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1、获得性免疫系统的获得性免疫系统的获得性免疫系统的获得性免疫系统的 “ “ “ “五项基本原则五项基本原则五项基本原则五项基本原则”2 2、一个克隆，一种受体、一个克隆，一种受体、一个克隆，一种受体、一个克隆，一种受体(OnecloneOneclone，onereceptoronereceptorTCR,BCRTCR,BCR) )3 3、克隆选择与扩增、克隆选择与扩增、克隆选择与扩增、克隆选择与扩增( ( ClonalClonalselectionandexpansionselectionandexpansion特异性特异性特异性特异性) )4 4、克隆清除与自身耐受、克隆清除与自身耐受、克隆清
2、除与自身耐受、克隆清除与自身耐受(ClonalClonaldeletionandself-deletionandself-oleranceolerance 耐受性耐受性耐受性耐受性) )1 1、淋巴细胞和淋巴样器官、淋巴细胞和淋巴样器官、淋巴细胞和淋巴样器官、淋巴细胞和淋巴样器官( (Lymphocytesandlymphoidorgans)Lymphocytesandlymphoidorgans)5 5、抗原处理和递呈、抗原处理和递呈、抗原处理和递呈、抗原处理和递呈(AntigenprocessingandpresentationAntigenprocessingandpresentatio
3、nMHCMHC) )多样性（多样性（Diversity）特异性特异性（Specificity）记忆性（记忆性（Memory）获得性免疫获得性免疫AdaptiveImmunityMHCAntibodies（BCR）TCRs三个代表性受体三个代表性受体（ThreeRepresentatives receptors）三个话题（三个话题（ThreeTopics）海南医学院微生物学与免疫学教研室制作海南医学院微生物学与免疫学教研室制作海南医学院微生物学与免疫学教研室制作海南医学院微生物学与免疫学教研室制作Copyright 2002Copyright 2002第七章第七章 抗体分子、抗体基因重排和抗体分
4、子、抗体基因重排和B细胞发育细胞发育 A n t i b o d y M o l e c u l e s , T h e i r G e n e s A n t i b o d y M o l e c u l e s , T h e i r G e n e s R earran gemen tan d BC ellD evelop men tR earran gemen tan d BC ellD evelop men t内内容容与与要要求求1 1、抗体分子的多样性及其结构（掌握）、抗体分子的多样性及其结构（掌握）、抗体分子的多样性及其结构（掌握）、抗体分子的多样性及其结构（掌握）2 2、抗体
5、分子类别及亚类的特性（掌握）、抗体分子类别及亚类的特性（掌握）、抗体分子类别及亚类的特性（掌握）、抗体分子类别及亚类的特性（掌握）3 3、抗体分子的、抗体分子的、抗体分子的、抗体分子的FcFc受体（掌握）受体（掌握）受体（掌握）受体（掌握）4 4、免疫球蛋白分子超家族（了解）、免疫球蛋白分子超家族（了解）、免疫球蛋白分子超家族（了解）、免疫球蛋白分子超家族（了解）5 5、免疫球蛋白基因及其重排（熟悉）、免疫球蛋白基因及其重排（熟悉）、免疫球蛋白基因及其重排（熟悉）、免疫球蛋白基因及其重排（熟悉）6 6、B B细胞发育（熟悉）细胞发育（熟悉）细胞发育（熟悉）细胞发育（熟悉）抗体（抗体（抗体（抗体
6、（antibodyantibody，AbAb）能与相应抗原特异性结合能与相应抗原特异性结合能与相应抗原特异性结合能与相应抗原特异性结合, ,并具有多种免疫学和生物学活性的蛋白质，也称为免疫球蛋并具有多种免疫学和生物学活性的蛋白质，也称为免疫球蛋并具有多种免疫学和生物学活性的蛋白质，也称为免疫球蛋并具有多种免疫学和生物学活性的蛋白质，也称为免疫球蛋白（白（白（白（ImmunoglobulinImmunoglobulin, ,IgIg）。）。）。）。包括膜型包括膜型包括膜型包括膜型IgIg和分泌型和分泌型和分泌型和分泌型IgIg。 J 链Ig Igb bIg Igb b膜型膜型膜型膜型IgIg（B
7、CRBCR）分泌型分泌型分泌型分泌型IgIg是跨膜分子是跨膜分子是跨膜分子是跨膜分子表达于表达于表达于表达于B B细胞表面细胞表面细胞表面细胞表面单体结构单体结构单体结构单体结构单体或多聚体结构单体或多聚体结构单体或多聚体结构单体或多聚体结构是可溶性分子是可溶性分子是可溶性分子是可溶性分子存在于免疫血清和分泌液中存在于免疫血清和分泌液中存在于免疫血清和分泌液中存在于免疫血清和分泌液中是体液免疫应答的效应分子是体液免疫应答的效应分子是体液免疫应答的效应分子是体液免疫应答的效应分子分泌型抗体与免疫球蛋白分泌型抗体与免疫球蛋白(ImmunoglobulinandAntibody）阴极阴极阳极阳极 1
8、 2b bg白蛋白白蛋白球蛋白球蛋白cab免疫血清中的抗体免疫血清中的抗体对健康人用疫苗对健康人用疫苗进行主动免疫进行主动免疫a:免疫前血清免疫前血清b:免疫后免疫后1010天血清天血清c:Bruton Bruton 病患者血清病患者血清 抗体分子的基本结构抗体分子的基本结构及其多样性及其多样性BasicStructureandDiversityofAntibodyMolecules抗体分子的基本结构抗体分子的基本结构抗体分子的基本结构抗体分子的基本结构：四肽链结构：四肽链结构：四肽链结构：四肽链结构由两条相同的由两条相同的由两条相同的由两条相同的轻链轻链轻链轻链（L LightightCha
