免疫球蛋白的特性和作用

免疫球蛋白的特性和作用 五类免疫球蛋白中，IgM和IgG以高浓度遍布全身，是全身性体液免疫反应的主要效应分子。下面介绍各类Ig的特性和功能。 一、IgG IgG是再次体液免疫反应产生的主要Ig，在血清中含量最高，达600,1600mg,100ml，占血清Ig总量的75%,80%，不同个体间差异很大。IgG多为单体，分子量150kD，也有少量IgG以多聚体形式存在。IgG主要由脾脏和淋巴结中浆细胞合成，半寿期约23天。故用丙球作治疗时，以相隔2,3周注射1次为宜。IgG在机体防御机制中发挥重要作用，因为它的含量高，分布广，且较其它Ig更易透过毛细血管壁弥散到组织间隙中，发挥抗感染、中和毒素及调理作用。IgG在血浆和组织液中各占50%左右，故几乎身体的任何组织及体液，包括脑脊液中都有IgG分布。IgG是唯一能通过胎盘的Ig，故对新生儿抗感染起重要作用。胎盘内IgG含量远高于血清中。 IgG的Fc段可与中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、K细胞等面的Fc受体结合，从而发挥其调理作用及激活K细胞等对靶细胞的杀伤作用。某些亚类IgG的Fc段可固定于皮肤，引起?型超敏反应，还能与葡萄球菌胞壁上的A蛋白(SPA)结合。 治疗用的丙球中主要含IgG.从正常人血清中提取的IgG可有多种抗体活性，如抗甲肝、乙肝、麻疹、腮腺炎病毒、破伤风和白喉抗毒素等。也就是说，大多数抗菌性、抗病毒性抗体属于IgG型抗体。此外，一些自身抗体，如全身性红斑狼疮患者的抗核抗体，抗甲状腺球蛋白抗体，引起?、?型超敏反应的抗体以及封闭性抗体(促进肿瘤生长)也多属IgG. 二、IgM IgM是初次体液免疫反应早期阶段产生的主要Ig.IgM不嗜细胞，但可结合补体。占正常血清Ig的10%左右，含量为60,200mg,100ml，产生部位主要在脾脏和淋巴结中，主要分布于血流中，抗全身感染的作用较强。 IgM是五类Ig中分子量最大者(900kD)，5倍于IgG，又称巨球蛋白。它是由五个IgM单体经J链连接而成，经二疏基乙醇处理，可分解为7S，分子量为160kD的亚单位，此IgM失去凝集活性。在检测抗体时，可藉此将IgM与IgG或其他Ig相区别。理论上IgM的抗原性结合价是10价，但与大分子抗原结合时，由于受空间结构的限制，实际上只表现出5价有效。由于IgM有较多结合价，所以是高效能的抗微生物抗体，其杀菌、溶菌、溶血、促吞噬以及凝集作用比IgG高500,1000倍。人体若缺乏IgM可能导致致死性败血症，IgM也可中和毒素和病毒。IgM在感染早期即已产生，故检查IgM抗体水平可用于传染病学早期诊断。IgM是在个体发育过程中最早出现的抗体，胚胎晚期已能合成。新生儿脐带血中若IgM水平升高，表示该儿曾有宫内感染。IgM可激活补体经典途径，亦为引起?、?型超敏反应的抗体。在某些疾病，如Waldenstroem巨球蛋白血症、全身性红斑狼疮等患者血清中有较高浓度的7SIgM，类风湿因子、冷凝集素、天然血型抗体等均为IgM.IgM有二个亚类(IgM1和IgM2)，尚不清楚其功能有何差异。 三、IgA IgA分血清型和分泌型。血清型IgA主要是由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生。血清中IgA含量约200,500mg,100ml，占血清Ig总量的10%,20%，大多(85%)为单体，只有少数以双、三、四、五聚体形式存在。血清IgA中的IgA1约占80%，IgA2只占20%。SIgA是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的粘膜固有层中的浆细胞产生，在浆细胞内已由J链(含胱氨酸较多的酸性蛋白)连接成双聚体，然后分泌出来。当IgA通过粘膜或浆膜上皮细胞向外分泌时，与上皮细胞产生的分泌片连接成完整的SIgA，释放到分泌液中，与上皮细胞紧密粘合在一起，分布在粘膜或浆膜表面。 人体各种分泌液所含Ig的组成有所不同:?内部的分泌液，如脑脊液、羊水、腹水、胸膜液等，其中IgG,IgA比值与血清内相似(6:1);?