《免疫學(xué)和免疫學(xué)檢驗》 第四節(jié)　各類免疫球蛋白的特點

五類免疫球蛋白都有結(jié)合抗原的共性，但它們在分子結(jié)構(gòu)、體內(nèi)分布、血清水平及生物活性等方面又各具特點（表2-2）。

表2-2五類Ig的代謝、分布及生物活性

性狀I(lǐng)gGIgAIgMIgDIgE血清含量(mg/dL)120020012030.04相對含量(％)75～8510～155～100.050.03合成率(mg/kg·d)332470.40.02分解率(％/d）72583771半衰期(d)236532血管內(nèi)分布(％)5050807550外分泌液中－＋±－＋結(jié)合補(bǔ)體＋－＋－－透過胎盤＋－－－－與肥大細(xì)胞結(jié)合(IgG4)－－－＋與Mφ和B-C結(jié)合＋－－－＋

（一）IgG

IgG為標(biāo)準(zhǔn)的單體Ig分子，含1個或更多的低聚糖基團(tuán)，電泳速度在所有血清蛋白中最慢。IgG是再次免疫應(yīng)答的主要抗體，具有吞噬調(diào)理作用、中和毒素作用、中和病毒作用、介導(dǎo)ADCC、激活補(bǔ)體經(jīng)典途徑、并可透過胎盤傳輸給胎兒；IgGFc片段可結(jié)合類風(fēng)濕因子及其他抗γ球蛋白抗體，致敏異種（豚鼠）皮膚；還有抗核抗體、抗Rh抗體、腫瘤封閉抗體等均屬IgG；因而IgG有多能免疫球蛋白之稱。

IgG合成速度快、分解慢、半衰期長，在血內(nèi)含量最高，約占整個Ig的75％；各亞類所占比例大約為：IgG160％～70％，IgG215％～20％，IgG35％～10％，IgG41％～7％，各亞類的比例隨年齡及遺傳背景而有變化；同時各亞類的生物學(xué)和免疫學(xué)性質(zhì)也不盡相同（表2-3）。

表2-3IgG各亞類的生物活性

性狀I(lǐng)gG1IgG2IgG3IgG4激活補(bǔ)體＋＋＋＋＋＋－透過胎盤＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋結(jié)合FcγRⅠ＋＋＋－＋＋＋＋＋結(jié)合FcγRⅡ＋＋＋＋＋＋＋－結(jié)合FcγRⅢ＋＋＋－＋＋＋－結(jié)合A蛋白＋＋＋＋＋＋±＋＋＋結(jié)合G蛋白＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋結(jié)合類風(fēng)濕因子＋＋＋＋＋＋＋＋致敏異種皮膚＋＋－＋＋＋＋中和毒素＋＋＋＋＋＋＋抗Rh抗體＋＋＋－＋＋＋－

（二）IgM

IgM為五聚體，是Ig中分子最大者。分子結(jié)構(gòu)呈環(huán)形，含一個J鏈，各單位通過μ鏈倒數(shù)第二位的二硫鍵與J鏈互相連接。結(jié)構(gòu)模式見圖2-4。μ鏈含有5個同源區(qū)，其CH3和CH4相當(dāng)于IgG的CH2和CH3，無鉸鏈區(qū)。

圖2-4免疫球蛋白多聚體結(jié)構(gòu)

從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，IgM結(jié)合抗原的能力可達(dá)10價，但實際上常為5價，這可能是因立體空間位阻效應(yīng)所致。當(dāng)IgM分子與大顆?？乖磻?yīng)時，5個單體協(xié)同作用，效應(yīng)明顯增大。IgM凝集抗原的能力比IgM大得多，激活補(bǔ)體的能力超過IgG1000倍；由于吞噬細(xì)胞缺乏IgM的特異受體，因而IgM沒有獨立的吞噬調(diào)理作用；但當(dāng)補(bǔ)體存在時，它能通過C3b與巨噬細(xì)胞結(jié)合以促進(jìn)吞噬。雖然IgM單個分子的殺菌和調(diào)理作用均明顯高于IgG抗體，但因其血內(nèi)含量低、半衰期短、出現(xiàn)早、消失快、組織穿透力弱，故其保護(hù)作用實際上常不如IgG。

