抗体的化学成分有什么检测

什么是抗体

抗体是一种生化分子，由免疫系统产生，主要作用是识别和清除体内的病原体和其它异物。抗体是由B淋巴细胞分泌的一种特定蛋白，也称为免疫球蛋白。其结构由两个重链和两个轻链组成，每条链都包含一个变区域和一个恒定区域。变区域是具有高度异质性的区域，决定了抗体的特异性，而恒定区域在不同的抗体中相同，决定了其它一些功能如结合细胞、激活补体等。

抗体的检测方法

目前常用的抗体检测方法包括酶联免疫吸附试验（ELISA）、放射免疫测定（RIA）、免疫荧光抗体试验、免疫印迹和流式细胞术等。其中酶联免疫吸附试验是最常用的方法之一，具有灵敏度高、操作简单、快速等优点。在ELISA检测中，通常将抗原或抗体固定在用于吸附的载体上，然后用标记有酶的二抗或直接标记的抗体与样品中的抗体结合，通过底物的反应来定量测定样品中的抗体含量。

抗体的应用

由于抗体具有高度特异性和亲和力，因此被广泛应用于医学、生物学、制药和生态学等领域。在医学上，抗体检测可以用于诊断和筛查疾病，如感染性疾病、肿瘤和自身免疫性疾病等。抗体还可以用于药物研发、生物芯片、免疫组化等方面的研究。同时，从自然界中获得的抗体也被应用于生态保护和环境监测等领域。

未来的发展趋势

随着生物技术的进步和临床医学的不断深入，抗体的应用前景也越来越广阔。近年来，新型抗体治疗（如单克隆抗体和CAR-T细胞等）已成为生物制剂领域的热门研究方向，被广泛用于肿瘤、自身免疫性疾病等领域的治疗。此外，抗体工程和新型技术的不断发展，也将为抗体研究和应用带来更多的创新和突破。

结论

抗体作为免疫系统的重要组成部分，具有重要的生物学意义和广泛的应用前景。抗体的结构和特性的深入研究，以及抗体的检测方法的不断改进，将为其在医学、生物学和其它领域的研究和应用提供更多的可能性和机会。

（1）甲组绵羊第一次注射的是毒性削弱的病原体，它进入羊体作为抗原起作用，使体内的淋巴细胞产生具有免疫力的物质即抗体．十天后对甲、乙两组绵羊同时注射等量毒性极强的炭疽病的病原体苗，一段时间后甲组绵羊 正常，乙组绵羊 全部死亡．

（2）实验中甲组绵羊用病毒性已削弱的炭疽病的病原体注射，它进入羊体刺激体内的淋巴细胞产生一种抵抗该病原体的特殊蛋白质（抗体），它们感染后没有发病，表明体内已经产生了抗体并且抗原已被消灭，在第二次注射时，炭疽病的病原体侵入后，抗体立即与之结合，从而消灭抗原，因此没有发病，这属于特异性免疫．使体内的淋巴细胞产生具有免疫力的物质即抗体，抗体的化学成分是蛋白质．

（3）本实验的变量为是否注射脱毒病毒，甲组注射了脱毒病毒为实验组，乙组未注射，起到对照作用，因此为对照组．

故答案为：（1）正常；全部死亡；（2）特异性；产生了抗体；（3）对照（或对比）；

问题一：抗体是什么 抗体(antibody)指机体的免疫系统在抗原 下，由B淋巴细胞或记忆耿胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。主要分布在血清中，也分布于组织液及外分泌液中。

单克隆抗体的制备

B淋巴细胞在抗原的 下，能够分化、增殖形成具有针对这种抗原分泌特异性抗体的能力。B细胞的这种能力和量是有限的，不可能持续分化增殖下去，因此产生免疫球蛋白的能力也是极其微小的。将这种B细胞与非分泌型的骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，再进一步克隆化，这种克隆化的杂交瘤细胞是既具有瘤细胞的无限分裂的能力，又具有产生特异性抗体的B淋巴细胞的能力。将这种克隆化的杂交瘤细胞进行培养或注入小鼠腹水内即可获得大量的高效、单一的特异性抗体。这种技术即称为单克隆抗体技术。

问题二：抗体是什么 抗体（英语：antibody），又称免疫球蛋白（immunoglobulin，简称Ig），是一种由B淋巴细胞分泌，被免疫系统用来鉴别与中和外来物质如细菌、病毒等的大型Y形蛋白质，仅被发现存在于脊椎动物的血液等体液中，及其B细胞的细胞膜表面。抗体能识别特定外来物的一个独特特征，该外来目标被称为抗原。蛋白上Y形的其中两个分叉顶端都有一被称为互补位（抗原结合位）的锁状结构，该结构仅针对一种特定的抗原表位。这就像一把钥匙只能开一把锁一般，使得一种抗体仅能和其中一种抗原相结合。 抗体和抗原的结合完全依靠非共价键的相互作用，这些非共价键的相互作用包括氢键、范德华力、电荷作用和疏水作用。这些相互作用可以发生在侧链或者多肽主干之间。正因这种特异性的结合机制，抗体可以“标记”外来微生物以及受感染的细胞，以诱导其他免疫机制对其进行攻击，又或直接中和其目标，例如通过与入侵和生存至关重要的部分相结合而阻断微生物的感染能力等。体液免疫系统的主要功能便是制造抗体[3]。抗体也可以与血清中的补体一起直接破坏外来目标。