9、inChain）和两条相同的和两条相同的和两条相同的和两条相同的重链重链重链重链（HHeavychaineavychain）通过链间二通过链间二通过链间二通过链间二硫键连结形成。硫键连结形成。硫键连结形成。硫键连结形成。NH2NH2（N N端）端）端）端）COOHCOOH（C C端）端）端）端）7-17-1LHCarbohydrate轻链和重链轻链和重链轻链（轻链（轻链（轻链（L L链）链）链）链） 链链链链 链链链链重链（重链（重链（重链（HH链）链）链）链）: :根据其抗原性的差异，人类根据其抗原性的差异，人类根据其抗原性的差异，人类根据其抗原性的差异，人类IgIg的的的的HH链分为链分为
10、链分为链分为重链决定重链决定重链决定重链决定IgIg类及亚类类及亚类类及亚类类及亚类 链链链链 链链链链 链链链链 链链链链 链链链链IgGIgAIgMIgDIgEIgGIgAIgMIgDIgE正常人正常人正常人正常人 ：22：1 1轻链决定型别轻链决定型别轻链决定型别轻链决定型别 型型型型 型型型型可变区和恒定区可变区和恒定区可变区和恒定区可变区和恒定区（Variable region and Constant region）V区：区：VL、VH 可变区（可变区（V区）区）：氨基酸种类、氨基酸种类、排列顺序差异较大，构成抗体排列顺序差异较大，构成抗体的多样性的多样性。恒定区（恒定区（C区）区
11、）氨基酸种类、排氨基酸种类、排列顺序恒定列顺序恒定C区：区：CL、CH “三明治样三明治样三明治样三明治样” ”立体结构立体结构立体结构立体结构 抗体分子的立体结构抗体分子的立体结构HVR3FR1FR2FR3FR4HVR1HVR2Variability Index257550100Amino acid residue150100500高变区高变区(hypervariableregion，HVR)框架区框架区框架区框架区( (Framework,FR)Framework,FR)决定簇互补区决定簇互补区决定簇互补区决定簇互补区（complementaritycomplementarity-dete
12、rminantregion,CDR-determinantregion,CDR） 抗体与抗原决定簇结合抗体与抗原决定簇结合抗体与抗原决定簇结合抗体与抗原决定簇结合的位置的位置的位置的位置，又称为决定簇，又称为决定簇，又称为决定簇，又称为决定簇互补区（互补区（互补区（互补区（CDRCDR），），），），也是也是也是也是抗体分子的抗体分子的抗体分子的抗体分子的独特型决定独特型决定独特型决定独特型决定簇簇簇簇( (IdiotypesIdiotypesofofantibodymolecules,antibodymolecules,IdId) )的主要存在部位。的主要存在部位。的主要存在部位。的主要存在
13、部位。COOHCDR3HV4NH2CDR1CDR2抗体分子的抗原结合部位抗体分子的抗原结合部位铰链区（铰链区（hingeregion）位于位于位于位于CHCH1 1和和和和CHCH2 2之间，富含脯氨酸，易发生伸展和一定之间，富含脯氨酸，易发生伸展和一定之间，富含脯氨酸，易发生伸展和一定之间，富含脯氨酸，易发生伸展和一定程度的移动程度的移动程度的移动程度的移动，便于抗体更好地与抗原结合便于抗体更好地与抗原结合便于抗体更好地与抗原结合便于抗体更好地与抗原结合; ;而且易被木瓜蛋而且易被木瓜蛋而且易被木瓜蛋而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解白酶、胃蛋白酶等水解白酶、胃蛋白酶等水解白酶、胃蛋白酶等水
14、解。铰链区铰链区铰链区铰链区免疫球蛋白的辅助结构免疫球蛋白的辅助结构 J J链（链（链（链（joiningchainjoiningchain） 参与参与参与参与 IgAIgA(H(H2 2L L2 2) )2 2与与与与 IgMIgM(H(H2 2L L2 2) )5 5连接连接连接连接 分泌片（分泌片（分泌片（分泌片（secretorysecretorypiece,SPpiece,SP） 粘膜上皮细胞分泌粘膜上皮细胞分泌粘膜上皮细胞分泌粘膜上皮细胞分泌 保护保护保护保护 sIgAsIgA不被蛋白酶降解不被蛋白酶降解不被蛋白酶降解不被蛋白酶降解 介导介导介导介导IgAIgA的转运的转运的转运的
15、转运 J 链 J J链链链链分泌链分泌链分泌链分泌链单体、二聚体、五聚体单体、二聚体、五聚体单体、二聚体、五聚体单体、二聚体、五聚体免疫球蛋白的功能区免疫球蛋白的功能区( (结构域）结构域） IgIg分分分分子子子子通通通通过过过过链链链链内内内内二二二二硫硫硫硫键键键键折折折折叠叠叠叠或或或或若若若若干干干干个个个个能能能能行行行行使使使使特特特特定定定定功功功功能能能能的的的的球球球球形形形形单单单单位位位位，每每每每个个个个球球球球形形形形单单单单位位位位为为为为一个一个一个一个功能区。功能区。功能区。功能区。L L链：链：链：链：VLVL区、区、区、区、CLCL区区区区HH链：链：链：
