学会科学研究的思维方式，能够体会坚持不懈、锲而不舍的科研精神；通过IgG和IgA的讲授，培养学生的感恩意识
2、。科学的实验基础白喉杆菌取上清分离毒素1888年：Emile Roux 和 Alexandre Yersin 出现相同的白喉病症新鲜的免疫血清新鲜的免疫血清培养白喉杆菌导致的白喉病症，实质上并非由细菌本身，而是毒素造成5诺奖的科研设计抗体的发现白喉杆菌存活豚鼠死亡抗菌药物大量白喉杆菌剧毒白喉毒素存活血清中含有抗毒素Emil Von Behring(1845-1917)1890年：存活6诺奖的科研设计抗体的发现Emil Von Behring(1845-1917)感染白喉杆菌不出现白喉症状患白喉马取血清存活他经过300多次试验，证实：7诺奖的科研设计抗体的发现Emil Von Behring(1
3、845-1917)感染白喉杆菌存活白喉患儿康复取血清第一次免疫血清疗法白喉抗毒素的问世，挽救了成千上万的患儿，这一伟大的济世成就，轰动了全世界。开创了人工被动免疫治疗的先河。1901年首届诺贝尔生理或医学奖8科研实验证实在动物免疫血清中先后发现有：溶菌素凝集素沉淀素抗体（antibody）:与多种不同物质特异性结合反应的物质特异结合细胞细菌其他产物抗原（antigen）：诱导抗体产生的物质9白蛋白（白蛋白（Albumin）1937年，Tiselius and Kabat 用电泳的方法分离血清蛋白IgGIgAIgMIgD免疫血清肺炎球菌多糖抗原吸收抗体性质研究10科研实验证实抗体（Ab):抗原刺
4、激机体产生的，可与抗原发生特异性结合的球蛋白11科研问题抗体的结构是什么样？如何与抗原结合？12科研障碍1.抗体的高分子量（当时蛋白质分析技术只能分析小分子量的蛋白质）2.抗体高度不均一性如何将抗体分解为可以分析的小片段？13科研实验1958年，英国生化学家Porter RR利用蛋白酶水解了抗体分子。14科学实验l1959年用变性和非变性电泳技术打开Ab的二硫键，发现Ab含有重链和轻链。美国生化学家Edelman GM由于Edelman和Porter：在解析Ab 结构上的贡献，共同获得1972年诺贝尔生理或医学奖15科研实验l1964年，发现骨髓瘤患者体内免疫球蛋白（均一性）与抗体的结构相似，
5、但无抗体的活性美国生化学家Edelman GM16科研问题谁来产生抗体？17抗体产生的细胞的发现l1965年，Cooper证实，证实，切除掉法氏囊（bursa）并接受X射线照射的雏鸡，将不会产生抗体，并将产生抗体的细胞成为B细胞。直到1974年才证实哺乳类动物产生抗体的B细胞在骨髓！美国科学家Cooper MD B细胞电镜彩色扫描照 181968年和1972年世界卫生组织和国际免疫学会联合会的专门委员会先后决定：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统一命名为免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）抗体（Ab):抗原刺激机体产生的，可与抗原发生特异性结合的免疫球蛋白！19启示：从抗体
6、的发现到抗体性质的研究、抗体结构、和产生抗体细胞的研究经历了无数次科学的实验，其中有失败、有收获，但唯有坚守的是对科学的执着和敬畏，不懈的追求和努力，我们应该学习的是这种科学研究的精神，坚持不懈，为此，诺贝尔奖的获得就是对他们工作最大的肯定！在抗体研究不同领域涌现了众多里程碑式的成果。20抗体的基本结构21Ig的分类“GAMED”(gamma)(alpha)（mu）（delta）(epsilon）Ig的亚类23IgIg分型IgGIgA人类人类Ig ：=2：1小鼠小鼠Ig ：=20：1 24Ig的分区25VLVL与VHVH区26 高变区 HVR(hypervarible region)，CDR(
7、complimentarity determining region)骨架区骨架区 FR(Framework region)Ig的CDR27Ig恒定区28Ig的二级结构“三明治”状的“桶状”结构29Ig的二级结构“三明治”状的“桶状”结构30Ig的三级结构31l特点：1.极富弹性2.富含脯氨酸l功能:有利于 Ab 与Ag的结合有利于 Ab 与补体的结合铰链区32铰链区33Ig的辅助成分34Ig的辅助成分35介导IgA从黏膜下，通过黏膜上皮细胞转运到黏膜表面；保护SIgA绞链区，使其免遭蛋白水解酶降解分泌片Ig 水解片段36l 同种型（isotype）存在于同一物种抗体分子中的抗原表位l同一种属