问题三：各种抗体有何区别 抗原是指一种能 人或动物机体产生抗体或致敏淋巴细胞,并能与这些产物在体内或体外发生特异性反应的物质抗原的基本能力是免疫原性和反应原性免疫原性又称为抗原性,是指能够 机体形成特异抗体或致敏淋巴细胞的能力反应原性是指能与由它 所产生的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应具备免疫原性和反应原性两种能力的物质称为完全抗原,如病原体、异种动物血清等只具有反应原性而没有免疫原性的物质,称为半抗原,如青霉素、磺胺等半抗原没有免疫原性,不会引起免疫反应但在某些特殊情况下,如果半抗原和大分子蛋白质结合以后,就获得了免疫原性而变成完全抗原,也就可以 免疫系统产生抗体和效应细胞在青霉素进入体内后,如果其降解产物和组织蛋白结合,就获得了免疫原性,并 免疫系统产生抗青霉素抗体当青霉素再次注射人体内时,抗青霉素抗体立即与青霉素结合,产生病理性免疫反应,出现皮疹或过敏性休克,甚至危及生命

抗原的基本性质具有异物性、大分子性和特异性异物性是指进入机体组织内的抗原物质,必须与该机体组织细胞的成分不相同抗原一般是指进入机体内的外来物质,如细菌、病毒、花粉等；抗原也可以是不同物种间的物质,如马的血清进入兔子的体内,马血清中的许多蛋白质就成为兔子的抗原物质；同种异体间的物质也可以成为抗原,如血型、移植免疫等；自体内的某些隔绝成分也可以成为抗原,如眼睛水晶体蛋白质、精细胞、甲状腺球蛋白等,在正常情况下,是固定在机体的某一部位,与产生抗体的细胞相隔绝,因此不会引起自体产生抗体但当受到外伤或感染,这些成分进入血液时,就像异物一样也能引起自体产生抗体,这些对自体具有抗原性的物质称为自身抗原,所产生的抗体称为自身抗体由于自身抗体与自身抗原发生反应,于是就引起自身免疫疾病,如过敏性眼炎、甲状腺炎等机体其它自身组织的蛋白可因电离辐射、烧伤、某些化学药品和某些微生物等理化和生物因素的作用发生变性时,也可成为自身抗原,引起自身免疫疾病,如红斑狼疮病、白细胞减少病、慢性肝炎等大分子性是指构成抗原的物质通过是相对分子质量大于10000的大分子物质,分子量越大,抗原性越强绝大多数蛋白质都是很好的抗原为什么抗原物质都是大分子物质呢这是因为大分子物质能够较长时间停留在机体内,有足够的时间和免疫细胞（主要是巨噬细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞）接触,引起免疫细胞作出反应如果外来物质是小分子物质,将很快被机体排出体外,没有机会与免疫细胞接触,如大分子蛋白质经水解后成为小分子物质,就失了抗原性特异性是指一种抗原只能与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合抗原的特异性是由分子表面的特定化学基因所决定的,这些化学基团称为抗原决定簇抗原以抗原决定簇与相应淋巴细胞的抗原受体结合而激活淋巴细胞引起免疫应答换言之,淋巴细胞表面的抗原识别受体通过识别抗原决定簇而区分“自身”与“异己”抗原也是以抗原决定簇与相应抗体特异性结合而发生反应的因此,抗原决定族是免疫应答和免疫反应具有特异性的物质基础

抗体(antibody)：机体在抗原物质 下,由B细胞分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白因为最初有人用电泳证明血清中抗体活性在γ球蛋白部分,故曾把抗体统称为两种(γ)球蛋白后来证明,抗体并不都在γ区；而且位于γ区的球蛋白,也不一定都具有抗体活性1964年,世界卫生组织举行专门会议,将具有抗体活性以及与抗体相关的球蛋白统称为免疫球蛋白(Ig)如骨髓瘤蛋白,巨球蛋白血症、冷球蛋白血症等患者血清中存在的异常免疫球蛋白以及“正常人”天然存在的免疫球蛋白亚单位等>>

问题四：人体主要抗体是什么是IGG,IGA吗 不是 按理化性质和生物学功能 按理化性质和生物学功能，可将其分为IgM、IgG、IgA、IgE、IgD五类。 IgM抗体是免疫应答中首先分泌的抗体。它们在与抗原结合后启动补体的级联反应。它们还把入侵者相互连接起来，聚成一堆便于巨噬细胞的吞噬； IgG抗体激活补体，中和多种毒素。IgG持续的时间长，是唯一能在母亲妊娠期穿过胎盘保护胎儿的抗体。他们还从乳腺分泌进入初乳，使新生儿得到保护； IgA抗体进入身体的黏膜表面，包括呼吸、消化、生殖等管道的黏膜，中和感染因子。还可以通过母乳的初乳把这种抗体输送到新生儿的消化道黏膜中，是在母乳中含量最多，最为重要的一类抗体； IgE抗体的尾部与嗜碱细胞、肥大细胞的细胞膜结合。当抗体与抗原结合后，嗜碱细胞与肥大细胞释放组织胺一类物质促进炎症的发展。这也是引发速发型过敏反应的抗体； IgD抗体的作用还不太清楚。它们主要出现在成熟的B淋巴细胞表面上，可能与B细胞的分化有关。(IgD于1995年从人骨髓瘤蛋白中发现，分子量为175kD，主要由扁桃体、脾等处浆细胞产生，人血清中IgD浓度为3～40μg/ml,不到血清总Ig的1%，在个体发育中合成较晚。IgD铰链区很长，且对蛋白酶水解敏感，因此IgD半衰期很短，仅28天。血清中IgD确切的免疫功能尚不清楚。在B细胞分化到成熟B细胞阶段，除了表达SmIgD，抗原 后表现为免疫耐受。成熟B细胞活化后或者活化后或者变成记忆B细胞时，SmIgD逐渐消失。) 按可见反应

问题五：抗体的作用究竟是什么 抗原是病菌等体内基因特异性表达的结果（并不是为了让别人识别），有些病毒为找到相应的寄主细胞也会在外壳上有特异的蛋白，而特异性免疫系统识别出这些外源蛋白后产生抗体，与抗原结合为细胞集团或沉淀，再由吞噬细胞处理。这是一个免疫过程。

