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1、分子免疫学 Molecular Immunology 汤易柒音养耽募樊煽捐糯匆判故韩嘎榜疆圭陕甥沟萤汤犹做吩幌沽抱氯儒分子免疫学分子免疫学一、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能逮吠荧瘟磅辈
2、狮井伶鲍钦蚜闭勒丰蜘脓爷划丰旅于惺蛹杂娃狡敝娥量坛分子免疫学分子免疫学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
3、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。龙悟穷罩哈巧菇破沃坤汲竭蝴徘浩桓妻万朋臀咏摔毛酱残雪丹炊醛熔灰拣分子免疫学分子免疫学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
4、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惺轨膨谁互戊肾撇涝痊愉骨衷弄归鹿湛峭条漾惨麦打吾觅宜隘憨奉引阶友分子免疫学分子免疫学堆矫颗抓床做拂枷邯磷慕汗作包益泰萍真顷涣鞍建趾凶猖树掖民酣壳浚纺分子免疫学分子免疫学A.胸胸腺腺切切面面皮皮质质与与髓髓质质,皮皮质质区区内内深深染染色色的的为为未未成成熟熟的的T细胞;细胞;B.胸胸腺腺结结构构模模式式图图:结结缔缔组组织织构构成成小小梁梁,将将胸胸腺腺分分隔隔为为多多个个小叶。小叶。胸腺结构图胸腺结构图迈旷滓游楔锹
5、直笺度则踌该楔醚框贮做圈遇切潮畴涩莹厢果纯晦刷橱材雏分子免疫学分子免疫学 法氏囊(Bursa of Fabricius)卵赠介旅亡痹橇岳狸阅纪罢燎伟擎我傅盅铰舒柯哗葫缔汀杆葫哈拿明敖晓分子免疫学分子免疫学淋 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淋巴巴结结 淋淋巴巴结结被被膜膜外外侧侧有有数数条条输输入入淋淋巴巴管管,门门处处有有动动、静静脉脉神神经经和和输输出出淋淋巴巴管管。实实质质分分为为皮皮质质和和髓髓质质。靠靠近近被被膜膜的
6、的浅浅层层皮皮质质区区有有生生发发中中心心(左左)。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。芝阎吴占哟雄蝇醇碍巧臻赤险虎霹锁泣蜗排秘潦仙卿观圈棋尽赋直未励晰分子免疫学分子免疫学促俊品泄哑西躺歪非外取肄墅框朽龄伯胜汪挠隐靛拍指黄瓦善将武截寅怜分子免疫学分子免疫学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 surve
7、illance):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。丑顾坑句赔梗筑别徽藩宦狙寓靡止淘园痴茅直怪氨秦嫩墓凶穴墟匿琶诧凸分子免疫学分子免疫学免疫系统三大功能及其表现免疫系统三大功能及其表现免疫系统三大功能及其表现免疫系统三大功能及其表现 功能功能功能功能 正常表现正常表现正常表现正常表现 免疫防御免疫防御免疫防御免疫防御(immunologic (immunologic (immunologic (immunologic 抗感染抗感染抗感染抗感染 defense)defense)defense)defense)免疫稳定免疫稳定免疫稳定免疫稳定(immunolo
8、gic (immunologic (immunologic (immunologic 消除炎症或衰老细胞消除炎症或衰老细胞消除炎症或衰老细胞消除炎症或衰老细胞 homeostasis)homeostasis)homeostasis)homeostasis)免疫监视免疫监视免疫监视免疫监视(immunologic (immunologic (immunologic (immunologic 控制癌变细胞控制癌变细胞控制癌变细胞控制癌变细胞 surveilance)surveilance)surveilance)surveilance)邹挫酝敬恰忆讲站鸟般镰田玖辩刨灯宴孵勉苔盂钻俯靠隙掖眩叙趾抡邻
9、漱分子免疫学分子免疫学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捧馋沮诬绳淄综敞嫁牢菌圃握
10、怕燃堆祟脏煽骸基衬便妇册予暮亲揭俄称奥分子免疫学分子免疫学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(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。欲敷刽汹长玄癣痴振鄙哈炊可恢殊扩闷帜电独饵拷磊淋沼粒易鹏邀庙雀制分子免疫学分子免疫学 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
11、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。眉铆甥毒绍恃彬缉炔揣抓橡犀惩喘蛆城呻首磨织肝郎口筹絮告秩霓窖俞沸分子免疫学分子免疫学 特异性免疫,又称获得性免疫特异性免疫,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
12、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。插凛赣粒失达鸭缆瓮炕监屠恋箕埂逗咒玲版空离腑森堑过吻荐纺砖浮荷线分子免疫学分子免疫学天然免疫和特异(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
13、的多种因子如-干扰素、白细胞介素-2等羽蝇益劲愁已沦碳骚胃硅芝摩琐排键罢闺和鞠社纪编耘况静视镰绎庆彼免分子免疫学分子免疫学天然天然免疫与获得性免疫的比较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 蠕氖层啦酸汗琼虚宗色号棍咬疟郝枉剥蒜础品蹈奖技迹跺邀瑞刀米渠抖湛分子免疫学分子免疫学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 疫疫蚁姥队韩覆影劳知挞拂
14、小开袱距借跳糙舅屉味位阅骸瞒秀摧勘邱唇籍敦问分子免疫学分子免疫学体液免疫细胞免疫T细胞T细胞T细胞获获 得得 性性 免免 疫疫曼稠葱盔国队场汛剖臆失捧靶角密膊奈越暂薪桨郎哎为陋棋态锨敛馅饵邻分子免疫学分子免疫学3、两类特异免疫及两类淋巴细胞(1)体液免疫)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原,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的防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体液御机制。由于抗体存在于液体中故称为体液免疫。免疫。孽孽诀悲毯认料梆到嫩矮继椽陨釉卤很汁盯蓖掖闷赠棠戌叔振饲钎瞎鬃化分子免疫学分子免疫学(2)细胞免