16、链：VHVH区、区、区、区、CHCH1 1区区区区CHCH2 2区区区区CHCH3 3区区区区CHCH4 4区区区区( (IgMIgM、IgEIgE) )V V区区区区C区区VL+VHVL+VH功能区：功能区：功能区：功能区：抗原结合部位（抗原结合部位（抗原结合部位（抗原结合部位（2 2个）个）个）个）CH3CH3功能区功能区功能区功能区：是：是：是：是IgIg与与与与其其其其FcFc受体结合的部位受体结合的部位受体结合的部位受体结合的部位( (固定细胞）固定细胞）固定细胞）固定细胞）CLCL和和和和CHCH 区区区区：具有同种：具有同种：具有同种：具有同种异型抗体的遗传标记。异型抗体的遗传标
17、记。异型抗体的遗传标记。异型抗体的遗传标记。（2 2个）个）个）个）CH2CH2区区区区：IgGIgG的补体结的补体结的补体结的补体结合点和通过胎盘的部位合点和通过胎盘的部位合点和通过胎盘的部位合点和通过胎盘的部位功能区的作用功能区的作用抗抗原原B 细 胞 表 位 抗体 CDR表位VL+VH功能区：抗原结合部位功能区：抗原结合部位AbAg 40nm 抗 原抗体 抗 原 IgGIgGCH3CH3区：区：区：区：可与单核可与单核可与单核可与单核- -MM 细胞、细胞、细胞、细胞、B B细胞、细胞、细胞、细胞、NKNK细胞、中细胞、中细胞、中细胞、中性粒细胞上的性粒细胞上的性粒细胞上的性粒细胞上的I
18、gGIgG- -FcFc受体受体受体受体结结结结合合合合调理吞噬、调理吞噬、调理吞噬、调理吞噬、ADCCADCC。IgGIgGCH2CH2区：区：区：区：补体结合点补体结合点补体结合点补体结合点和通过胎盘的部位。和通过胎盘的部位。和通过胎盘的部位。和通过胎盘的部位。免疫球蛋白的水解片段免疫球蛋白的水解片段木瓜蛋白木瓜蛋白木瓜蛋白木瓜蛋白酶水解酶水解酶水解酶水解裂解部位：铰链区二硫键裂解部位：铰链区二硫键裂解部位：铰链区二硫键裂解部位：铰链区二硫键N N端侧端侧端侧端侧裂解片段：裂解片段：裂解片段：裂解片段：2 2FabFab+ +FcFcFcFab FabFab（f fragmentragme
19、nta antigenntigenb bindinginding） 可与抗原结合的片断可与抗原结合的片断可与抗原结合的片断可与抗原结合的片断 抗原结合价抗原结合价抗原结合价抗原结合价=1=1 结合抗原后不能形成凝集或沉淀反应结合抗原后不能形成凝集或沉淀反应结合抗原后不能形成凝集或沉淀反应结合抗原后不能形成凝集或沉淀反应 特异性由特异性由特异性由特异性由 V VHH 和和和和 V VL L决定决定决定决定FcFc段段段段（ f fragmentragment c crystallizablerystallizable）可结晶片段可结晶片段可结晶片段可结晶片段 多种生物多种生物多种生物多种生物 学
20、功能学功能学功能学功能裂解部位：铰链区二硫键裂解部位：铰链区二硫键裂解部位：铰链区二硫键裂解部位：铰链区二硫键C C端侧端侧端侧端侧裂解片段裂解片段裂解片段裂解片段 F(F(abab ) )2 2+ +pFcpFc 胃蛋白酶水解胃蛋白酶水解胃蛋白酶水解胃蛋白酶水解pFcF(ab)2F(F(abab ) )2 2 ：具双价抗体活性具双价抗体活性具双价抗体活性具双价抗体活性能形成凝集或沉淀反应能形成凝集或沉淀反应能形成凝集或沉淀反应能形成凝集或沉淀反应生物制品应用生物制品应用生物制品应用生物制品应用pFcpFc ：无生物学活性的小碎片。无生物学活性的小碎片。无生物学活性的小碎片。无生物学活性的小碎
21、片。免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能一、特异性结合抗原一、特异性结合抗原一、特异性结合抗原一、特异性结合抗原: :中和外毒素、病毒，阻止细菌粘附于宿主细胞。中和外毒素、病毒，阻止细菌粘附于宿主细胞。中和外毒素、病毒，阻止细菌粘附于宿主细胞。中和外毒素、病毒，阻止细菌粘附于宿主细胞。二、激活补体二、激活补体二、激活补体二、激活补体 ，发挥溶细胞活性，发挥溶细胞活性，发挥溶细胞活性，发挥溶细胞活性三、亲细胞性（固定细胞）三、亲细胞性（固定细胞）三、亲细胞性（固定细胞）三、亲细胞性（固定细胞） IgGIgG FcFc受受受受体体体体（FcFcR R）：存存存存在在在在于于于于单单单单核核核核- -吞
22、吞吞吞噬噬噬噬细细细细胞胞胞胞、中中中中性性性性粒粒粒粒细细细细胞胞胞胞、NKNK细细细细胞胞胞胞、嗜嗜嗜嗜酸酸酸酸性性性性粒粒粒粒细细细细胞胞胞胞、B B细细细细胞胞胞胞上上上上。与与与与调调调调理理理理吞吞吞吞噬噬噬噬、ADCCADCCADCCADCC（抗抗抗抗体体体体依依依依赖赖赖赖细细细细胞胞胞胞介导的细胞毒作用）有关。介导的细胞毒作用）有关。介导的细胞毒作用）有关。介导的细胞毒作用）有关。 IgEFcIgEFc受体（受体（受体（受体（FcFc R R）：存在于肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上。与存在于肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上。与存在于肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上。与存在于肥大细胞和嗜碱性粒
