B細(xì)胞占外周血淋巴細(xì)胞的5%～15%，從形態(tài)上難以與T細(xì)胞相區(qū)分。然而，B細(xì)胞可根據(jù)其表面免疫球蛋白分為不同的表型(sIgM存在于未成熟的B細(xì)胞上；sIgM和sIgD存在于成熟未經(jīng)刺激的B細(xì)胞上；sIgG，sIgA或sIgE見于經(jīng)轉(zhuǎn)換的B細(xì)胞上)，也可根據(jù)CD19，CD20，CD21(CR2)，CD49C ，CD72和CD80分型。B細(xì)胞也表達(dá)MHCⅡ類產(chǎn)物和其他不同的CD抗原，此種CD抗原對B細(xì)胞并不特異。在淋巴結(jié)B細(xì)胞可見于包膜下外層皮質(zhì)區(qū)的初級和次級濾泡和髓索中；在脾臟，它見于邊緣區(qū)和濾泡。
B細(xì)胞似乎按一定的順序發(fā)育，在骨髓，從骨髓干細(xì)胞開始，經(jīng)早期和后期早B細(xì)胞期(有D-J重鏈基因重排)，前B細(xì)胞期(有V-DJ重鏈基因成功地重排和出現(xiàn)胞漿和細(xì)胞表面的μ鏈)，最后成為未成熟的B細(xì)胞(有V-J輕鏈重排以及在細(xì)胞表面出現(xiàn)IgM)。在這個(gè)發(fā)育過程中抗原所起的作用還不清楚，但抗原與未成熟B細(xì)胞相互反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致克隆的滅活或耐受性。未經(jīng)滅活的未成熟B細(xì)胞繼續(xù)發(fā)育為成熟的未經(jīng)刺激的B細(xì)胞，然后離開骨髓進(jìn)入周圍淋巴樣器官。在這些器官未經(jīng)刺激的B細(xì)胞與sIgG和外源性抗原相反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱馨湍讣?xì)胞，經(jīng)最后分化，B細(xì)胞成為分泌單一類型抗體的漿細(xì)胞。
在周圍組織的B細(xì)胞已能應(yīng)答小量的抗原，這種最初的抗原與B細(xì)胞相互的反應(yīng)，稱之為初級免疫應(yīng)答。B細(xì)胞在應(yīng)答抗原時(shí)經(jīng)歷了分化和克隆增殖，有些成為記憶細(xì)胞，其他的分化為成熟的可合成抗體的漿細(xì)胞。初級免疫應(yīng)答的主要特征是在抗體出現(xiàn)前有一個(gè)潛伏期，所產(chǎn)生的僅是小量的抗體，最初為IgM，以后是不同類型免疫球蛋白的轉(zhuǎn)換(由T細(xì)胞輔助)，由IgM轉(zhuǎn)至成為IgG，IgA或?yàn)镮gE。并產(chǎn)生了許多將能與相同抗原起應(yīng)答的記憶細(xì)胞。
第二次(回憶或加強(qiáng))免疫應(yīng)答發(fā)生在再次遭遇相同抗原時(shí)，它的主要特征是B細(xì)胞快速增殖，快速分化為成熟的漿細(xì)胞，并迅速地產(chǎn)生大量的抗體，主要是IgG，并釋放至血和其他組織，在這些地方遭遇抗原，并有效地與之起反應(yīng)。
IgM，IgG和IgA均可應(yīng)答相同的抗原。因而，從單一的成熟的未受刺激的B細(xì)胞可分化為一個(gè)B細(xì)胞系，它們按遺傳順序合成對單一抗原的特異性抗體，并能產(chǎn)生每種免疫球蛋白(如IgM，IgG，IgA)的代表性克隆。
B細(xì)胞以T細(xì)胞依賴或T細(xì)胞非依賴方式應(yīng)答抗原。T細(xì)胞非依賴性抗原(如肺炎球菌多糖，大腸桿菌脂多糖和聚乙烯吡咯酮)具有高分子量伴直接重復(fù)排列的抗原決定簇，并可很好地抵抗體內(nèi)酶的降解。T細(xì)胞非依賴性抗原主要引起一種IgM的應(yīng)答。
大多數(shù)自然的抗原是依賴T細(xì)胞和需經(jīng)抗原提呈細(xì)胞(APC)提呈抗原。這些抗原提呈細(xì)胞提呈抗原給T和B兩種細(xì)胞。T細(xì)胞釋放細(xì)胞因子使B細(xì)胞通過制備抗體應(yīng)答抗原。在抗原刺激B細(xì)胞的過程中，會(huì)發(fā)生從產(chǎn)生IgM轉(zhuǎn)換至產(chǎn)生IgG。這種轉(zhuǎn)換依賴于輔助T細(xì)胞(TH)，并需不同的TH細(xì)胞亞類和特異的細(xì)胞因子。例如，從IgM轉(zhuǎn)換至IgE需IL-4或IL-13。
