免疫学基础(3)

间呈现出的抗原性。同种异型的抗原决定簇存在于IgG，IgA，IgE的重链C区和K型轻链的C区，一般为1-2个氨基酸的差异，是受基因定位控制而表现出的特定的抗原性。由于同一种属不同个体有不同的同种异型抗原决定簇，因此它可作为免疫球蛋白的一种遗传标志。

(三)个体基因型或独特型:抗体分子的特异性是由免疫球蛋白的重链和轻链可变区(VH-VL)所决定的，因此在一个个体内针对不同抗原分子的抗体之间的差别表现在免疫球蛋白分子的可变区，这种差别就决定了抗体分子在机体内就具有抗原性，所以由抗体分子的可变区呈现出的抗原性---免疫球蛋白的独特型（或个体基因型）。 不同特异性的抗体形成细胞所产生的抗体分子的独特型各不相同。独特型的差异是由VH和VL高变区氨基酸序列不同所致，这种氨基酸序列的差异也是抗体分子特异性的分子基础。独特型由免疫球蛋白可变区若干个抗原决定簇所组成，它们被称为独特位。

第四节 各类免疫球蛋白的主要特性与免疫学功能

?与抗原特异性结合?与细胞表面Fc受体结合?穿过胎盘和黏膜④ADCC作用:发挥抗菌、抗病毒、抗肿瘤作用⑤激活补体⑥过敏反应。 抗体的生物学活性 1、特异性结合抗原： IgG、 IgM和IgA能特异性结合细菌、病毒、真菌、原虫、肿瘤等抗原，在抗感染和肿瘤免疫中具有重要作用。

IgE、 IgAG等也参与过敏反应。

2.选择性通过胎盘，与母源抗体传递、提供被动免疫有关。人IgG可通过胎盘进入胎儿体内，就与Fc片段有关;Brambell已证实，胎盘母体一侧的滋养层细胞能摄取各类血浆蛋白，但其吞饮泡内只有IG的Fc受体而无其它种类Ig的受体。与受体结合的IgG可得以避免被酶分解，进而通过细胞的外排作用，分泌到胎盘的胎儿一侧，进入胎儿循环。

3.与补体结合，活化补体有关，补体可与抗原抗体复合物结合，其结合位点就位于抗体分子Fc片段的CH2上。

4.决定免疫球蛋白的亲细胞性，参与免疫调理。一些免疫细胞如巨噬细胞、淋巴细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞等表面都具有免疫球蛋白的Fc片段的受体，因此，免疫球蛋白可通过其Fc片段与这些细胞表面的Fc受体结合。Ig与这些细胞Fc受体的结合部位因其种类不同而有差异，IgG与巨噬细胞，K细胞，B细胞Fc受体的结合部位是CH3，而IgE与嗜碱性粒细胞和肥大细胞Fc受体结合的部位是CH4。

5.与免疫球蛋白通过粘膜进入外分泌液有关，如分泌型IgA可由局部粘膜固有层中的浆细胞产生，然后通过粘膜进入呼吸道和消化道分泌液中，就与lgA的Fc片段有关。

一、IgG

1、特性:IgG是人和动物血清中含量最高的免疫球蛋白，血清中含量可达

600-1600mg/100ml，占人体血清中免疫球蛋白总量的75%-80%。IgG是介导体液免疫的主要抗体，大部分(45%-50%)存在于血浆中，其余存在于组织液和淋巴液中。lgG是唯一可通过人(和兔)胎盘的抗体。

2、功能：

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（1）IgG是动物机体抗感染免疫的主力。具有在体内抗菌，抗病毒，抗毒素,抗肿瘤等免疫学活性。同时也是血清学诊断和疫苗免疫后监测的主要抗体。

（2）IgG是引起I型、Ⅱ型变态反应及自身免疫病的抗体。 二、IgM

1、特性：IgM是动物机体初次体液免疫反应最早产生的免疫球蛋白。不能通过胎盘，如果脐血或新生儿血清中IgM水平升高，表明胎儿有宫内感染。IgM为五聚体，是体内各类免疫球蛋白中分子量最大的，又称为巨球蛋白。

2、功能：IgM在体内产生最早，作为抗感染的先锋抗体，但持续时间短，因此不是机体抗感染免疫的主力，但IgM在抗感染免疫的早期起着十分重要的作用，也可通过检测IgM抗体进行血清学的早期诊断。IgM具有抗菌，抗病毒，中和毒素等免疫活性，所以它是一种高效能的抗体。

三、 lgA

1、特性：IgA以单体和二聚体两种分子形式存在，单体存在于血清中，称为血清型lgA，约占血清免疫球蛋白的10%-20%，在正常血液中有IgA1和IgA2两个亚类。