23、细胞膜上。与I I型超敏反应有关。型超敏反应有关。型超敏反应有关。型超敏反应有关。四、通过胎盘和粘膜：四、通过胎盘和粘膜：四、通过胎盘和粘膜：四、通过胎盘和粘膜： IgG是唯一能穿过胎盘的免疫球蛋白，是唯一能穿过胎盘的免疫球蛋白，是唯一能穿过胎盘的免疫球蛋白，是唯一能穿过胎盘的免疫球蛋白，sIgA能能能能穿过粘膜。穿过粘膜。穿过粘膜。穿过粘膜。五、抗原性五、抗原性五、抗原性五、抗原性六、免疫调节功能六、免疫调节功能六、免疫调节功能六、免疫调节功能中和作用中和作用激活补体经典途径，溶解抗原靶细胞激活补体经典途径，溶解抗原靶细胞激活补体经典途径，溶解抗原靶细胞激活补体经典途径，溶解抗原靶细胞调理吞
24、噬作用调理吞噬作用调理吞噬作用调理吞噬作用ADCC ADCC 效效 应应NKNKADCCADCC肥大细胞肥大细胞I I I I型超敏反应型超敏反应型超敏反应型超敏反应IgG 血清中含量最高、半衰期最长的抗体血清中含量最高、半衰期最长的抗体血清中含量最高、半衰期最长的抗体血清中含量最高、半衰期最长的抗体体内最重要的保护性抗体体内最重要的保护性抗体体内最重要的保护性抗体体内最重要的保护性抗体唯一能通过胎盘的唯一能通过胎盘的唯一能通过胎盘的唯一能通过胎盘的IgIg，对新生儿抗感染起重要作用对新生儿抗感染起重要作用对新生儿抗感染起重要作用对新生儿抗感染起重要作用再次应答的主要抗体再次应答的主要抗体再次
25、应答的主要抗体再次应答的主要抗体具有多种功能：具有多种功能：具有多种功能：具有多种功能：结合、凝集抗原结合、凝集抗原结合、凝集抗原结合、凝集抗原中和细菌毒素、中和细菌毒素、中和细菌毒素、中和细菌毒素、中和病毒中和病毒中和病毒中和病毒激活补体激活补体激活补体激活补体调理吞噬调理吞噬调理吞噬调理吞噬能与能与能与能与SPASPA结合结合结合结合免疫球蛋白类别及亚类的特性与功能免疫球蛋白类别及亚类的特性与功能Properties of AntibodyProperties of Antibody Classes and SubclassesClasses and Subclasses7-27-2IgG
26、IgG 分分分分 子子子子 的的的的 四四四四 种种种种 亚亚亚亚 型型型型IgG1IgG1IgG4IgG4IgG3IgG3IgG2IgG2 四种亚类的四种亚类的四种亚类的四种亚类的IgGIgGIgGIgG分子在血清中的分子在血清中的分子在血清中的分子在血清中的浓度不同，所发浓度不同，所发浓度不同，所发浓度不同，所发挥的生物学特性挥的生物学特性挥的生物学特性挥的生物学特性亦不相同。亦不相同。亦不相同。亦不相同。 分子量最大的分子量最大的分子量最大的分子量最大的 IgIg（五聚体，有五聚体，有4个个CH结构域）结构域）在个体发育过程中在个体发育过程中最早出现的抗体最早出现的抗体（胚胎发育晚期即可
27、出现）（胚胎发育晚期即可出现）初次应答的主要抗体初次应答的主要抗体初次应答的主要抗体初次应答的主要抗体 近期感染的指标近期感染的指标近期感染的指标近期感染的指标激活补体、裂解细菌、调理吞噬等作用均比激活补体、裂解细菌、调理吞噬等作用均比IgG更有效更有效不能通过血管进入组织。不能通过血管进入组织。血清血清IgM是五聚体结构，膜型是五聚体结构，膜型IgM（serfaseIgM，sIgM）是是单体结构。单体结构。sIgM是是BCR。IgMIgMIgM J J J J 链链链链IgMIgM 抗抗抗抗体体体体结结结结构构构构分分分分 泌泌泌泌 型型型型 IgMIgM膜膜膜膜 型型型型 IgMIgMsI
28、gMsIgM IgIg IgIgb b b b IgIg IgIgb b b bC1rC1sC1qC1rC1sC1qNoactivationActivation分泌型分泌型IgA：由两个由两个IgA单体与单体与J链和分链和分泌片结合而成二聚体结构；泌片结合而成二聚体结构；是人体外分是人体外分泌液中的主要抗体；泌液中的主要抗体；由黏膜相关淋巴组由黏膜相关淋巴组织（织（MALT）产生产生，对防御病原微生物入侵，对防御病原微生物入侵起重要作用，又称为起重要作用，又称为局部防御性抗体局部防御性抗体。在在在在局部抗感染中发挥重要作用。局部抗感染中发挥重要作用。局部抗感染中发挥重要作用。局部抗感染中发挥重
29、要作用。IgA J J链链链链分泌分泌分泌分泌链链链链 有两型：血清有两型：血清有两型：血清有两型：血清IgAIgA（单体）和分泌型单体）和分泌型单体）和分泌型单体）和分泌型IgAIgA（二聚体）。二聚体）。二聚体）。二聚体）。 IgDIgD分分分分 子子子子 的的的的 结结结结 构构构构IgD1 1、血清血清血清血清IgDIgD含量低。含量低。含量低。含量低。2 2、膜型膜型膜型膜型IgDIgD存在于成熟存在于成熟存在于成熟存在于成熟B B细胞细胞细胞细胞表面，表面，表面，表面，为为为为BCRBCR，是是是是B B细胞成细胞成细胞成细胞成熟的标志。熟的标志。熟的标志。熟的标志。 IgEIgE
30、分分分分 子子子子 的的的的 结结结结 构构构构IgE血清血清血清血清含量含量含量含量最低最低最低最低IgEIgE没有铰链区，有没有铰链区，有没有铰链区，有没有铰链区，有4 4个个个个CHCH结构结构结构结构域（域（域（域（CH1CH14 4）CH2CH2、CH3CH3能够与肥能够与肥能够与肥能够与肥 大细胞和大细胞和大细胞和大细胞和嗜碱性粒细胞表面的嗜碱性粒细胞表面的嗜碱性粒细胞表面的嗜碱性粒细胞表面的IgEIgE- -FcFc受体受体受体受体结合，结合，结合，结合，介导介导介导介导 型超敏反应。与抗寄型超敏反应。与抗寄型超敏反应。与抗寄型超敏反应。与抗寄生虫感染有关。生虫感染有关。生虫感染