抗原和抗體
抗原的結(jié)構(gòu)和抗原性 抗原是一種能引起特異性免疫應(yīng)答的物質(zhì)。一旦抗體形成，就能與特異性抗原相結(jié)合，抗體所識別的抗原結(jié)合點(diǎn)是一些在大分子(如蛋白質(zhì)，多糖類和核酸)表面的特異性構(gòu)型(表位或抗原決定簇)。一種抗原至少存在一個(gè)表位所組成的分子。由于在每個(gè)分子表面上的抗原與抗體配對區(qū)相對地大，需借助強(qiáng)的吸引力將抗原和抗體的結(jié)合點(diǎn)彼此間緊密地安置在一起。當(dāng)一些抗原表面的決定簇與原來抗原決定簇十分類似，相同的抗體分子也能與這些抗原交叉地反應(yīng)。
免疫原性物質(zhì)(抗原)是指能被免疫系統(tǒng)識別為異物(非己)以及分子量足夠大的物質(zhì)。半抗原是指一種物質(zhì)其分子量小于抗原，能與抗體特異性反應(yīng)，但不能誘導(dǎo)抗體的形成，除非將其吸附在其他的分子，通常是一種蛋白質(zhì)(載體蛋白)，例如青霉素是一種能吸附在白蛋白上的半抗原。
抗體結(jié)構(gòu)(圖146-3) 抗體就是免疫球蛋白(Ig)，具有特別的氨基酸序列和三維結(jié)構(gòu)，可與抗原的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)相結(jié)合。雖然所有的Ig均可能是抗體，通常不可能知道每個(gè)Ig所針對的抗原。抗原與抗體的反應(yīng)起著一種特異的作用，可保護(hù)宿主對抗病毒，細(xì)菌和其他致病原。在血漿蛋白的γ球蛋白中Ig占了大多數(shù)。
各種免疫球蛋白具有明顯的異質(zhì)性，能與幾乎無限制數(shù)量的抗原相結(jié)合，還有著相同的特性。在每類Ig中，單體的Ig有相類似的結(jié)構(gòu)：每個(gè)分子由4條肽鏈組成，即2條相同的重鏈和2條相同的輕鏈。每條重鏈的分子量大約為50000道爾頓至70000道爾頓。而每條輕鏈的分子量大約為23000道爾頓。二硫鍵連接這些分子形成通常所識別的Y形構(gòu)型。
Y形的Ig分子分成可變區(qū)(V)和恒定區(qū)(C)。可變區(qū)位于Y臂的遠(yuǎn)端，因在此區(qū)的氨基酸呈高度差異而得名。這些變化的氨基酸決定了Ig結(jié)合抗原的能力。恒定區(qū)鄰近抗原結(jié)合區(qū)，含有相對恒定的氨基酸序列，但是對每一類免疫球蛋白來說此種序列是不同的［見上文特異性(獲得性)免疫］。
在可變區(qū)內(nèi)高度可變部位含有獨(dú)特型決定簇，自然的抗體(抗獨(dú)特型抗體)能與之結(jié)合�？躬�(dú)特型抗體與它的獨(dú)特型決定簇相結(jié)合在調(diào)節(jié)B細(xì)胞應(yīng)答中十分重要。相反，在恒定區(qū)的同種異型決定簇可產(chǎn)生抗同種異型的抗體，它具有類的特異性。每個(gè)B細(xì)胞克隆會(huì)產(chǎn)生它自己特殊的Ig，具有特異的氨基酸序列，可與特定的抗原構(gòu)型相結(jié)合。然而，一個(gè)B細(xì)胞可轉(zhuǎn)換Ig分子的類別，但仍保留輕鏈區(qū)和可變區(qū)。例如，一個(gè)表達(dá)IgD-κ和IgM-κ的B細(xì)胞可轉(zhuǎn)換為表達(dá)IgG-κ的細(xì)胞；這種B細(xì)胞仍繼續(xù)表達(dá)相同的可變區(qū)，因而具有相同的抗原特異性。
應(yīng)用蛋白溶解酶可使抗體分子成片段，以此研究其結(jié)構(gòu)和有關(guān)的功能(圖146-3)。木瓜蛋白酶可將Ig斷裂為兩個(gè)單價(jià)的Fab(結(jié)合抗原)片段和一個(gè)Fc(可結(jié)晶)片段。Fab由一個(gè)輕鏈和一個(gè)重鏈的片段組成，它包括了Ig分子的可變區(qū)(結(jié)合點(diǎn))；Fc含有恒定區(qū)的大部分，此片段可激活補(bǔ)體，并結(jié)合至吞噬細(xì)胞上的Fc受體。胃蛋白酶可產(chǎn)生一個(gè)稱為F(ab)′2的片段，它由2個(gè)Fab和由二硫鍵相連重鏈的一部分組成。
