抗體(Antibody)是機體的免疫系統在抗原(Antigen)刺激下,由B淋巴細胞或記憶細胞增殖分化成的漿細胞所產生的、可與相應抗原發生特異性結合的免疫球蛋白。那么,抗體有哪些主要的生物學功能呢?
1.特異結合相應抗原
抗體的超變區與抗原決定簇的立體結構必須吻合才能結合,抗體與抗原的結合具有高度的特異性(圖1)。抗體分子特異結合抗原后,在體內可介導多種生理和病理效應。
圖1 抗原抗體結合的高度特異性
抗體與抗原的結合靠非共價鍵結合,是可逆的,電解質濃度,PH,溫度及抗體結構的完整性可影響抗體與抗原的結合能力。IgG的結合價是二價(圖2);IgM的結合價理論上是十價,但由于空間位阻的影響實際上為五價;二聚體IgA的結合價是四價。

圖2 IgG的抗原結合部位在空間結構上與抗原決定簇互補
2.激活補體
當IgG1,IgG2,IgG3和IgM類抗體分子特異結合相應抗原后,其構型發生變化,暴露補體結合點,IgG的CH2或IgM的CH3結合補體Clq經傳統途徑激活補體系統。對IgG而言至少需要有兩個以上密切相鄰的IgG分子與相應抗原結合后方可激活補體。IgG4和IgA等其他Ig分子的凝聚物可經替代途徑激活補體。人類天然的抗A和抗B血型抗體為IgM,血型不符合輸血,由抗原抗體反應激活補體發生溶血,引起的輸血反應發生快且嚴重。
3.結合Fc受體
Ig經V區與相應抗原結合后,能通過其Fc段與多種細胞表面的Fc受體結合,激發不同的效應功能。
(1)調理促吞噬作用
IgG分子與細菌等顆粒型抗原結合后,可通過Fc段與單核吞噬細胞和中性粒細胞表面的相應受體(FcγR),而促進其吞噬功能稱為調理作用(opsonization)。補體與抗體同時發揮調理吞噬作用,稱為聯合調理作用。中性粒細胞、單核細胞和巨噬細胞具有高親和力或低親和力的FcγRⅠ(CD64)和FcrRⅡ(CD32),IgG尤其是人IgG1和IgG3亞類對于調理吞噬起主要作用。嗜酸性粒細胞具有親和力FcγRⅡ,IgE與相應抗原結合后可促進嗜酸性粒細胞的吞噬作用。
抗體的調理機制一般認為是:①抗體在吞噬細胞與抗原顆粒之間“搭橋”,從而加強了吞噬細胞的吞噬作用;②抗體與相應顆粒型抗原結合后,改變抗原表面電荷,降低吞噬細胞與抗原之間的靜電斥力;③抗體可中和某些細菌表面的抗吞噬物質如肺炎雙球菌的莢膜,使吞噬細胞易于吞噬;④吞噬細胞FcR結合抗原-抗體復合物,吞噬細胞可被活化。
(2)介導過敏反應
IgE的Fc段與肥大細胞和嗜堿性粒細胞表面的相應受體(FcεR)結合后,可使這些細胞致敏,并在變應原作用下,使這些細胞脫顆粒釋放生物活性物質,如組織胺、緩激肽等,引起局部毛細血管擴張、通透性增加,激發I型超敏反應。
(3)抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用(antibody-dependent cellular cytotoxicity,ADCC效應)
IgG與相應的靶細胞如病毒感染的細胞和腫瘤細胞等結合后,通過其Fc段與NK細胞上相應受體(FcγR)結合,可發揮ADCC效應(圖3)。單核吞噬細胞、中性粒細胞表面具有IgG Fc受體,也可對上述結合IgG的靶細胞產生ADCC效應。

圖3 抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用(ADCC)
4.穿過胎盤
在五類的Ig中,IgG是一種能從母體通過胎盤轉移到胎兒體內的Ig,胎兒通過此種方式獲得的免疫稱為天然被動免疫。研究表明,母體內IgG可能是通過與胎盤滋養層細胞表面相應受體(FcγR)結合后轉運到胎兒體內的。
5.免疫調節
抗體對免疫應答具有正、負兩方面的調節作用。還可通過獨特型與抗獨特型網絡參與機體的免疫調節。
以上簡述了抗體的五個生物學功能,即與抗原發生特異性功能、激活補體、結合Fc受體和穿過胎盤及免疫調節,由單一B細胞克隆產生的高度均一的、僅針對某一特定抗原表位的抗體即單克隆抗體,以及由多種抗原決定簇刺激機體產生的多種單克隆抗體的混合抗體即多克隆抗體 ,都具有抗體的基本生物學功能,并且能廣泛地應用于多類研究和診斷。了解了抗體的基本功能從而更好地將其應用于各類抗體工程技術,造福于人類。
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