再说过敏，和自身免疫病，这是免疫系统防卫功能过强而导致，并不是说抗体的产生就是为了让人过敏

还有炎症，这是因为机体受损较重，白细胞积聚导致的

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问题六：抗体二价是什么意思,有的还有四价 Ig，即免疫球蛋白（抗体）结合抗原表位（抗原决定簇）的个数成为抗原结合价，每个单体的Ig都有2个抗原结合位点（Y字形两臂的顶端处），故为双价。

有些Ig可以2个或者2个以上结合在一起，例如分泌型IgA就是二聚体，抗原结合价为4价；五聚体的IgM理论上为10价，但由于立体构型的空间位阻，一般只能结合5个抗原表位，故为5价。

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问题七：抗体的 Isotype具体是什么意思 抗体的isotype是指抗体的同种型：不同种属来源的抗体分子对异种动物来说都具有免疫原性，可 机体产生抗该异种抗体的免疫应答。这种存在于同种抗体分子钟的抗原表位即为同种型，是同一种属所有个体Ig分子共有的抗原特异性标志。抗体的同种型存在于Ig的C区。

与同种型相对应的是同种异型和独特型。

目录 1 拼音 2 英文参考 3 抗体的发现 4 抗体的理化性质 5 抗体的生物学活性 6 抗体的制备 61 多克隆抗体 62 单克隆抗体 63 基因工程抗体 附： 抗体药品说明书 1 拼音

kàng tǐ

2 英文参考

antibody

抗体是机体在抗原物质 下，由B细胞分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白。

抗体分子（antibody,Ab）是由浆细胞合成和分泌的，而每一种浆细胞克隆可以产生一种特异的抗体分子，所以血清中的抗体是多种抗体分子的混合物，它们的化学结构是不均一的，而且含量很少，不易纯化，是抗体分子结构分析的困难。

3 抗体的发现

在免疫学发展的早期人们应用细菌或其外毒素给动物注射，经一定时期后用体外实验证明在其血清中存在一种能特异中和外毒素毒性的组分称之为抗毒素，或能使细菌发生特异性凝集的组分称之为凝集素。其后将血清中这种具有特异性反应的组分称为抗体（antibody,Ab）,而将能 机体产生抗体的物质称之为抗原（antigen,Ag）。由此建立了抗原与抗体的概念。

1890年德国学者Behuing和日本学者北里用白喉杆菌外毒的组分称为抗毒素，这是在血清中发现的第一种抗体。这种含有抗体的血清称之为免疫血清。

4 抗体的理化性质

1．抗体是球蛋白 早在40年代初期Tiselius和Kabat就证实了抗体活性与血清丙种球蛋白组分相关。他们用肺炎球菌多糖免疫家兔，可获得高效价免疫血清。然后加入相应抗原吸收以除去抗体，将去除抗体的血清进行电泳图谱分析，发现丙种球蛋白（γG）组分明显减少，从而证明了抗体活性是存在于丙种球蛋白内。

图21 兔血清电泳分离图

其后，经对不同免疫血清的电泳分析，超速离心分析和分子量测定等方法，发现大部分抗体活性存在于γ球蛋白内，但有小部分抗体活性可存在于β球蛋白内。它们的离心常数分别为7S和平共处9S，分子量分别为16万和万。因此它们分别被命名为7Sγ球蛋白分子（16万）19S,β2巨球蛋白分子(β2M,90万)和β2A球蛋白分子，所以从早期对抗体性质的研究证明抗体不是由均质性球蛋白组成，而是由异性球蛋白组成。

图22 不同类免疫球收白的电泳分离图

2．免疫球蛋白为了准确描述抗体蛋白的性质，在60年代初提出将具有抗体活性的球蛋白称为免疫球蛋分子（immunoglobulin,lg）。γ球蛋白则必称为IgG,β2M称为IgM,而β2A称为IgA。其后又相继发现二类Ig分子，分别称为IgE和IgD。故在血清中现已发现有五类免疫球蛋白分子，它们的结构与功能是各不相同的。

5 抗体的生物学活性

1．抗体与抗原的特异性结合 抗体产生的物质称为抗原，抗体分子与其相应的抗原发生结合称为特异性结合。例如，白喉抗毒素只能中和白喉杆菌外毒素，而不能中各破伤风外毒素，反之亦然。

2．抗体与补体的结合在一定条件下，抗体分子可以与存在于血清中的补体分子相结合，并使之活化，产生多种生物学效应，称之为抗体的补体结合现象，揭示了抗体分子与补体分子间的相互作用。

3．抗体的调理作用抗体的第三种功能是可增强吞噬细胞的吞噬作用。在体外的实验中，如将免疫血清中加入中性粒细胞的悬液中，可增强对相应细胞的吞噬作用，称这种现象为抗体的调理作用。自此揭示了抗体分子与免疫细胞间的相互作用。为了说明抗体分子这些生物学功能，必须进一步了解抗体分子的结构与功能的关系。

6 抗体的制备

为了研究抗体的理化性质、分子结构与功能，以及应用抗体于临床疾病的诊断、治疗及预防都需要人工制备抗体。目前，根据制备的原理和方法可分为多克隆抗体、单克隆抗体及基因工程抗体三类。

61 多克隆抗体

大多数抗原是由大分子蛋白质组成，但只是抗原上有限部位的特殊分子结构能与其相应抗体结合，称此部位为抗原决定簇（antigenic determinant）或表位(epitope)。

