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免疫學(xué)和免疫學(xué)檢驗:第三節(jié) 免疫球蛋白的生物學(xué)活性

免疫球蛋白的重要生物學(xué)活性為特異性結(jié)合抗原,并通過重鏈C區(qū)介導(dǎo)一系列生物學(xué)效應(yīng)(表2-2),包括激活補(bǔ)體、親和細(xì)胞而導(dǎo)致吞噬、胞外殺傷及免疫炎癥,最終達(dá)到排除外來抗原的目的。(一)抗原結(jié)合作用抗體分子在結(jié)合抗原時,其Fab片段的V區(qū)與抗原決定簇的立體結(jié)構(gòu)(構(gòu)…

免疫球蛋白的重要生物學(xué)活性為特異性結(jié)合抗原,并通過重鏈C區(qū)介導(dǎo)一系列生物學(xué)效應(yīng)(表2-2),包括激活補(bǔ)體、親和細(xì)胞而導(dǎo)致吞噬、胞外殺傷及免疫炎癥,最終達(dá)到排除外來抗原的目的。

(一)抗原結(jié)合作用

抗體分子在結(jié)合抗原時,其Fab片段的V區(qū)與抗原決定簇的立體結(jié)構(gòu)(構(gòu)象)必須吻合,特別與高變區(qū)的氨基酸殘基直接有關(guān),所以抗原-抗體的結(jié)合具有高度特異性。

盡管某些氨基酸殘基在肽鏈的氨基酸順序上相距很遠(yuǎn),但由于肽鏈沿功能區(qū)長軸平行方向往返折疊,使他們能緊緊接近,形成一雙層排布的凹形或袋狀包圍抗原的活性部位,雙層間存在許多硫水氨基酸側(cè)鏈?贵w分子與抗原的相互作用靠各種非共價力,如氫鍵、靜電引力和VanderWaal力等,是一種可逆性反應(yīng)?贵w與抗原結(jié)合后才能激活效應(yīng)功能,天然Ig分子不能起這種作用。但在無抗原存在時,某些物理處理(例如加熱、凝聚等)也可模擬Ig分子構(gòu)象的變化而起激活效應(yīng)機(jī)制的作用。

(二)補(bǔ)體活化作用

補(bǔ)體C1q與游離Ig分子結(jié)合非常微弱,而與免疫復(fù)合物中的IgG或IgM(經(jīng)典途徑)或凝集Ig(替代途徑)結(jié)合則很強(qiáng)。C1q與IgGFc段的CH2功能區(qū)起反應(yīng),其結(jié)合位點(diǎn)在3個氨基酸側(cè)鏈上。所有IgG亞類的單獨(dú)Fc片段對C1q具同樣的親和性;但完整蛋白則主要是IgG1和IgG3才能結(jié)合C1q結(jié)合的影響有關(guān)。

IgM激活補(bǔ)體能力最強(qiáng)。IgG至少需兩緊密并列的分子才能有效地激活C1q,而IgM單個分子在結(jié)合抗原后即可激活補(bǔ)體。循環(huán)IgM僅顯示低親和性的單個C1q結(jié)合點(diǎn),與IgG的效能相近似;但當(dāng)IgM分子與大分子抗原的多個決定簇結(jié)合后,改變其構(gòu)象呈鉤環(huán)狀,以致暴露了原來被相近亞單位隱蔽的C1q結(jié)合點(diǎn)而增強(qiáng)了激活補(bǔ)體的能力。

IgG4、IgA1和IgA2雖不能通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體,但其Ig聚合物均可激活C3旁路。

(三)親細(xì)胞作用

IgG分子能與細(xì)胞表面的Fc受體結(jié)合。這些受體均屬Ig超族成員,主要有FcγRⅠ(CD64)、FcγRⅡ(CD32)和FcγRⅢ(CD16)。FcγRⅠ在單核細(xì)胞表面很豐富,中性粒細(xì)胞受適當(dāng)細(xì)胞因子調(diào)節(jié)以后也可表達(dá)此受quanxiangyun.cn/zhuyuan/體;FcR為一高親和性受體,與IgG1和IgG3有很強(qiáng)的結(jié)合性,與IgG4也可作用,但與IgG2則不能結(jié)合。FcγRⅡ和FcγRⅢ受體在很多細(xì)胞上都存在,包括中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和血小板,與IgG1和IgG3有低親和相互作用;罨疊細(xì)胞表面有一個IgM結(jié)合蛋白(FcμR),但在T細(xì)胞、單核細(xì)胞或粒細(xì)胞都沒有。在單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞表面有FcαR,因而IgA亦有調(diào)理素作用。近年有T細(xì)胞上存在IgD受體的報道,但其意義仍不基清楚。FcεRⅠ受體存在于肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞上;在B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和血小板上有FcεRⅡ,它們的相互作用與調(diào)節(jié)IgE應(yīng)答有關(guān)。

細(xì)胞通過表面Fc受體與相應(yīng)Ig結(jié)合后,可誘發(fā)一系例的生物效應(yīng),不同細(xì)胞的效應(yīng)不同。例如在單核-巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞可促進(jìn)其吞噬功能,稱為調(diào)理作用(opsonization);在NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞或誘導(dǎo)抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(ADCC);在肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞可誘導(dǎo)Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)等等。

(四)其他生物活性

1.結(jié)合A蛋白和G蛋白人類IgG1、IgG2和IgG4的Fc段可結(jié)合葡萄球菌A蛋白,其結(jié)合位點(diǎn)在IgG的CH2~CH3之間;黃種人的IgG3也可結(jié)合A蛋白,而在白種人則不能,可能因為其IgG3的組氨酸被精氨酸置換。鏈球菌www.med126.comG蛋白可與人IgG的個亞類結(jié)合,也可與幾乎所有哺乳動物的IgG結(jié)合,其結(jié)合能力遠(yuǎn)比葡萄球菌A蛋白強(qiáng)。但是這兩種蛋白對其他類的Ig均無親和力。

2.透過細(xì)胞膜人的IgG可通過胎盤傳遞至胎兒的血液循環(huán),這不是被動的擴(kuò)散,而是由IgG的Fc段選擇性地與胎盤微血管發(fā)生可逆結(jié)合透過;這種特性僅為γ鏈所特有,其他類Ig不具備這種能力。IgA通過與分泌成分的結(jié)合可以從粘膜下轉(zhuǎn)運(yùn)至外分泌液中,例如轉(zhuǎn)運(yùn)至腸道和乳汁中。

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