二聚体为分泌型IgA，是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等部位的粘膜固有层中的浆细胞所产生的，两个单体由一条J链连接在一起，在其分子上还结合有一条由粘膜上皮细胞分泌的分泌成分。

2、功能：血清型的IgA同样具有抗菌、抗病毒、抗毒素等免疫学活性。分泌型的IgA对机体呼吸道、消化道等局部粘膜免疫起着相当重要的作用，特别是对于一些经粘膜感染的病原微生物，动物体的这种粘膜免疫功能就显得十分重要，分泌型IgA是机体粘膜免疫的一道\屏障\。

四、IgE

1、特性：lgE是以单体分子形式存在，分子量为190000，其重链比链λ多一个功能区(CH4)，此区是与细胞结合的部位易于与皮肤组织、肥大细胞、血液中的嗜碱性粒细胞和血管内皮细胞结合的部位。

2、功能：结合在肥大细胞和嗜碱性粒细胞上的IgE与抗原结合后，能引起这些细胞脱粒，释放组织胺等活性介质，从而引起I型过敏反应。

五、IgD

1、特性：IgD在血清中的含量极低，在人血清中为0.03-3mg/l00ml，而且极不稳定，容易降解。IgD的分子量为170000-200000，迄今对血清中的IgD的结构和功能尚不完全清楚，是否具有抗感染作用也未证实。有报道认为IgD与某些过敏反应有关，如抗青霉素和牛奶过敏性抗体以及一些自身免疫病抗体，有的属于IgD。

2、功能：IgD是B细胞膜表面免疫球蛋白，为B细胞的重要表面标志，而且与免疫记忆有关。

第五节 抗体产生的克隆选择学说

一、克隆选择学说的基本思想(澳大利亚免疫学家Burnet,1959)

克隆选择学说认为抗原进入机体选择的不是所谓存在于体内的自然抗体，而是事先存在于淋巴细胞膜表面的抗原受体，即后来证明是膜表面免疫球蛋白(SmIg)。

动物体内存在有无数多的淋巴细胞克隆(估计约107个)，每一克隆表面都带有特异性的smIg，进入体内的外来抗原或内源性抗原可选择性地激活带有相应受体的淋巴细胞克隆，进而使其分化增殖，产生抗体。同时该学说强调决定抗体结构的是淋巴细胞的基因，抗原不能改变或修饰编码抗体的基因。

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二、克隆选择学说对几个问题的解释

(一)对抗体产生多样性的解释 动物出生以后，机体便已具有产生各种各样抗体的免疫活性细胞，体内有众多细胞克隆可足够抗原选择。不管何种抗原进入体内，均有相应的克隆即被选出，进而分化增殖，产生抗体。因此，克隆选择学说从细胞水平上解释了抗体的多样性。

(二)抗原的作用 抗原的作用只是一种起动，与枪支上的扳机相似。相应的细胞克隆一旦被选出，即使无抗原存在，机体也能继续产生抗体。抗原对决定抗体的基因无影响。

(三)对免疫记忆现象的解释 细胞克隆在分化过程中，一部分淋巴细胞停留在中间阶段，于再次同相应抗原接触时，立刻可增殖而产生抗体，呈现免疫记忆现象。

(四)对免疫耐受性的解释 认为在胚胎后期，自身抗原已完全备齐，于是凡能与自身抗原特异性结合的相应细胞克隆便可受到阻抑，最后被清除，构成自身免疫禁忌，即对自身的抗原物质不产生免疫反应，形成天然免疫耐受。在胚胎时期，人为地引进异体抗原，也能消除与该抗原相对应的淋巴细胞克隆，动物出生后，对此种抗原即不产生免疫反应，形成人工免疫耐受。

第六节 人工制备抗体的种类

抗体制备技术是免疫学工作者经常采用的一项技术。当今，免疫学已进入分子水平时代，因此抗体的制备亦已步入分子水平。人工制备抗体的类型有三种:即多克隆抗体、单克隆抗体和基因工程抗体。

一、多克隆抗体(PcAb)

采用传统的免疫方法，将抗原物质经不同途径（皮内、皮下、肌肉、静脉、腹腔、淋巴结注射等或点眼、滴鼻、饮水等）注入动物体内，经数次免疫后采取动物血液，分离出血清，由此获得的抗血清即为多克隆抗体。

二、单克隆抗体(McAb )

(一)单克隆抗体是指由一个B细胞分化增殖的子代细胞(浆细胞)产生的针对单一抗原决定簇的抗体。这种抗体的重链、轻链及其V区独特型，其特异性、亲和力、生物学性状及分子结构均完全相同。采用传统免疫方法是不可能获得这种抗体的。