一种天然抗原性物质（如细菌或其分泌的外毒素以及各种组织成分等）往往具有多种不同的抗原决定簇，而每一决定簇都可 机体一种抗体形成细胞产生一种特异性抗体。

在机体淋巴组织内可存在千百种抗体形成细胞（即B细胞），每种抗体形成细胞只识别其相应的抗原决定簇，当受抗原 后可增殖分化为一种细胞群，这种由单一细胞增殖形成的细胞群体可称之为细胞克隆（clone）。同一克隆的细胞可合成和分泌在理化性质、分子结构、遗传标记以及生物学特性等方面都是完全相同的均一性抗体，亦可称之为单克隆抗体。

在早期传统的抗体制备方法是将一种天然抗原经各种途径免疫动物，由于抗原性物质具有多种抗原决定簇，故可 产生多种抗体形成细胞克隆，合成和分泌抗各种决定簇抗体分泌到血清或体液中，故在其血清中实际上是含多种抗体的混合物，称这种用体内免疫法所获得的免疫血清为多克隆抗体，也是第一代抗体。由于这种抗体是不均一的，无论是对抗体分子结构与功能的研究或是临床应用都受到很大限制，因此如何能获得均一性抗体成为关注的问题。

62 单克隆抗体

体内免疫法很难获得单克隆抗体（monoclonal antibody,McAb）。如能将所需要的抗体形成细胞选出并能在体外进行培养即可获得已知特异的单克隆抗体。1975年德国学者Kohler和英国学者Milstein将小鼠骨髓瘤细胞和经绵羊红细胞（sheep rue blood cell），SRBC）免疫的小鼠脾细胞在体外进行两种细胞融合，结果发现部分形成的杂交细胞既能继续在体外培养条件下生长繁殖又能分泌抗SRBC抗体，称这种杂交细胞系为杂交瘤（hybridoma）。这种杂交瘤细胞既具有骨髓瘤细胞能大量无限生长繁殖的特性，又具有抗体形成细胞合成和分泌抗体的能力。它们是由识别一种抗原决定簇的细胞克隆所产生的均一性抗体，故称之为单克隆抗体。应用杂交瘤技术可获得几乎所有抗原的单克隆抗体，只要这种抗原能引起小鼠的抗体应答。

这种用杂交瘤技术制备的单克隆抗体可视为第二代抗体。

单克隆抗体由于纯度高、特异性强、可以提高各种血清学方法检测抗原的敏感性及特异性，但单克隆抗体多为双价抗体，与抗原结合不易交联为大分子集团，故不易出现沉淀反应。单克隆抗体的应用大促进了对各种传染病和恶性肿瘤诊断的准确性。

单克隆抗体亦可与核素、各种毒素（如白喉外毒素或篦麻毒素）或药物通过化学偶联或基因重组制备成导向药物（targetting drug）用于肿瘤的治疗，是一种新型免疫治疗方法，有可能提高对肿瘤的疗效。

单克隆抗体亦可用于对各种免疫细胞及其它组织细胞表面分子的检测，这对免疫细胞的分离、鉴定及分类及研究各种膜表面分子的结构与功能都具有重要意义。

63 基因工程抗体

自1975年单克隆抗体杂交瘤技术问世以来，单克隆体在医学中被广泛地应用于痢疾的诊断及治疗。但目前绝大数单克隆抗体是鼠源的，临床重复给药时体内产生抗鼠抗体，使临床疗效减弱或消失。因此，临床应用理想的单克隆抗体应是人源的，但人人杂交瘤技术目前尚未突破，即使研制成功，也还存在人人杂交瘤体外传代不稳定，抗体亲合力低及产量不高等问题。目前较好的解决办未能是研制基因工程抗体，(geically engineering antibody)以代替鼠源单克隆抗体用于临床。

基因工程抗体兴起于80年代早期。这一技术是将对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，也称为第三代抗体。

抗体（antibody）是指机体由于抗原的 而产生的具有保护作用的蛋白质。它（免疫球蛋白不仅仅只是抗体）是一种由浆细胞（效应B细胞）分泌，被免疫系统用来鉴别与中和外来物质如细菌、病毒等的大型Y形蛋白质，仅被发现存在于脊椎动物的血液等体液中，及其B细胞的细胞膜表面。抗体能识别特定外来物的一个独特特征，该外来目标被称为抗原。