8、所有个体Ab分子共有的抗原特异性标志，同一物种的Ab对于异种动物具有免疫原性l异种动物对人IgG会产生抗IgG抗体l包括：IgG、IgM、IgD、IgA、IgE、结构：IgC区，包括CL，CH37 抗体的免疫原性l结构：IgC区，包括CL，CHl是同一种属不同个体Ab分子所具有的抗原特异性标志，个体标志人IgGmIgGm130IgA2m12m13、l同种异型（allotype）：存在于同种属不同个体抗体分子中的抗原表位 38 抗体的免疫原性结构：IgV区，包括VL，VHl独特型（idiotype）：同一种属、同一个体内，每个Ab分子针对不同抗原均具有独特的结构l是每个Ab分子所具有的抗原特异性
9、标志l每个个体针对所有的抗体产生抗独特型抗体39 抗体的免疫原性 抗体的功能40定位器的功能V区功能VH、VLCDR结构基础中和病毒中和毒素凝集细菌，阻止黏附BCR特异性识别抗原特异性结合抗原抗原结合价单体：2价双体：4价五聚体：10价412.C区功能激活补体结合Fc受体l调理作用（opsonization)lADCC作用l介导型超敏反应穿过胎盘和黏膜lIgG穿过胎盘lsIgA被转运到黏膜表面42五类Ig的特性与功能43p单体，血清含量最多的Ig（7580%）p分布最广，血管外组织液的主要抗体p半衰期长2023天p唯一能通过胎盘的Ig（IgG1/IgG3/IgG4)p激活补体 IgG13经典，
10、IgG4替代p结合细胞 M 调理作用 NK，M，PWN介导ADCC IgG特性主力导弹4401.抗感染的主力军抗菌抗病毒抗毒素02.l介导 II、III型超敏反应l介导自身免疫IgG 功能45IgMJ46mIgMIgM先头部队IgMIgM 特性p五聚体（巨球蛋白）分子量最大p主要分布于血管，血清含量5-10%p个体发育中最早合成的Igp 初次免疫应答最早出现p 半衰期 10天p天然的ABO血型Abp激活补体比IgG能力强p凝集作用强于IgG4701.抗感染的先头部队抗菌抗病毒抗毒素02.l介导 II、III型超敏反应l介导自身免疫IgM 功能48sIgAJ链SP49边防军功能：抗菌、抗病毒、抗
11、毒素 黏膜局部免疫分布：胃肠道和支气管黏膜表面分泌液:初乳、唾液、泪液50母亲是我们婴幼儿期健康成长的守护神！IgD未成熟未成熟B细胞细胞成熟B细胞 mIgMmIgMmIgD 分布：单体，血清浓度占分布：单体，血清浓度占0.3%B细胞成熟的标志细胞成熟的标志 B细胞活化后消失细胞活化后消失p血清含量最少的Ig（0.02%p主要由呼吸道、消化道黏膜、皮肤下淋巴组织中浆细胞分泌p亲细胞抗体p介导型超敏反应p与抗寄生虫有关 IgE特性及功能52IgE：抗寄生虫嗜酸粒细胞嗜酸粒细胞寄生虫寄生虫寄生虫寄生虫IgE53针对同一抗原表位的不同类型的抗体:可以结合同一抗原，不同的恒定区介导的效应不同,这些效应
12、可以互补，使免疫系统尽可能动员起来。IgGIgA小结54针对不同抗原表位的抗体，可以具有相同的恒定区，机体内对不同的抗原，清除的方式是相同的IgGIgG55sIgA边防军IgM先头部队mIgM mIgD 识别抗原IgGIgG主力军主力军IgE 抗寄生虫细菌病毒毒素病原体可能出现在各个部位，IgIg也在各个部位应对其入侵。不同部位的抗体各司其职，同一部位不同类型的抗体协同发挥作用，最终将病原清除。56课后反思57抗体分子3中抗原表位的研究有何意义？可变区和恒定区各有哪些功能?思考一个问题“为什么新冠肺炎恢复者的血清能用于治疗患者呢？激活补体C1qAgl经典途径 IgMIgG1IgG3IgG2与抗原结合后l旁路途径 聚合的IgAIgEIgGIgGCH2、IgMCH358结合Fc受体59l 调理作用（opsonization)l ADCC作用l 介导型超敏反应调理作用MMMIgG/IgA60结合Fc受体ADCC抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC）61介导I型超敏反应 肥大细胞 嗜碱性粒细胞膜FcRIgEAg储存介质释放组胺激肽原酶嗜酸性粒细胞趋化因子DAGPKC肌球蛋白Ca2+Ca2+IP3细胞活化PLCSyklyn62穿过胎盘和黏膜63