血型同種凝集素和冷凝集素的抗體類型是IgM，不能通過胎盤，新生兒臍血中若IgM增高，提示有宮內(nèi)感染存在。在感染或疫苗接種以后，最先出現(xiàn)的抗體是IgM；在抗原的反復(fù)刺激下，可通過Ig基因的類轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)向IgG合成。當(dāng)分泌物中IgA缺陷時，IgM也和IgA一樣可結(jié)合分泌片而替代IgA。IgM也是B細(xì)胞中的主要表面膜Ig，作為抗原受體而引發(fā)抗體應(yīng)答。

（三）IgA

IgA分為血清型和分泌型兩種類型。

大部分血清IgA為單體，大約10％～15％為雙聚體，也發(fā)現(xiàn)少量多聚體。IgA功能區(qū)的分布與IgG十分相似，兩個亞類（IgA1和IgA2）的最大差異在鉸鏈區(qū)。IgA2缺少H-L鏈間二硫鍵區(qū)域，容易被解離分開。從含量、穩(wěn)定性和半衰期看，血清型IgA雖不如IgG，但高于其他類Ig。IgA可以結(jié)合抗原，但不能激活補(bǔ)體的經(jīng)典途徑，因此不能象IgG那樣發(fā)揮許多的生物效應(yīng)，所以過去曾誤以為血清型IgA的意義不大；近年的研究發(fā)現(xiàn)，循環(huán)免疫復(fù)合的抗體中有相當(dāng)比例的IgA，因而認(rèn)為：血清型IgA以無炎癥形式清除大量的抗原，這是對維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的非常有益的免疫效應(yīng)。

分泌型IgA（SigA）為雙聚體，沉降系數(shù)11S，分子量400kD。每一SigA分子含一個J鏈和一個分泌片（圖2-4）。α鏈、L鏈和J鏈均由漿細(xì)胞產(chǎn)生，而分泌片由上皮細(xì)胞合成。J鏈通過倒數(shù)第二位二硫鍵將2個IgA單體互相連接；結(jié)合分泌片后SIgA的結(jié)構(gòu)更為緊密而不被酶解，有助于SIgA在粘在粘膜表面及外分泌液中保持抗體活性。外分泌液中的高濃度IgA主要為局部合成，特別是在腸相關(guān)淋巴樣組織（GALT）內(nèi)。

分泌型IgA性能穩(wěn)定，在局部濃度大，能抑制病原體和有害抗原粘附在粘膜上，阻擋其進(jìn)入體內(nèi)；同時也因其調(diào)理吞噬和溶解作用，構(gòu)成了粘膜第一線防御機(jī)制；母乳中的分泌型IgA提供了嬰兒出生后4～6月內(nèi)的局部免疫屏障；因此常稱分泌型IgA為局部抗體。有關(guān)SIgA的免疫作用參見第七章。

（四）IgD

IgD的分子結(jié)構(gòu)與IgG非常相似，有明顯的鉸鏈區(qū)，其蛋白質(zhì)高度糖基化。IgD性能不穩(wěn)定，在分離過程中易于聚合，又極易被酶裂解。雖然有些免疫應(yīng)答可能與特異性IgD抗體有關(guān)，但它并不能激活任何效應(yīng)系統(tǒng)。某些自身免疫病及過敏反應(yīng)病患者血中存在IgD類抗核抗體或抗青霉素IgD抗體。正常人血清內(nèi)IgD濃度很低，但在血循環(huán)內(nèi)B細(xì)胞膜表層可檢出IgD，其功能主要是作為B細(xì)胞表面的抗原受體。在B細(xì)胞發(fā)育的某些階段，膜IgD的合成增強(qiáng)。大部分慢性淋巴細(xì)胞白血病病人B細(xì)胞表面帶膜IgD，并常同時有膜IgM。

（五）IgE

IgE為單體結(jié)構(gòu)，分子量大于IgG和單體IgA，含糖量較高，ε鏈有6個低聚糖側(cè)鏈。象IgM一樣，IgE也有5個同源區(qū)，CH2功能區(qū)置換了其他類重鏈的鉸鏈區(qū)。正常人血清中IgE水平在5類Ig中最低，分布于呼吸道和腸道粘膜上的IgE稍多，可能與IgE在粘膜下淋巴組織內(nèi)局部合成有關(guān)。IgE水平與個體遺傳性和抗原質(zhì)量密切相關(guān)，因而其血清含量在人群中波動很大，在特應(yīng)性過敏癥和寄生蟲感染者血清中IgE水平可升高。IgE不能激活補(bǔ)體及穿過胎盤，但它的Fc段能與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞表面的受體結(jié)合，介導(dǎo)Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)的發(fā)生，因此又稱親細(xì)胞抗體。