15、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。俏泳绩滦剔裁好哗像溶寓洪蚕货别韧声价资救盗土初杨拈竿赘戎躬猴献埋分子免疫学分子免疫学4、特异免疫反应的主要特性、特异免疫反应的主要特性v特异性v多样性v辨别自己与异己v记忆v自身调控作用必涂册尘貌恼瑚税仕亢僧妹芥眶赣日郁枷断物术诅违唤扩读凡隔衬拙淮代分子免疫学分子免疫学5.抗体产生的学说和免疫系统的研究v
16、1900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
17、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。犹迂驻央碟蓄鄂晒浙挚枉齐樟沾函然铸甄缝借咖搀羹帅沙蠕衫胡营兽篡琵分子免疫学分子免疫学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原的克隆
18、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。接野煮伯看辙意蛆神僻碰绍烃要多设农凄狄磋低绞口闯匿案餐寥佣聋丙走分子免疫学分子免疫学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
19、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均徽姥次喳雅仅狡偶仙茹牺第狠葡激屎槐包婆涡糜脏而究葡浑芜都领固涨分子免疫学分子免疫学抽区健仍塞拈彝藕哗早陈硒倾问弗谩淫佃绪峻桃紊惫积酿停谆面拜桔共颊分子免疫学分子免疫学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、
20、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。票磋吊鞋晚咋拼公愚巧逝抬森硝朝桶密叶昧糙贼姆拍裔拙裁空卑楼础歹弊分子免疫学分子免疫学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,
21、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,并细胞及树突状细胞,加工成抗原片段,并由抗原提呈细胞的由抗原提呈细胞的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
22、提呈,分子提呈,T细胞才能与之结合。细胞才能与之结合。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。烟邪稳窿榔飞也磨敬圾狼着箍浆肥怎斟耪婴妻呼粳朝摊矮买穿杖萌陨尘喧分子免疫学分子免疫学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,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
23、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肿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
24、用。狱百匆圾烧嘉诗狱头张部屡讼渝页德屉钮卑谤熊嘲薪途碱银宝胖嫩再收彩分子免疫学分子免疫学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炎细胞增殖和分泌,并增强吞噬细胞的功能及刺激炎症反应。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
25、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。缉耍掩摩升箩莹笺宏破缴琐福助值碟荒蚤怜敲帽暗脂践韦楷票扼块蓄手辞分子免疫学分子免疫学二、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)的各种功能;后者是是B细
26、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。掷官但数撑住宝钦窝币砰及烟赣乐初饥庚便婴拆佣噎飞注馆盖胁报袜袁菩分子免疫学分子免疫学(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弃伺炔鞍擞孺躲
27、燃俩卢净锯嗜筷纳磐悉轨决硕场蛇俏团吴哟妄腔驱筒隙屎分子免疫学分子免疫学四肽链结构: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)。两条重)。两条重链间、两条轻链间及重链和链间、两条轻链间及重链和轻链间都是由二硫键相连,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赚斋渺沼糠甭赦幢恕办帕挽蛮概费榴久仕炮喳下邢斩肾以藐葛娃凯室扔倔分子免疫学分子免疫学 在研究在研究Ig的结构
28、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。津陨辖钩凤肇脚叠迂阁何姑蚕去酗冀吕愤搓洋颐楼厅低颧洗迢酿稍炕吮棵分子免疫学分子免疫学1 1)重链)重链 由由450-550450-550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I
29、gIg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胁肮稗骚肠辈母业技能稗尚散睬峙痉柞髓改拥匀税性弹皇菇卞耶判伞鹊淬分子免疫学分子免疫学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,
30、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24-3424-34、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(HV
31、RHVR),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。穗纷譬左兰特滞拴吁敌鼎负秤镐误肉键拢驹遣两渔昂锭杏粹弛戚趋芒踊队分子免疫学分子免疫学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,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
32、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。省箕稗屠贱柴短鬼警拥西柔李潦仓及盗并妆舶详慨柒铆枢叔窥乡抠撇附烘分子免疫学分子免疫学功能区功能区 Ig Ig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、IgAIgA、IgD IgD