在人類，每一類免疫球蛋白具有相應(yīng)的重鏈；IgM，IgG，IgA，IgE和IgD各自的重鏈分別為μ，γ，α，ε和δ。在人類的5類Ig中僅有兩型輕鏈即λ和κ。因此共有10種不同型別的Ig分子(如IgG-λ，IgG-κ)。3類Ig僅有單體Ig分子(IgG，IgD和IgE)。IgM以五聚體或單體形式存在于循環(huán)中。五聚體的IgM含有5個(gè)Y型分子(10條重鏈和10條輕鏈)。IgA存在著單體，雙聚體和三聚體。IgG也已知有4個(gè)亞類(IgG1，IgG2，IgG3，IgG4)；IgA有2個(gè)亞類(IgA1和IgA2)。特異性的生物功能起初與不同的亞類有關(guān)(如IgG4不固定補(bǔ)體或不結(jié)合至單核細(xì)胞，IgG3的半衰期明顯較其他三類Ig短)。醫(yī).學(xué)全.在.線網(wǎng)站quanxiangyun.cn
附加的結(jié)構(gòu)已被確定。接合鏈(J)連接IgM的5個(gè)亞單位和IgA亞單位。分泌性IgA有一個(gè)附加的多肽鏈，即分泌成分(SC，或分泌片或轉(zhuǎn)運(yùn)片)，它由上皮細(xì)胞產(chǎn)生并在IgA合成后加至IgA分子。
沉淀系數(shù)由超速離心分析所決定，已傳統(tǒng)地用于表示每類Ig，IgM有最高的沉淀系數(shù)為19S，IgG的沉淀系數(shù)大約為7S。
抗體的生物學(xué)特性 重鏈恒定區(qū)氨基酸結(jié)構(gòu)決定了Ig的一些生物學(xué)性質(zhì)。每類Ig有著不同的功能。
IgM是在初級免疫后最先形成的抗體(暴露了新的抗原)，在血管間隙內(nèi)起著保護(hù)作用。五聚體的IgM分子容易激活補(bǔ)體并作為調(diào)理素和凝集素協(xié)助吞噬細(xì)胞系統(tǒng)清除多種微生物。同種血凝素和革蘭氏陰性菌的抗體多數(shù)是IgM。單體IgM可作為B細(xì)胞膜上的受體。
IgG是最常見的抗體，存在于血管外間隙中；在初級免疫后當(dāng)IgM滴度開始下降時(shí)就產(chǎn)生了它。IgG是再次免疫后所產(chǎn)生的主要Ig(記憶的免疫應(yīng)答或繼發(fā)性免疫應(yīng)答)。IgG保護(hù)組織對抗細(xì)菌，病毒和毒素。它是唯一可通過胎盤的Ig。不同的IgG亞類可中和細(xì)菌毒素，激活補(bǔ)體，并增強(qiáng)調(diào)理作用的吞噬。商品γ球蛋白幾乎完全是IgG，伴小量的其他免疫球蛋白。
IgA可見于粘液性分泌物中(唾液，淚腺，泌尿生殖，胃腸道和初乳)，在這些場所提供對抗細(xì)菌和病毒的早期防御。分泌型IgA在胃腸道和呼吸道上皮下區(qū)內(nèi)合成，并與局部生成的分泌成分(SC)相結(jié)合而存在。淋巴結(jié)和脾臟內(nèi)只有少數(shù)的細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生IgA。血清IgA并不含有SC，可保護(hù)機(jī)體抵抗布魯菌，白喉和脊髓灰質(zhì)炎。
IgD在血清中含量很低，但也可見于在發(fā)育的B細(xì)胞表面，對它們的生長和發(fā)育可能有著重要的作用。
IgE(反應(yīng)素，皮膚致敏或過敏性抗體)，與IgA相同，主要見于呼吸道和胃腸道的粘液分泌物中。在血清中IgE含量極微。IgE可與肥大細(xì)胞相反應(yīng)；過敏原可與兩個(gè)IgE分子橋連，使肥大細(xì)胞脫顆粒，伴隨著釋放化學(xué)介質(zhì)，導(dǎo)致過敏性應(yīng)答。在特應(yīng)性疾病(如過敏性或外源性哮喘，枯草熱和特應(yīng)性皮炎)，寄生蟲病，晚期霍奇金病和IgE單克隆骨髓瘤，IgE濃度增高。IgE可能在抗寄生蟲中起著有益的作用。
免疫球蛋白檢測試驗(yàn)