31、有关。生虫感染有关。不能固定补体不能固定补体不能固定补体不能固定补体 调理吞噬调理吞噬 + + + 6 ？抗体分子的抗体分子的Fc受体受体FcReceptorsforAntibodyMoleculesFcRFcRFcRFcRFcRFcRCD64CD32CD16IgG-FcRIgA-FcRIgE-FcR7-37-31、FcR：高亲和力受体。高亲和力受体。（CD64）表达于单核巨噬细胞。表达于单核巨噬细胞。2、FcR：中亲和力受体。中亲和力受体。（CD32）分布较广。分布较广。3、FcR（CD16）：）：低亲和力受体。分布于低亲和力受体。分布于NK细胞、巨噬细胞。细胞、巨噬细胞。IgGFc受体与受
32、体与IgGFc结合，能够调理吞噬，介导结合，能够调理吞噬，介导ADCC效应，捕捉抗原和清除免疫复合物。效应，捕捉抗原和清除免疫复合物。IgGFc受体受体FcR：CD89 分布：分布：分布：分布：吞噬细胞、某些吞噬细胞、某些吞噬细胞、某些吞噬细胞、某些T T、B B细胞亚群细胞亚群细胞亚群细胞亚群 中中中中亲和力受体亲和力受体亲和力受体亲和力受体 功能：功能：功能：功能：介导吞噬细胞的吞噬作用、超氧产生、释放炎症介质以介导吞噬细胞的吞噬作用、超氧产生、释放炎症介质以介导吞噬细胞的吞噬作用、超氧产生、释放炎症介质以介导吞噬细胞的吞噬作用、超氧产生、释放炎症介质以及及及及ADCCADCC作用作用作用
33、作用FcRFcFcRRFcFcRR是是IgE高高亲和力亲和力受体受体,表达于肥表达于肥大细胞和嗜碱性大细胞和嗜碱性粒细胞表面。粒细胞表面。传递信号，传递信号，介导介导I型超敏反应型超敏反应与IgE重链CH3结合放大信号信号转导低亲和力受体。低亲和力受体。分布较广。分布较广。是是B细胞生长细胞生长因子受体，有因子受体，有促进促进B细胞增细胞增殖分泌殖分泌IgE 的的作用。作用。（CD23）免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族(immunoglobulinsuperfamili，IGSF) 结构与结构与Ig相似、相似、编码基因同源的一群编码基因同源的一群蛋白质分子称之。蛋白质分子称之。-S-S-CL-
34、S-S-CL-S-S-S-S-CL-S-S-CL-S-S-S-S-CL-S-S-CL-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-CL-S-S-CL-S-S- -S-S-V-S-S-V-S-S-CL-S-S-CL-S-S- -S-S-V-S-S-V-S-S-CL-S-S-CL-S-S-S-S-V-S-S-V-S-S-S-S-S-S-S-S-CLCL-S-S- -S-S-S-S-S-S-CLCL-S-S- 免 疫 球 蛋 白 超 家 族-S-S-V-S-S-V-S-S-C2C2-S-S-S-S-C2-S-S-C2-S-S-C2-S-S-C2-S-S-V-S-S-S-S-V-S-S-S-S-C2-S-
35、S-V-S-S-V-S-S-V-S-S-VC2C2-S-S-S-S-C2C2-S-S-S-S-C2C2-S-S-S-S-C2-S-S-C2C2-S-S-S-S-C2C2C2C2C2C2C2-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-CD2LAF-3CD3CD4CD8VCAM-1ICAM-1ICAM-2Ig 受体 g d eMHC-IMHC-IIb2m免疫球蛋白 （IgM）TCRIga/bIGSF成员：成员：1 1、BCRBCR、TCRTCR、MHC MHC 2 2、粘附分子、粘附分子、3、IgIg受体，受体，4、细胞因子受体。、细胞因子受体。7-47-4免疫球蛋白基因及其重排免疫
36、球蛋白基因及其重排ImmunoglobulinGeneandTheirRearrangementGODGenerationofDiversity7-57-5外显子外显子外显子外显子1 1 1 1内含子内含子内含子内含子 RNARNA转录本转录本转录本转录本mRNAmRNA 蛋白质多肽链蛋白质多肽链蛋白质多肽链蛋白质多肽链基因基因基因基因1 1 1 1基因基因基因基因2 2 2 2基因基因基因基因3 3 3 3基因基因基因基因4 4 4 4外显子外显子外显子外显子2 2 2 2外显子外显子外显子外显子4 4 4 4外显子外显子外显子外显子3 3 3 3内含子内含子内含子内含子内含子内含子内含子内
37、含子 染色体染色体染色体染色体DNADNA 完整基因完整基因完整基因完整基因基基基基 因因因因 的的的的 结结结结 构、构、构、构、 转转转转 录录录录 与与与与 翻翻翻翻 译译译译1.1.1.1.胚系基因胚系基因胚系基因胚系基因2.2.2.2.基因重排基因重排基因重排基因重排3. 3. 3. 3. 重排的基因重排的基因重排的基因重排的基因4.4.4.4.RNARNARNARNA转录本转录本转录本转录本5.5.5.5.mRNAmRNAmRNAmRNA剪切剪切剪切剪切6.6.6.6.成熟成熟成熟成熟mRNAmRNAmRNAmRNA7.7.7.7.IgIgIgIgM M M M前体多肽前体多肽前体