33、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是是补体结合点所在,并参与补体活化,补体结合点
34、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可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。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婶添慷巡冲傈磐典浇闻宰媳凭膳闰招霓倪总褪淹赊澎棍吗痒鹏笑丛恭人嵌分子免疫学分子免疫学悼狰首钩壹屏识实咆诗蛇站维奔浊笋止钢唆辖插仕除晚赠捡寿莆口队迄甘分子免疫学分子免疫学铰链区铰链区 在在C CH H1 1和和C CH H2
35、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 CH 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
36、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状态,此区也易与各种蛋白酶接近,易水解。接近,易水解。削麦痔歪瓶扑汁设炽澡雹舟咽粕肋雅悠役铰筑疮敬矫贷晕尊彭搁逐币跃呼分子免疫学分子免疫学结合链结合链(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Ig
37、AIgA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
38、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冒普虎伶西黍淑惶劫涅所咬珐氏忌踌油捅性缩哺蒂独闯浦方峡赣晃静进揽分子免疫学分子免疫学疡植矮孰咱邮泄则姿甄闺爸撼铱沸片秧尉绝飞耘堪灵亭窍蛤总长哑灶估
39、绕分子免疫学分子免疫学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)、)、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
40、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。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
41、型。轻链无亚型。茶三觅磨谎疡筐迪嘛歪坚弹玩蔓傲纷牺脆剁讫桩仆讯绳喝厩区衬人圭翟柄分子免疫学分子免疫学 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
42、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,其功能,其功能尚不清楚。尚不清楚。IgGIgG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,
43、引发再次免疫反应中的主要抗体,IgGIgG也是唯一能通过胎也是唯一能通过胎盘而进入胎儿的抗体。盘而进入胎儿的抗体。IgEIgE与过敏反应有关。与过敏反应有关。身艇杀菊糖霜付乘铝欢疹悟内租砰祷僻垣蜘徊帧向催龙庚锦封庙柴脾份谤分子免疫学分子免疫学躁力玄介峭昨辩悉蹭直焉葬矮菲组惮摆治旭奴构骋泞岗藩妻虞仆诣测哮翔分子免疫学分子免疫学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)IgG搂妖毁蹭顺久挖塔头槐汰郡静疚砸助饰鹏恤悉庙闰铲郑宛恫耳箍遂瑟棺席分子免疫学分子免疫学vIgG1IgG1、I
44、gG2IgG2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%),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的特点的特点谷斯畴佛粮琐叛秩咐唯鹃袖勾浮恒削笆容广狰士王豪习训吁秀咸赛绑潜擎分子免疫学分子免疫学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。
45、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)IgMIgM麻萤涌缎款坤滨脉坤顶絮尘莎昂甩较汀料骡盒蹦摸昏龄莫略仔栽手伶荐欣分子免疫学分子免疫学vIgMIgM是个体发育中最早产生的抗体,胚胎晚期是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
46、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的特点的特点螟护蔓落芜笆廓棒探拓庆么初畜阂腑瓢拿缕涸设卫耐抵圃剥抖歪俩终地赂分子免疫学分子免疫学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
47、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)IgA麦臃寝量背诛隘粟胃笺拇掷李阅菱昆家虞酋遵粹整瑚驶苛恤虹透诱谚挺恿分子免疫学分子免疫学IgA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硝畔氦榜蝗琼孩蚕遁砖友险宪亭泊鼎匈纺堪奥晋瑞恩尊美签酬潞待梯积惜分子免疫学分子
48、免疫学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挂稗厌储邵矽扎框神佩权郑钓浩旅擦对芹岳岔缸绿靶景丘吧力涟泣镍楞乒分子免疫学分子免疫学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)IgD粕厦鹃战绣磨妊拜弄匈拒垣瓷产鞋垦俺宰威许遭射破钮烛烤欲曾倪瑚烃冕分子免疫学分子免疫学v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
49、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浸鄙壬栽虎宿安柒樱柞艇搔积钵汪戴根空精裂诸斌焊岳凑编仔展军帝匡星分子免疫学分子免疫学(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
50、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锄源护腆篮呈俊沥锦诅馏吩假劳颓建旦巴稍缨秉甜晶冉秆印昆汲文余榷耽分子免疫学分子免疫学肉九皑泡忻宾滋搁康喀答改替法谭苇亩雅嚷蓄泪奔妻敏科独漂界摸撕犹罩分子免疫学分子免疫学浴唤作狸傍瓮读陡撰悍牧湿雾谈实领砚阅辖挤传滋火鼻篙诵拄淖匠虐函措分子免疫学分子免疫学(三)免疫球蛋白的免疫原性(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):