(二)A.单克隆抗体的优点：与多克隆抗体比较，单克隆抗体具有无可比拟的优越性，具有高度均一、单一特异性、高纯度、均质性好、亲和力不变、重复性强、效价高、成本低并可大量生产等优点。

B.单克隆抗体的应用：

（1）传染病原及肿瘤抗原的检测。防治器官移植排斥反应。治疗自身免疫病。 （2）在免疫学基础研究方面 对抗体结构的研究：单克隆抗体作为一种均质性很好的分子，用于对抗体结构和氨基酸顺序的分析，促进了对抗体结构的进一步探讨;对淋巴细胞进行分群：应用单克隆抗体对淋巴细胞表面标志以及组织细胞相容性抗原的分析。

（3）肿瘤免疫治疗 通过采用杂交瘤技术，制备出肿瘤细胞特异性抗原的单克隆抗体，再与药物或毒素连接制成免疫毒素，又称生物导弹，用于肿瘤临床治疗。

（4）抗原纯化 利用单克隆抗体的特异性，可将单克隆抗体与琼脂糖等偶联制成亲和层析柱，可从混合组分中提取某种抗原成分。此技术可与基因工程疫苗的研究相结合得到可以表达目的抗原。

（5）单克隆抗体可用于制备抗独特型抗体疫苗。 第四章 免疫活性细胞和免疫器官

凡参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞统称为免疫细胞,其种类很多。在免疫细胞中，接受抗原物质刺激后能分化增殖，产生特异性免疫应答的细胞，称为免疫

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活性细胞，也称为抗原特异性淋巴细胞。目前所知的主要为T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、杀伤细胞等，这些淋巴细胞在免疫应答过程中起核心作用，在体内分布广、数量多，除中枢神经系统外，所有组织均含有淋巴细胞。

第一节免疫活性细胞

一、免疫活性细胞T细胞和B细胞 (一) T、B细胞的来源、分布

T细胞和B细胞均来源于骨髓的多能干细胞。多能干细胞中的淋巴细胞分化为前T细胞和前B细胞。前T细胞→胸腺→T细胞。T细胞→血流分布到外周免疫器官的胸腺依赖区定居和增殖。T细胞接受抗原刺激后活化、增殖和分化为效应T细胞，执行细胞免疫功能（一般存活4～6日）。其中一部分变为长寿的免疫记忆细胞，进入淋巴细胞再循环，它们可存活数月到数年。

前B细胞在哺乳类动物的骨髓或在鸟类的腔上囊分化发育为成熟的B细胞。B细胞分布在外周淋巴器官的非胸腺依赖区定居和增殖。B细胞接受抗原刺激后，活化、增殖和分化为浆细胞，由浆细胞产生特异性抗体，发挥体液免疫功能（一般只能存活2天）。一部分B细胞成为免疫记忆细胞，参加淋巴细胞再循环，它们是长寿细胞，可存活100天以上。

(二)T、B细胞的表面标志

表面受体是指淋巴细胞表面上能与相应配体(特异性抗原、绵羊红细胞、补体等)发生特异性结合的分子结构。

表面抗原是指在淋巴细胞表面上能被特异性抗体(如单克隆抗体)所识别的表面分子。由于表面抗原是在淋巴细胞分化过程中产生的，故又称为分化抗原。

从1983年起，经国际会议商定以分化群(CD)统一命名淋巴细胞表面抗原或分子。表面抗原和表面受体并无严格的区别。有些表面受体已命名为CD抗原，如E受体即为CD2;有些CD抗原也有受体特性，如CD4可视为MHCⅡ类分子的受体等。

l. T细胞的表面标志（TCR） (1)T细胞抗原受体

所有T细胞具有识别和结合特异性抗原的分子结构，称T细胞抗原受体(TCR)。95%的T细胞表面的TCR是由肽链连接组成的二聚体，每条链又可折叠形成可变区（V区）和恒定区（C区）两个功能区,C区:与细胞膜相连，并有4～5个氨基酸伸入胞浆。

V区:为抗原结合部位。 a链有248个氨基酸,β链有282个氨基酸。在T细胞发育过程中,各个幼稚T细胞克隆的TCR基因经过不同的重排列后可形成几百万种以上不同序列的基因，因而可编码相应数量的不同特异性的TCR分子。