38、多肽前体多肽 V1 V2 V3 Vn D1 D2 D3 Dn J1 J2 J3 J4 Cm Cd Cg Ce Ca V1 V2 D2 J3 J4 Cm Cd Cg Ce Ca V1 V2 D2 J3 J4 Cm Cd Cg Ce Ca V2D2J3 J4 Cm Cd V2D2J3 Cm CdJ4 L VH Cm V2 D2 J3 CmSusumu TonegamaNobel Prize 1987C C C C C C C C C C V V11 V V22V V33VnVnD D1 1DD2 2 D D33DnDn J J11J J22J J33J J4 4V V区基因区基因区基因区基因C C
39、区基因区基因区基因区基因V V基因片断基因片断基因片断基因片断D D基因片断基因片断基因片断基因片断J J基因片断基因片断基因片断基因片断IgHIgH基因簇：基因簇：基因簇：基因簇：包括包括包括包括V V、D D、J J、C C 基因片段。基因片段。基因片段。基因片段。 基因簇：基因簇：基因簇：基因簇： 包括包括包括包括V V、J J、C C 基因片段。基因片段。基因片段。基因片段。 基因簇：基因簇：基因簇：基因簇： 包括包括包括包括V V、J J、C C 基因片段。基因片段。基因片段。基因片段。免疫球蛋白基因结构免疫球蛋白基因结构一、胚系基因结构：一、胚系基因结构：一、胚系基因结构：一、胚系
40、基因结构：三个基因簇三个基因簇三个基因簇三个基因簇，四种基因片段。四种基因片段。四种基因片段。四种基因片段。9595个个个个 IGHV IGHV VVDDDDVVDDDDJJJJMDG3G1EP1A1GPG2G4E1A2VVDDDDVVDDDDJJJJMDG3G1EP1A1GPG2G4E1A22323个个个个 IGHD IGHD 9 9个个个个 IGHDIGHD99个个个个 IGHJIGHJ1111个个个个 IGHC IGHC IGH IGH （位于染色体位于染色体位于染色体位于染色体 14 14 14 14q q q q） IGK IGK IGK IGK （位于染色体位于染色体位于染色体位于
41、染色体 2 2 2 2p p p p） VVVVVVVVJJJJJKVVVVVVVVJJJJJK 着丝点着丝点着丝点着丝点VVVVVVVV 多于多于多于多于9090个个个个 IGKV IGKV 5 5个个个个 IGKJIGKJ IGKCIGKC1111个个个个 IGKV IGKV orphonsorphonsIGL IGL IGL IGL （位于染色体位于染色体位于染色体位于染色体 22 22 22 22q q q q） VVVVVVPREBPREB1VVJ1C1J2C2J3C3J4C4J5C5J6C6J7C7IGLL1IGLL2IGLL31VVJ1C1J2C2J3C3J4C4J5C5J6C6
42、J7C7IGLL1IGLL2IGLL36060个个个个 IGLV IGLV 77个个个个 IGLJ IGLJ 与与与与 7 7个个个个 IGLC IGLC 交替排列交替排列交替排列交替排列 33个个个个 IGLL IGLL 基因座基因座基因座基因座 免疫球蛋白基因结构及基因定位免疫球蛋白基因结构及基因定位免疫球蛋白基因结构及基因定位免疫球蛋白基因结构及基因定位人人Ig基因片段基因片段基因片段基因片段Ig基因基因V D J C IGH 95（50）*329（6）11（9） IGK 90（60）051 IGL 60（30）077（4）*括弧外为基因总数，括弧内为功能基因数。括弧外为基因总数，括弧内
43、为功能基因数。IGH 重排：重排：首先首先D、J重排，然后重排，然后V与与DJ 重排，最后重排，最后VDJ 和和C 重排。重排。IGK重排：重排：首先首先V、J 重排，然后重排，然后VJ 和和C 重排。重排。IGL重排：重排：首先首先V、J 重排，然后重排，然后VJ 和和C 重排重排。 基因重排遵守基因重排遵守“12-23”规则规则：（12bp间隔间隔RSS-23间隔间隔RSS）免疫球蛋白基因重排免疫球蛋白基因重排免疫球蛋白基因重排免疫球蛋白基因重排重排信号序列（重排信号序列（RearrangementSignalSequences,RSS） 组成：成：七聚体间隔序列（七聚体间隔序列（12bp
44、/23bp)九聚体九聚体 heptamer-spacer-nanomer 7 核苷酸CACAGTGACAAAAACC12V23VCACAGTGGGTTTTTGT23V1212 23J 12J 23JD Ig 基 因 的 重 信 号 序 列IGKIGLIGH 9 核苷酸 9 核苷酸 7 核苷酸12-2312-23规则：规则：规则：规则：在重组酶在重组酶在重组酶在重组酶( (RAG)RAG)的识别下，带有的识别下，带有的识别下，带有的识别下，带有1212bpbp间隔序列的间隔序列的间隔序列的间隔序列的RSSRSS片段只能与带有片段只能与带有片段只能与带有片段只能与带有2323bpbp间隔序列的片段
45、相结合，间隔序列的片段相结合，间隔序列的片段相结合，间隔序列的片段相结合， 以保证以保证以保证以保证V V、（D D）、）、）、）、J J之间的正确重排。之间的正确重排。之间的正确重排。之间的正确重排。 IgIg基基基基 因因因因 重重重重 排排排排 序序序序 列列列列CCAAAAACAGGTTTTTGTD4 D3D23J1CACTGTGCTGACAC D1 D2 J2 J3 C53剪切剪切12bp23bp一个一个一个一个D D D D（如如如如D2D2D2D2）和一个和一个和一个和一个J J J J （如如如如J2J2J2J2）基因片段基因片段基因片段基因片段通过其两侧的通过其两侧的通过其两