基本介绍 中文名 ：抗体 外文名 ：antibody 性质 ：免疫球蛋白 分布 ：脊椎动物的血清等体液中 产生细胞 ：浆细胞（效应B细胞） 构成 ：以免疫球蛋白为主 介绍,命名,抗体的结构,主要功能,特性和功能,多克隆单克隆,多克隆抗体,单克隆抗体,抗体的多样性,抗体规律, 介绍 抗体是一类能与抗原特异性结合的免疫球蛋白。抗体按其反应形式分为凝集素、沉降素、抗毒素、溶解素、调理素、中和抗体、补体结合抗体等。按抗体产生的来源分为正常抗体(天然抗体)，如血型ABO型中的抗A和抗B的抗体，和免疫抗体如抗微生物的抗体。按反应抗原的来源分为异种抗体，异嗜性抗体，同种抗体和自身抗体。按抗原反应的凝集状态分为完全抗体IgM和不完全抗体IgG等。抗体在医疗实践中套用甚为广泛。如用于疾病的预防、诊断和治疗方面都有一定的作用。临床上用丙种球蛋白预防病毒性肝炎、麻疹、风疹等，国际上用抗Rh免疫球蛋白预防因Rh血型不合引起的溶血症。诊断上如类风湿因子用于类风湿性关节炎，抗核抗体(ANA)、抗DNA抗体用于系统性红斑狼疮，抗 抗体用于原发性不孕症的诊断等;治疗上如毒素中毒用抗毒治疗以及免疫缺陷性疾病的治疗等。 命名 19世纪后期，V on Behring及其同事Kitasato研究发现，用白喉或破伤风毒素免疫动物后可产生具有中和毒素作用的物质，称之为抗毒素(antitoxin)，随后引入“抗体”一词来泛指抗毒素类物质。抗体(antibody，Ab)是B细胞接受抗原 后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白，主要存在于血清等体液中，是介导体液免疫的重要效应分子，能与相应抗原特异性结合，发挥免疫功能。1937年，Tiselius和Kabat用电泳方法将血清蛋白分为白蛋白、α1、α2、β及γ球蛋白等组分，并发现抗体主要存在于γ区，因此抗体又被称为γ球蛋白。随后，经1968年和1972年的世界卫生组织和圈际免疫学会联合会讨论决定，将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)。Ig可分为分泌型Ig(secreted Ig，SIg)和膜型Ig(membrane Ig，mlg)。Slg主要存在于血液和组织液中，行使抗体的各种功能；mlg主要构成B细胞膜表面的抗原受体。 抗体的结构 一、抗体的基本结构 经x线晶体衍射结构分析发现，Ig由四条多肽链组成，各肽链之间南数量不等的链间二硫键连线。Ig可形成“Y”字型结构，称为Ig单体，是构成抗体的基本单位。 (一)重链和轻链 天然Ig分子含有四条异源性多肽链，其中，分子鼍较大的两条链称为重链(heavy chain，H)，而分子量较小的两条链称为轻链(Light chain，L)。同一Ig分子中的两条H链和两条L链的胺基酸组成完全相同。 1．重链分子量为50 000～75 000，由450～550个胺基酸残基组成。重链恒定区的胺基酸组成和排列顺序不同，其抗原性也不同。据此，可将12分为5类(class)，即IgM、IgD、IgG、IgA和IgE，其相应的重链分别为μ链、δ链、γ链、α链和ε链。不同类的Ig具有不同的特征，如链内和链间二硫键的数量和位置、结构域的数量及铰链区的长度等均不完全相同。即使是同一类的Ig，其铰链区胺基酸组成和重链二硫键的数量、位置也不同，据此又可将同类Ig分为不同的亚类(subclass)。例如，人lgG可分为四个亚类，包括IgGl、IgG2、IgG3和IgG4；人IgA可分为IgAl和lgA2两个亚类。 2．轻链分子量约为25 000，由214个胺基酸残基构成。轻链可分为两种，分别为kappa(κ)链和lambda(λ)链。据此，可将lg分为两型(type)，即κ型和λ型。一个Ig分子上两条轻链的型别总是相同的。不同类Ig既存在κ型，也存在λ型。同一个体内可同时存在κ型和λ型的Ig分子，不同种属生物体内两型轻链的比例不同。正常人血清Ig的κ：λ约为2：1，而在小鼠则为20：1。lg的κ与λ的比例异常可以反映免疫系统的异常。根据λ链恒定区个别胺基酸的差异，又可将λ链分为λl、λ2、λ3和λ4四个亚型(subtype)。 (二)可变区和恒定区 通过分析不同Ig重链和轻链的胺基酸序列发现，重链和轻链靠近N端的约1 10个胺基酸序列变化很大，其他部分胺基酸序列相对恒定。因此，将Ig轻链和重链中靠近N端胺基酸序列变化较大的区域称为可变区(variable region，V)，分别占重链和轻链的1/4和1/2；将靠近C端的胺基酸序列相对稳定的区域，称为恒定区(constant region，C)，分别占重链和轻链的3/4和1/2。 1．可变区 重链和轻链的V区分别称为VH和VL。VH和VL中各含有3个胺基酸组成和排列顺序高度可变的区域，称为高变区(hypervariable region，HVR)或互补决定区(complementarity determining region，CDR)， 包括HVRl(CDRl)、HVR2(CDR2) 和HVR3(CDR3)，其中，HVR3(CDR3)变化程度更高。VH的3个高变区分别位于29～31、49～58和95～102位胺基酸，而VL的3个高变区分别位于28～35、49～56和91～98位胺基酸。VH和VL的3个CDR共同组成Ig的抗原结合部位(antigen-binding site)，决定抗体的特异性，是抗体识别及结合抗原的部位。在V区中，CDR之外区域的胺基酸组成和排列顺序相对保守，称为骨架区(framework region，FR)。VH或VL各有四个骨架区，分别用 FR1、FR2、FR3和FR4表示。 2．恒定区 重链和轻链的C区分别称为CH和CL。不同型(κ或λ)Ig的CL长度基本一致，但是不同类Ig的CH长度不同，例如IgG、IgA和IgD包括CH1、CH2和CH3，而IgM和IgE则包括CHl、CH2、CH3和CH4。 (三)铰链区 铰链区(hinge region)位于CH1与CH2之间，富含脯氨酸，易伸展弯曲，从而改变抗原结合部位之间的距离，有利于抗体结合位于不同位置的抗原表位。铰链区易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解，产生不同的水解片段。不同类Ig的铰链区不尽相同，例如人IgGl、IgG2、IgG4和IgA的铰链区较短，IgG3和IgD的铰链区较长，而IgM和IgE无铰链区。 二、抗体的结构域 Ig分子的两条重链和两条轻链都可摺叠成数个球形结构域(domain)，每个结构域行使其相应的功能。轻链有VL和CL两个结构域；IgG、IgA和IgD的重链有VH、CH1、CH2和CH3四个结构域；IgM和IgE的重链有五个结构域，即多一个CH4结构域。每个结构域由约110个胺基酸组成，胺基酸序列具有相似性，其二级结构是由几条多肽链摺叠形成的两个反向平行的β片层(anti—parallel β sheet)构成的，两个β片层中心的两个半胱氨酸残基由一个链内二硫键垂直连线，形成一个“β桶状(βbarrel)”或“β-三明治 (β sandwich)”结构，这种折式称为免疫球蛋白摺叠(immunoglobulin folding)。许多膜型和分泌型的蛋白质分子也含有这类独特摺叠的二级结构，因此，这类分子被统称为免疫球蛋白超家族(immunoglobulinsuperfamily，IgSF)。 三、J链和分泌片 Ig轻链和重链除上述基本结构外，某些类别的Ig还含有其他辅助成分，如J链和分泌片。 (一) J链 J链(joining chain)是一条富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合成，其主要功能是将多个Ig单体连线为多聚体。2个IgA单体由J链相互连线形成二聚体，5个IgM单体由二硫键相互连线，并通过二硫键与J链连线形成五聚体。IgG、IgD和IgE常为单体，无J链。 (二) 分泌片 分泌片(secretory piece，SP)又称为分泌成分(secretory component，SC)，是分泌型IgA分子上的一个辅助成分，为一种含糖的肽链，由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价形式结合于IgA二聚体上，使其成为分泌型IgA(SIgA)，并一起被分泌到黏膜表面。分泌片能保护SIgA的铰链区不被蛋白水解酶降解。 四、抗体分子的水解片段 在一定条件下，Ig分子肽链的某些部分易被蛋白酶水解为不同片段。木瓜蛋白酶(papain)和胃蛋白酶(pepsin)是最常用的两种Ig蛋白水解酶，并可籍此研究Ig的结构和功能，分离和纯化特定的12多肽片段。 (一) 木瓜蛋白酶水解片段 木瓜蛋白酶水解Ig的部位是在铰链区二硫键连线的两条重链的近N端，可将Ig裂解为两个完全相同的Fab段和一个Fc段。Fab段即抗原结合片段(fragment antigenbinding，Fab)，由一条完整的轻链与重链的VH和CHl结构域组成。一个Fab片段为单价，可与抗原结合但不产生凝集反应或沉淀反应；Fc段即可结晶片段(fragment crystallizable，Fc)，由Ig的CH2和CH3结构域组成。Fc段无抗原结合活性，是Ig与效应分子或细胞相互作用的部位。 (二)胃蛋白酶水解片段 胃蛋白酶作用于铰链区二硫键所连线的两条重链的近c端，水解Ig后可获得一个F(ab’ )2 片段和一些小片段pFc ’。F(ab’ )2 是由两个Fab段及铰链区组成，由于Ig分子的两个臂仍由二硫键连线，因此F(ab’ )2 片段为双价，可同时结合两个抗原表位，与抗原结合可发生凝集反应和沉淀反应。由于F(ab’ )2 片段既保留了结合相应抗原的生物学活性，又避免了Fc段免疫原性可能引起的副作用，因而被广泛用于制备生物制品，如白喉抗毒素、破伤风抗毒素均是经胃蛋白酶消化后精制提纯的生物制品。胃蛋白酶水解Ig后所产生的pFc 7最终被降解，无生物学作用。 右图是抗体的结构示意图。 主要功能 抗体的功能与其结构密切相关。同一抗体的V区和c区的胺基酸组成和顺序的不同，决定了其功能上的差异。不同抗体的V区和C区在结构变化上具有一定的规律，又使得其在功能上存在共性。V区和C区的组成和结构，决定了抗体的生物学功能。 一、中和毒素和阻止病原体入侵 识别并特异性结合抗原是抗体的主要功能，执行该功能的结构是抗体的V区，其中CDR部位在识别和结合特异性抗原中起决定性作用。抗体有单体、二聚体和五聚体，因此结合抗原表位的数日也不相同。抗体结合抗原表位的个数称为抗原结合价。Ig单体可结合2个抗原表位，为双价。SIgA是二聚体，可结合4个抗原表位，为4价。IgM是五聚体，理论上可以结合10个抗原，应该是10价，但由于立体构象的空间位阻，使lgM一般只能结合5个抗原表位，故为5价。 抗体的V区与抗原结合后，借助于c区的作用，在体外可发生各种抗原抗体结合反应，有利于抗原或抗体的检测和功能的判断；在体内可中和毒素、阻断病原体入侵、清除病原微生物；B细胞膜表面的IgM和IgD构成B细胞的抗原识别受体，能辅助B细胞特异性识别抗原分子。 二、激活补体产生攻膜复合物使细胞溶解破坏 人IgG1～3和IgM与相应抗原结合后，可因构象改变而使其CH2和CH3结构域内的补体结合点暴露，从而通过经典途径激活补体系统，产生多种效应功能，其中IgM、IgG1和IgG3激活补体系统的能力较强，IgG2较弱。IgA、IgE和IgG4本身难以激活补体，但在形成聚合物后可通过旁路途径激活补体系统。通常情况下，lgD不能激活补体。 三、调理吞噬和ADCC IgG可通过其Fc段与表面具有相应受体的细胞结合，产生不同的生物学作用。 1．调理作用(opsonization) 指IgG抗体(特别是IgG1和IgG3)的Fc段与中性粒细胞、巨噬细胞表面相应的Fc受体结合，从而增强吞噬细胞的吞噬作用。