IgG，IgM和IgA在血清中有足夠高的濃度，可用測定任何抗原的不同技術(shù)測定。一種老的技術(shù)是單向免疫擴(kuò)散法(Mancini技術(shù))，此方法是將含有抗原的血清加至含抗體的瓊脂凝膠板一個(gè)孔中；在瓊脂凝膠所形成的沉淀環(huán)大小與血清中抗原濃度成比例。為了對包括Ig在內(nèi)的許多血清蛋白進(jìn)行特異性定量測定，許多實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用比濁法，它是根據(jù)分子光散射原理而建立的；此法快速并重復(fù)性好。免疫電泳也偶爾用于鑒定Ig，特別是單克隆Ig(參見第140節(jié)多發(fā)性骨髓瘤)。IgE在血清中含量很少，需用放射免疫試驗(yàn)測定或酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)ELISA)。應(yīng)用放射性過敏原吸附試驗(yàn)(RAST)檢測針對特異性抗原的IgE(參見第148節(jié))。也可用放射免疫試驗(yàn)(RIA)或酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測Ig的亞類。
單克隆抗體
除單克隆γ球蛋白病的病人外，體內(nèi)所產(chǎn)生的抗體幾乎全是多克隆(由＞1個(gè)克隆所產(chǎn)生)。相類似，直至最近由動(dòng)物所產(chǎn)生的作為診斷試驗(yàn)的抗體也是多克隆。應(yīng)用雜交瘤技術(shù)可使動(dòng)物產(chǎn)生大量單克隆抗體。首先，用所需的抗原免疫小鼠，當(dāng)小鼠產(chǎn)生抗體時(shí)取其脾臟制備細(xì)胞懸液，這些細(xì)胞中有些可產(chǎn)生所需的抗體。然后，這些能產(chǎn)生抗體的細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞株相融合。這種瘤細(xì)胞保存在組織培養(yǎng)中，本身并不產(chǎn)生抗體。分離能產(chǎn)生所需單克隆抗體的融合細(xì)胞，在組織培養(yǎng)中生長以增加細(xì)胞數(shù)量，并再注入小鼠腹腔，就會(huì)很容易地產(chǎn)生含有單克隆抗體的腹水，收集腹水可得到含量高的抗體。發(fā)酵實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生單克隆抗體的商品制劑。
單克隆抗體已被廣泛用于：(1)測定血清中的蛋白質(zhì)和藥物；(2)組織和血液定型；(3)鑒定感染因素；(4)鑒定分化群(CD)可對白血病和淋巴瘤作分類和隨訪；(5)鑒定腫瘤抗原；(6)鑒定在不同疾病的自身抗體。應(yīng)用單克隆抗體有助于鑒定參與免疫應(yīng)答中的各種細(xì)胞。
體液免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)
體液免疫應(yīng)答的能力很大程度上由遺傳所決定，MHC基因調(diào)節(jié)著T細(xì)胞識別抗原的能力。抗原提呈細(xì)胞的能力和B細(xì)胞潛在產(chǎn)生抗體的能力也很重要。
免疫應(yīng)答的調(diào)控攸關(guān)重要。無限制的產(chǎn)生抗體(特別是針對自身抗原的抗體)可能會(huì)導(dǎo)致自身的破壞。調(diào)節(jié)體液免疫應(yīng)答首先是將入侵的外源性物質(zhì)(如細(xì)菌)從體內(nèi)清除。其他的調(diào)節(jié)包括通過抗體和T細(xì)胞，抗體的獨(dú)特型網(wǎng)絡(luò)和細(xì)胞因子。抗原能將B細(xì)胞上特異性抗原受體與一些Fcγ受體交聯(lián)，因而抑制了未經(jīng)刺激的B細(xì)胞被激活�？躬�(dú)特型抗體與Ig分子可變區(qū)上的獨(dú)特型決定簇起反應(yīng)。由于細(xì)胞克隆所產(chǎn)生的抗體中每個(gè)抗體分子的可變區(qū)是專一的，每個(gè)抗獨(dú)特型抗體本身有其獨(dú)特型抗原，接著，此抗原又將被其他抗獨(dú)特型抗體所識別，這樣就使一個(gè)Ig與其他Ig相反應(yīng)的過程能持續(xù)下去。抗獨(dú)特型抗體通過阻斷B和T細(xì)胞上的受體抑制它們產(chǎn)生獨(dú)特型抗體。此抑制機(jī)制已被應(yīng)用于預(yù)防新生兒的Rh病，即將抗Rh(抗D)的IgG類抗體被動(dòng)應(yīng)用于母親。