46、侧的通过其两侧的23232323bpbpbpbp- - - -RSSRSSRSSRSS和和和和12121212bpbpbpbp-RSS-RSS-RSS-RSS被拉拢被拉拢被拉拢被拉拢在一起。它们之间的在一起。它们之间的在一起。它们之间的在一起。它们之间的DNADNADNADNA片段形成环状并被片段形成环状并被片段形成环状并被片段形成环状并被剪除，剪除，剪除，剪除，D2D2D2D2和和和和J2J2J2J2之间被之间被之间被之间被修复酶连接在一起。修复酶连接在一起。修复酶连接在一起。修复酶连接在一起。环出环出“12-23”规则规则重链胚重链胚重链胚重链胚系基因系基因系基因系基因重链基重链基重链基重
47、链基因重排因重排因重排因重排初始初始初始初始PNAPNA转录转录转录转录mRNAmRNA新合成多肽新合成多肽新合成多肽新合成多肽早期祖早期祖B细胞细胞晚期祖晚期祖B细胞细胞前前B细胞细胞不成熟不成熟B细胞细胞重链基因重排重链基因重排重链基因重排重链基因重排轻链基因重排轻链基因重排基因重排停止基因重排停止两条染色体上两条染色体上的的D-J重排重排第一条染色体上第一条染色体上的的V-DJ重排重排第二条染色体上第二条染色体上的的V-DJ重排重排细胞凋亡细胞凋亡第一条染色体上第一条染色体上的的基因重排基因重排第二条染色体上第二条染色体上的的基因重排基因重排第一条染色体上第一条染色体上的的基因重排基因重
48、排第二条染色体上第二条染色体上的的基因重排基因重排细胞凋亡细胞凋亡AlleticAlletic exclusion exclusion等位排斥等位排斥等位排斥等位排斥Alletic Alletic exclusionexclusionIsotypeIsotype exclusion exclusion同种型排斥同种型排斥同种型排斥同种型排斥D DHH-J-JHH连接连接连接连接 V VHH-D-DHH-J-JHH连接连接连接连接V-JV-J连接连接连接连接V V -J -J连接连接连接连接与与与与C C区基区基区基区基因构成功因构成功因构成功因构成功能性基因能性基因能性基因能性基因B B细胞中
49、位于一对染色体上的轻链或重链基因，细胞中位于一对染色体上的轻链或重链基因，细胞中位于一对染色体上的轻链或重链基因，细胞中位于一对染色体上的轻链或重链基因，其中只有一条染色体上的基因得到表达其中只有一条染色体上的基因得到表达其中只有一条染色体上的基因得到表达其中只有一条染色体上的基因得到表达两种轻链之间的排斥，一个两种轻链之间的排斥，一个两种轻链之间的排斥，一个两种轻链之间的排斥，一个BCRBCR和和和和IgIg分分分分子只表达一种轻链，子只表达一种轻链，子只表达一种轻链，子只表达一种轻链， 或或或或1、多基因片断、多基因片断V-regionproteins4、体细胞超突变体细胞超突变2、不准确
50、连接不准确连接3、核苷酸插入核苷酸插入V1V3V4V2V5V6VnVmutationVVVJ1J2JnJ2VVJ1J2JnJ2nucleotidesIg基因的体细胞超突变（高频突变）与抗体分子的亲和力成熟基因的体细胞超突变（高频突变）与抗体分子的亲和力成熟抗体多样性的产生抗体多样性的产生Generationofantibodydiversity抗体多样性产生的机制抗体多样性产生的机制 经经过过类类别别转转换换之之后后抗抗体体的的亲亲和和力力增增高高（亲亲和和力力成成熟熟）。抗体类别转换的分子机制抗体类别转换的分子机制（Molecularmechanismsofantibodyclassawit
51、ching） 成成熟熟B细细胞胞在在识识别别抗抗原原后后分分化化成成为为浆浆细细胞胞，其其中中一一部部分分浆浆细细胞胞分分泌泌IgM类类抗抗体体，其其余余的的须须进进行行第第二二次次基因重排。基因重排。 第第二二次次基基因因重重排排时时V区区的的突突变变频频率率高高，称称为为体体细细胞胞超超突突变变（高高频频突突变变），并并发发生生类类别别转转换换，使使分分泌泌抗抗体的类别由体的类别由IgM转换成转换成IgG、IgA或或IgE，7-57-553 L VH1 L VHn DH1 DH7 DH13 JH 5 L VH1 L VH201 L VHn DH1 DH DH JH C Cd Cg 3 Cg
52、 1 Cg2b Cg2a Ce CaC Cd Cg3 Cg 1 Cg 2b Cg2a Ce Ca335 L VH1 L VH200 L V D J JH C Cd Cg 3 Cg 1 Cg2b Cg 2a Ce Ca53L V D J JH C Cd免疫应答的突变和类别转换免疫应答的突变和类别转换Maturationoftheimmuneresponseandclass-switchingcmcdcg3VJCg3DVJDPrimarytranscriptV-D-JcmmRNAPrimarytranscriptV-D-JCg3mRNACmCdLostgenesIgMmaturationIgG L
53、 VH Cg V2 D2J3 J4 Cg V2D2 J3 Cg V2 D2 J3 Cg V1 V2 D2J3 J4 Cg Ce Ca V2 D2J3 J4 Cm Cd Cg V2D2J3 Cg 1.重排基因2.DNA再次重排3.RNA转录本4.mRNA剪切5.成熟mRNA6.Igg 前体多肽 V1 V2 D2J3 J4 Cm Cd Cg Ce Ca Ig分分子子类类别别转转换换的的机机理理AB L VDJ Cm2 Cm3 Cm4 S M1 M2DNAPolyAPolyAI Ig smRNAI Ig mmRNA分分 泌泌 型型 与与 膜膜 型型 IgM IgM 的的 产产 生生 膜 型 分泌型