例如，细菌特异性的IgG抗体可通过其Fab段与相应的细菌抗原结合后，以其Fc段与巨噬细胞或中性粒细胞表面相应的Fc受体结合，通过IgG的Fab段和Fc段的“桥联”作用，促进吞噬细胞对细菌的吞噬。 2．抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependent cell—mediated cytotoxicity，ADCC) 指具E有杀伤活性的细胞(如NK细胞)通过其表面的Fc受体识别包被于靶细胞表面抗原(如病毒感染细胞或肿瘤细胞)上的抗体的Fc段，直接杀伤靶细胞。 NK细胞是介导ADCC的主要细胞。抗体与靶细胞上的抗原结合是特异性的，而表达Fc受体细胞的杀伤作用是非特异性的。 四、介导 I 型超敏反应 IgE为亲细胞抗体，可通过其Fc段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的IgE高亲和力Fc受体结合，使其致敏。当相同的变应原再次进入机体时，可以直接与致敏靶细胞表面的特异性IgE结合，促使这些细胞合成和释放生物活性物质，引起I型超敏反应。 五、穿过胎盘屏障和黏膜 在人类，lgG是唯一能够通过胎盘的抗体。胎盘母体一侧的滋养层细胞可表达一种特异性的IgG输送蛋白，称为FcRn。IgG可选择性地与FcRn结合，从而转移到滋养层细胞内，并主动进入胎儿的血循环中。IgG穿过胎盘的作用在于这是一种重要的自然被动免疫机制，对于新生儿抗感染具有重要意义。另外，sigA可通过呼吸道和消化道的黏膜，在黏膜局部免疫中发挥重要的免疫防御作用。 特性和功能 一、IgG IgG于出生后3个月开始合成，3～5岁接近成人水平。IgG是血清和体液中含量最高的抗体，占血清总Ig的75%～80%。人lgG有4个亚类，根据其在血清中浓度的高低排序，分别为IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。IgG的半衰期为20～23天，是再次免疫应答产生的主要抗体，其亲和力高，在体内分布广泛，具有重要的免疫效应，是机体抗感染的“主力军”。IgG1、IgG2和IgG3可以穿过胎盘屏障，在新生儿抗感染免疫中起重要作用。IgG1、lgG2和IgG3能通过经典途径活化补体，并可与巨噬细胞、NK细胞表面Fc受体结合，发挥调理作用、ADCC作用等；人IgGl、IgG2和IgG4可通过其Fc段与葡萄球菌蛋白A(SPA)结合，借此可纯化抗体，并用于免疫诊断。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占血清Ig总量的5%～10%，血清浓度约为1mg/ml。单体IgM以膜结合型表达于B细胞表面，构成B细胞抗原受体，只表达mlgM是未成熟B细胞的标志。分泌型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)，一般不能通过血管壁，主要存在于血液中。五聚体IgM含有10个Fab段，具有很强的抗原结合能力；含有5个Fc段，比IgG更易激活补体。天然血型抗体为IgM，血型不匹配的输血，可导致严重的溶血反应。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lgM升高提示胎儿有宫内感染(如风疹病毒或巨细胞病毒等感染)。IgM也是初次体液免疫应答中最早出现的抗体，是机体抗感染免疫的“先头部队”；血清中IgM升高，提示新近发生感染，可用于感染的早期诊断。 三、IgA IgA分为两型：血清型为单体，主要存在于血清中，仅占血清Ig总量的10%～15%；分泌型IgA(secretory IgA，SIgA)为二聚体，由J链连线，含内皮细胞合成的分泌片，经分泌性上皮细胞分泌至外分泌液中。SIgA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。SIgA是外分泌液中主要的抗体类别，参与黏膜局部免疫，通过与相应病原微生物结合，阻止病原体黏附到细胞表面，在局部抗感染中发挥重要作用。SIgA在黏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SIgA，这是一种重要的自然被动免疫过程。 四、IgD 正常人血清lgD浓度很低，仪占血清Ig总量的02%。IgD可在个体发育的任何时间产生。5类lg中，IgD的铰链区最长，易被蛋白酶水解，故其半衰期很短(仅3天)。lgD分为两型：血清型IgD的生物学功能尚不清楚；膜结合型IgD(mlgD)构成BCR，是B细胞分化发育成熟的标志，未成熟B细胞仅表达mlgM，成熟B细胞可同时表达mlgM和mIgD，称为初始B细胞(naive B cell)。活化的B细胞或记忆性B细胞表面的mlgD会逐渐消失。 五、IgE IgE是正常人血清中含量最少的Ig，血清浓度极低，约为5×10 - 5 mg/ml。IgE主要由黏膜下淋巴组织中的浆细胞分泌。其重要特征为糖含量较高。IgE为亲细胞抗体，其CH2和CH3结构域可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞上的IgE高亲和力Fc受体结合，引起I型超敏反应。此外，IgE与机体的抗寄生虫免疫相关。 多克隆单克隆 抗体独特的生物学活性使其在疾病的诊断、免疫防治及基础研究中发挥作重要作用。早在19世纪后期，人们就开始使用特异性抗原免疫动物制备相应的抗血清。1975年，Kohler和Milstein建立了单克隆抗体(monoclonai antibody，mAb)技术，使规模化制备高特异性、均质性抗体成为可能。然而，鼠源性mAb在人体反复免疫后出现的人抗鼠抗体(human anti—mouseantibody，HAMA)很大程度上限制了mAb的临床套用。近年来，随着分子生物学的发展，人们已经可以通过抗体丁：程技术制备人一鼠嵌合抗体、人源化抗体或人源抗体。 