外分泌液，如初乳、唾液、泪液，以及呼吸道、消化道和泌尿生殖道粘膜表面的分泌液等，其中IgG,IgA比值一般都小于1，且不同的分泌液此比值各异，但在大多数外分泌液中，IgA在各类Ig中占绝对优势。 IgA具有抗菌、抗毒、抗病毒作用，对支原体和某些真菌可能也有作用。血清IgA具有多种抗体活性，如同种血凝素，抗胰岛素，抗布氏菌，抗白喉毒素，抗脊髓灰质炎病毒抗体等。有人认为IgA与组织抗原或蛋白抗原具有特殊结合力，从而可消除进入循环中的此类抗原，防止这些抗原诱导的炎症或自身免疫。已发现，若IgA缺乏，可伴有体内抗甲状腺球蛋白、肾上腺组织、DNA等的自身抗体水平升高。 SIgA对机体局部免疫，如保护呼吸道、消化道粘膜有重要作用。SIgA合成功能低下的幼儿易患呼吸道或消化道感染;老年性支气管炎也可能与呼吸道SIgA合成功能降低有关。由于外分泌液中SIgA含量多，又不易被一般蛋白酶破坏，故成为抗感染、抗过敏的一道重要的免疫“屏障”。 四、IgD 1965年Rowe等从一骨髓瘤病人血清中发现了IgD，但迄今对其结构和功能仍知之不多。IgD的一个重要特征是很不稳定，若用胰酶消化2分钟，即可完全降解成Fab和Fc碎片。在贮存和分医学|教育网搜集整理离过程中，IgD可因血浆中酶的作用而降解成碎片，称为自发降解。其原因为IgD不如IgG那样折叠致密，因而易被蛋白酶裂解。 IgD在血清中含量很少，正常人血清IgD浓度报道极不一致，从0.03,3mg,100ml不等，合成速度每日0.4μg,kg，在血管内代谢率为37%,d，半寿期与IgE近似(2.8天)。 IgD分子量170,200kD，不能通过胎盘。完整的IgD不论单体或聚合体均不能激活补体，但凝聚IgD的Fc碎片在高浓度时(0.5,1.0mg,ml)能激活补体旁路途径。 血清IgD的功能尚不清楚。有报道IgD可能与某些超敏反应有关，如抗青霉素和牛奶过敏性抗体以及全身性红斑狼疮、类风湿性关节炎、甲状腺炎等自身免疫病中的自身抗体，有属IgD者。尚未证明IgD有抗感染作用。 IgD是B细胞的重要表面标志。B细胞在由干细胞分化过程中，表面先出现SmIgM，后出现SmIgD.当B细胞上只表达SmIgM时，抗原刺激后易致耐受性;若SmIgM与SmIgD同时存在，则B细胞受体抗原刺激可被激活。故认为SmIgM是耐受性受体，SmIgD为激活 受体。 五、IgE IgE又称反应素或亲细胞抗体。正常人血清中含量极微，约0.01,0.9mg,100ml，且含量较稳定，一般要用放射免疫法才能测出。超敏反应性疾病，如外源性哮喘、枯草热、鼻炎、特发性皮炎等患者血清IgE含量波动很大。例如，花粉过敏患者在花粉季节血清IgE含量升高，花粉季节过后下降。在鼻液、支气管分泌液、乳汁及尿液中可有IgE存在医学|教育网搜集整理，其含量与血清IgE相似。蠕虫、血吸虫和旋毛虫等寄生虫病、某些真菌(白色念珠菌、曲霉菌等)感染和某些金黄色葡萄球菌感染后，可诱导IgE大量产生。原虫感染一般不引起IgE含量升高(但阿米巴痢疾，特别是阿米巴肝脓肿时，能产生抗阿米巴的IgE抗体)。某些肝病和骨髓瘤时，IgE含量也异常升高。 IgE的产生部位与SIgA相似，由呼吸道(鼻、咽扁桃体和支气管)和消化道粘膜固有层中的浆细胞产生，分布于这些部位的粘膜组织、外分泌液和血流内。这些部位正是过敏原的侵入门户和过敏反应好发部位。 IgE是单体，分子量190kD，其重链较γ链多一个功能区(CH4)，借此区与细胞结合。IgE耐热性差，56?4小时即失去结合能力，用二硫键的还原烷化作用也可使其丧失结合细胞能力。 IgE易与皮肤组织、肥大细胞、血液中的嗜碱性粒细胞和血管内皮细胞结合。这与它二硫键中含有较多的半胱胺酸和甲硫氨酸有关。IgE的FcR除表达于上述细胞外，还可见于B细胞和一部分T细胞、巨噬细胞表面，这在调节IgE抗体产生和防御感染上可能起重要作用。一般把肥大细胞、碱性粒细胞上的FcεR称为FcεR?型，在B细胞和T细胞上者称FcεR?型。 IgE是引起?型超敏反应的主要抗体，因其Fc段特别容易与嗜碱性粒细胞和肥大细胞的FcεR结合，当二价以上抗原与细胞上IgE结合，可使IgE分子桥连，在Ca2+存在下，触发细胞内生物活性物质释放。IgE有无保护作用，尚无确切证明。其抗寄生虫作用早有报道，如IgE可使嗜酸性粒细胞向局部游走，而且能介导ADCC作用，杀死蠕虫。