每个成熟的T细胞克隆内各个细胞具有相同的TCR，能识别同一种特异性抗原。在同一个体内，可能有数百万种T细胞克隆及其特异性的TCR，故能识别许多种抗原。【由于TCR与Ig一样具有独特型，所以又称Ti分子，而且TCR与细胞膜上的CD3抗原通常紧密结合在一起形成复合体】,称TCR-CD3复合体。 【TCR识别和结合抗原的性质是有条件的，即只有当抗原片段或决定簇与抗原递呈细胞上的MHC分子结合在一起时，T细胞的TCR才能识别或结合MHCⅡ类分子(或Ⅰ类分子)--抗原片段复合物中的抗原部分。这就是TCR识别抗原须受MHC分子与抗原片段结合的制约】，亦称为TCR识别抗原的MHC限制性或MHC约束性。所以TCR不能识别和

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结合单独存在的抗原片段或决定簇。 (2)CD2 曾称为E受体。一些动物和人的T细胞在体外能与绵羊红细胞结合，形成红细胞花环，呈玫瑰花环状，T细胞表面的这种红细胞受体，现命名为CD2抗原，是T细胞的重要表面标志。B细胞无此抗原。E花环试验是鉴别T细胞及检测外周血中的T细胞的比例及数目的常用方法。

(3)CD3 仅存在于T细胞表面，是T细胞共同的表面标志。由6条肽链组成，常与TCR紧密结合形成含有8条肽链的TCR-CD3复合体。CD3抗原的功能是把TCR与外来结合的抗原信号传递到细胞内，启动细胞内的活化过程，在T细胞接受抗原刺激后发生激活的早期过程中起重要作用。

(4)CD4和CD8分别称为MHCⅡ类分子和I类分子的受体。CD4和CD8分别出现在不同功能亚群的T细胞表面，在同一T细胞表面只表达其中一种，因此，T细胞可分成两大亚群:CD4+的T细胞和CD8+的T细胞。前者具有辅助性T细胞(TH)功能，后者具有抑制性T细胞(Ts)和杀伤性或细胞毒性T细胞(Tk/Tc)的效应。CD4与CD8的比值是一重要的评估机体免疫状态的依据。在正常情况下此比值应为2:1。如偏离此值，甚至比值倒置则说明机体免疫机能失调。（P181）

此外，在T细胞表面还有丝裂原受体、MHCⅠ、Ⅱ类分子、IgG或IgM的Fc受体、白细胞介素受体及各种激素及介质如肾上腺素、皮质激素、组胺的受体。

2、B细胞表面标志：

(1) B细胞抗原受体(BCR) 是存在于B细胞表面的膜免疫球蛋白(SmIg)。这种SmIg的分子结构与血清中的Ig相同，其Fc段的几个氨基酸镶嵌在细胞膜脂质双层中，Fab段则向细胞外侧以便与抗原结合。SmIg既是抗原的受体，能与相应的抗原特异性结合，又是表面抗原，具有免疫球蛋白的抗原决定簇，能与抗免疫球蛋白的抗体特异性结合。每个B细胞表面约有l04～l05个免疫球蛋白分子。SmIg是鉴别B细胞的主要特征。

(2)Fc受体(FcR) 此受体能与免疫球蛋白的Fc片段结合，大多数B细胞有IgG的Fc受体称Fc（γ）R，能特异性地与IgG的Fc片段结合。B细胞表面的Fc（γ）R与抗原抗体复合物结合，有利于B细胞对抗原的捕获和结合以及B细胞的激活和抗体产生。Fc受体还能与靶细胞(如肿瘤细胞)上的抗体结合，借以杀死靶细胞。

(三)T、B细胞亚群及其功能(P182)

l.T细胞亚群及功能 目前对T细胞亚群的划分是基于其CD抗原的不同，分为CD4和CD8两大亚群，再根据其在免疫应答中的功能不同进一步划分为不同的亚群。

(l)CD4+T细胞 具有CD2+、CD3+、CD4+、CD8-的T细胞简称为CD4+T细胞。其TCR识别的抗原是由免疫辅佐细胞的MHCⅡ类分子所结合和递呈的，按功能分可包括两个亚群:Ⅰ辅助性T细胞(TH)，其主要功能为协助其他细胞发挥免疫功能。TH的细胞作用主要有:?辅助B细胞分化和合成抗体;?在混合淋巴细胞培养中增强Tc及Ts细胞的增殖作用，因而Tc细胞可较强地杀伤靶细胞;?能协助巨噬细胞产生迟发型变态反应。Ⅱ迟发型超敏反应性T细胞（TDTH）。

(2)CD8+T细胞 具有CD2+、CD3+、CD4-、CD8+的T细胞简称CD8+T细胞，其TCR识别抗原是由免疫辅佐细胞或靶细胞的MHCI类分子所结合和递呈的。根据功能可分为两个亚群:

①抑制性T细胞(Ts) 其细胞表面有CDll抗原，能抑制B细胞产生抗体和其他T细

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