多克隆抗体 天然的抗原分子中常含有多种不同的抗原表位，以该抗原 机体的免疫系统可同时激活多种B细胞克隆，产生的抗体中会含有多种针对不同抗原表位的抗体，因此称之为多克隆抗体。多克隆抗体主要从动物免疫血清、恢复期患者血清或免疫接种人群的血清中获得。多克隆抗体的优势是：作用全面，具有中和抗原、免疫调理、补体依赖的细胞毒作用(CDC)、ADCC等重要作用，而且来源广泛、制备简单。其缺点是：特异性不高、易发生交叉反应，不易大量制备，因而限制了其套用的范围。 单克隆抗体 解决多克隆抗体特异性不高的理想方法是制备识别单一表位特异性的抗体。如果能获得仅针对单一表位的浆细胞克隆，并使其在体外扩增分泌抗体，就有可能获得单一表位特异性的抗体。然而，浆细胞在体外的寿命较短，难以培养。为克服这一缺点，Kohler和Milstein将可产生特异性抗体但短寿的B细胞与不产生抗体但长寿的骨髓瘤细胞融合，获得了可以产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，从而建立了单克隆抗体制备技术。通过该技术融合形成的杂交瘤(hybridoma)，既具有骨髓瘤细胞大量扩增和永生的特性，又具有免疫B细胞合成和分泌特异性抗体的能力。每个杂交瘤细胞由一个B细胞融合而成，而每个B细胞克隆仅识别一种抗原表位，因此经筛选和克隆化的杂交瘤细胞仅能合成和分泌识别单一抗原表位的特异性抗体，称为单克隆抗体。其优点是结构均一、纯度高、特异性强、效价高、血清交叉反应少、制备成本低；缺点是鼠源性mAb对人具有较强的免疫原性，反复免疫人体后可诱导产生人抗鼠抗体，从而削弱了其作用，甚至导致机体组织细胞的免疫病理损伤，因此需要进一步通过抗体工程技术制备人一鼠嵌合抗体、人源化抗体或人源抗体。 单克隆抗体(monoclonal antibody，Mab)技术是20世纪免疫学技术的一项里程碑式突破．该技术将免疫小鼠的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合生成杂交瘤细胞，这种杂交瘤细胞核内含有双亲细胞的染色体，继承了亲代细胞的特征．它既具有瘤细胞在体外培养中迅速增殖的能力．又具备免疫脾细胞合成和分泌特异性抗体的特性。随后用适当方法把杂交瘤细胞分离出来，进行单个细胞培养，使之大量繁殖，在培养液中形成单个杂交瘤细胞的克隆(也称细胞系)。由于每个B淋巴细胞只有合成一种抗体的遗传基因，所以单个杂交腐细胞的克隆也只能产生一种专一性抗体，即单克隆抗体。这种制备产生单克隆抗体的技术被称为单克隆抗体技术。 由杂交瘤单细胞克隆所产生的单克隆抗体只能特异性地与抗原分子上的一个抗原决定簇结合，抗体成分均一，抗体的结构、胺基酸顺序、特异性等都是一致的，且在培养过程中只要不发生变异，不同时间内分泌的抗体都能保持同样的结构和功能。用这种技术可按需要生产大量很纯的单一抗体，这些是用普通血清学方法所不能达到的。 单克隆抗体的发展经历了鼠源性单克隆抗体、嵌合性单克隆抗体、人源化单克隆抗体和全人源单克隆抗体四个阶段。特别是全人源单克隆抗体，其可变区和恒定区都是人源的，这类抗体药物具有高亲和力、高特异性、几乎没有毒副作用等优点，克服了动物源抗体及嵌合抗体的各种缺点，成为治疗性抗体药物发展的必然趋势。 单克隆抗体技术在临床套用中为疾病的诊断、治疗提供了新手段，作为治疗用药物，单克隆抗体主要套用于肿瘤、自身免疫疾病、器官移植排斥及病毒感染等领域。单克隆抗体也可用于肿瘤的导向治疗，将针对某一肿瘤抗原的单克隆抗体与化疗或放疗药物连线，利用单克隆抗体的专一性识别结合特点，将药物携带至靶细胞并直接将其杀伤。由于单克隆抗体具有特异性强、纯度高、均一性好等优点，大大促进了单克隆抗体检测试剂盒的发展，在病原微生物、肿瘤、免疫细胞、激素及细胞因子的检测诊断中广泛套用。若将放射性标记物与单克隆抗体连线，注入患者体内后可进行放射免疫显像，协助肿瘤的诊断。在亲和色谱中单克隆抗体是重要的配体，若将单克隆抗体固定到一个惰性的固相基质上，则可用于特异性抗原分子的高度纯化。 抗体的多样性 人血清中的抗体多种多样，B淋巴细胞可产生的抗体种类在10 8 以上，可与众多不同抗原发生特异性结合。抗体多样性的原因主要有两方面： 1．外源性因素环境中抗原种类甚多，每种大分子抗原又有多种抗原表位，每种抗原表位均可选择激活体内一个B细胞克隆，产生一种特异性抗体。 2．内源性因素抗体多样性的另一个原因是由基因的结构及功能特征所决定的。编码人Ig重链及κ、λ型轻链的基因分别位于第14、2、22号染色体上。其中编码Ig重链的基因包括编码可变区的V、D、J及编码恒定区的C基因；编码Ig轻链的基因包括编码可变区的V、J及编码恒定区的C基因。每种基因片段是以多拷贝的形式存在，其中编码重链V区的VH、DH和JH的基因片段数分别为50、23和6个；编码K轻链V区的Vx和JK基因片段数分别为60和5个，编码入轻链V区的VX和J入基因片段数分别为30和7个。这些基因在胚系阶段以分隔的形式存在。在B细胞的分化发育过程中，这些基因片段发生重排和组合，从而产生数量巨大、能识别特异性抗原的BCR。每种具有特异性BCR的B细胞克隆可识别相应的抗原，产生一种特异性抗体。Ig基因重组是B细胞合成无数特异性抗体的主要原因。 抗体规律 凡能产生抗体的高等动物(包括人类)，当注入胸腺依赖性抗原(TD抗原)进行免疫时都有着相同产生抗体的规律，即存在初次免疫应答(primary immune response)和再次免疫应答(secondary immune response)。初次免疫应答是指机体第一次接触某种抗原物质引起特异性抗体产生的过程。其特点是潜伏期长(一周以上)，产生的抗体滴度(效价)低、维持的时间短，产生的抗体以IgM为主；再次免疫应答是指机体以后再次接触同样的抗原后所产生的抗体应答过程。其特点是产生抗体的潜伏期短、抗体滴度高，维持的时问长，产生的抗体以IgG为主。 非胸腺依赖性抗原(TI抗原)引起的体液免疫由于不产生记忆细胞，因此只有初次免疫应答，没有再次免疫应答。