54、膜型抗体分子膜型抗体分子（Membraneboundantibodymolecules）secreted( s)membrane( m)B细胞发育细胞发育BCellDevelopment7-67-6B B 细细胞胞分分化化成成熟熟的的过过程程祖祖祖祖B B B B细胞细胞细胞细胞前前前前B B B B细胞细胞细胞细胞 不成熟不成熟不成熟不成熟B B B B细胞细胞细胞细胞 成熟成熟成熟成熟B B B B细胞细胞细胞细胞功能性功能性功能性功能性BCRBCR的表达、自身免疫耐受的形成的表达、自身免疫耐受的形成的表达、自身免疫耐受的形成的表达、自身免疫耐受的形成MMMMDMDGMDA 成熟B细胞 祖
55、B细胞前B细胞不成熟B细胞Mature B cellsImmature B cellsPre-B cellsPro-B cellsB细胞的发育过程：四个阶段细胞的发育过程：四个阶段、前、前、前、前B B细胞表达细胞表达细胞表达细胞表达PreBCRPreBCR（胞浆出现IgM重链）、未成熟、未成熟、未成熟、未成熟B B细胞表达细胞表达细胞表达细胞表达sIgMsIgM以及以及以及以及IgIgIgIg / / / /IgIgIgIgb b b b 、未成熟、未成熟、未成熟、未成熟B B细胞的克隆清除细胞的克隆清除细胞的克隆清除细胞的克隆清除（自身免疫耐受性形成）（自身免疫耐受性形成）（自身免疫耐受性
56、形成）（自身免疫耐受性形成）、成熟、成熟、成熟、成熟B B细胞表达细胞表达细胞表达细胞表达sIgMsIgM和和和和sIgDsIgD以及以及以及以及IgIgIgIg / / / /IgIgIgIgb b b b 替代轻链VHDHJHDHJH VLJLIgMIgDIgMB220不成熟不成熟B细胞细胞前前B细胞细胞祖祖B细胞细胞成熟成熟B细胞细胞轻链基因重链基因轻 链膜型重链VHDHJH DHJHVHDHJHVHDHJH VLJL VLJLmmm+dk or lk or l替代轻链Vpre-B + l5 胚系k + lVpre-B + l5 胚系k + l-结合抗原结合抗原克隆删除，自身免疫耐受克隆
57、删除，自身免疫耐受外周外周B细胞库细胞库如如H或或L链重排失败，则链重排失败，则B细胞丢失细胞丢失替代性替代性替代性替代性BCRBCR复合物复合物复合物复合物 55VpreBVpreB假轻链假轻链假轻链假轻链LL意义：传递意义：传递意义：传递意义：传递PreBPreB进一步进一步进一步进一步分化的信号分化的信号分化的信号分化的信号不成熟B细胞sIgM前B细胞骨髓基质细胞VLA-4VCAM-1 C-kitSCFB祖细胞IL-7受体IL-7骨髓微环境（基质细胞和 IL-7等 ）B祖细胞通过VLA-4和VCAM-1的结合粘附于骨髓基质细胞之表面，在SCF的诱导下开始表达IL-7R。骨髓基质细胞通过其
58、所分泌的IL-7刺激B祖细胞继续分化成熟。此后，黏附分子下调，前B细胞与骨髓基质细胞分离，进一步分化成熟。骨髓基质细胞和骨髓基质细胞和IL-7在在B细胞发育过程中的作用细胞发育过程中的作用小小 结结一、抗体的基本结构一、抗体的基本结构二、抗体与抗原结合的部位二、抗体与抗原结合的部位三、人抗体的类别和型别三、人抗体的类别和型别五、五、B细胞发育细胞发育四、抗体具有多样性及其机制四、抗体具有多样性及其机制一、名词解释：抗体（一、名词解释：抗体（一、名词解释：抗体（一、名词解释：抗体（AbAb）免疫球蛋白（免疫球蛋白（免疫球蛋白（免疫球蛋白（IgIg） IgIg超变区超变区超变区超变区IgIg可变区
59、可变区可变区可变区 IgIg恒定区恒定区恒定区恒定区CDRCDRFabFcFabFc 抗体分子的抗体分子的抗体分子的抗体分子的FcFc受体受体受体受体 IGSFIGSF类别转换类别转换类别转换类别转换 二、问答题：二、问答题：二、问答题：二、问答题：1 1、试述抗体分子的分子结构、功能区和酶解片断。、试述抗体分子的分子结构、功能区和酶解片断。、试述抗体分子的分子结构、功能区和酶解片断。、试述抗体分子的分子结构、功能区和酶解片断。2 2、 简述抗体的主要生物学功能。简述抗体的主要生物学功能。简述抗体的主要生物学功能。简述抗体的主要生物学功能。3 3、 简述五类简述五类简述五类简述五类IgIg分子
60、的特性及功能。分子的特性及功能。分子的特性及功能。分子的特性及功能。4 4、 抗体分子的抗体分子的抗体分子的抗体分子的FcFc受体主要有哪些？各有何作用？受体主要有哪些？各有何作用？受体主要有哪些？各有何作用？受体主要有哪些？各有何作用？5 5、 抗体基因是怎样进行重排的？抗体基因是怎样进行重排的？抗体基因是怎样进行重排的？抗体基因是怎样进行重排的？6 6、 简述抗体多样性产生的机制。简述抗体多样性产生的机制。简述抗体多样性产生的机制。简述抗体多样性产生的机制。7 7、 何谓抗体类别转换？其分子机制是什么？何谓抗体类别转换？其分子机制是什么？何谓抗体类别转换？其分子机制是什么？何谓抗体类别转换？其分子机制是什么？8 8、细细细细胞胞胞胞在在在在何何何何处处处处发发发发育育育育成成成成熟熟熟熟？其其其其发发发发育育育育成成成成熟熟熟熟过过过过程程程程历历历历经经经经几几几几个个个个阶阶阶阶段段段段？各各各各阶阶阶阶段段段段有有有有何何何何特特特特点点点点？
