簡述抗體的主要功能及作用
抗體(antibody)這支人體防御軍-隊中的精銳部-隊,由抗原的刺激引發(fā),進而生成***種具備保護作用的蛋白質(zhì)。這些抗體并非簡單的蛋白質(zhì),它們是由漿細胞(即效應(yīng)B細胞)分泌出的免疫球蛋白。這些大型的Y形蛋白質(zhì),肩負著免疫系統(tǒng)的重要使命,對外來的物質(zhì)如細菌、病毒等進行鑒別和中和。它們僅存在于脊椎動物的血液和其他體液中,甚至在B細胞的細胞膜表面也有其身影。
抗體的核心功能在于識別和鎖定外來物質(zhì),這些物質(zhì)被稱為抗原。其獨特的識別能力,歸功于其V區(qū)和C區(qū)的氨基酸組成和順序。而同***抗體中V區(qū)和C區(qū)的差異,以及不同抗體間V區(qū)和C區(qū)結(jié)構(gòu)的規(guī)律性變化,使得抗體在功能上既有個性又具共性。***-終,V區(qū)和C區(qū)的組成和結(jié)構(gòu)決定了抗體的生物學(xué)功能
V區(qū)功能
特異性結(jié)合抗原:抗體本身不能直接溶解或殺傷帶有特異抗原的靶細胞,通常需要補體或吞噬細胞等共同發(fā)揮效應(yīng)以清除病原微生物或?qū)е虏±頁p傷。然而,抗體可通過與病毒或毒素的特異性結(jié)合,直接發(fā)揮中和病毒的作用。
具有抗原性:抗體分子是***種蛋白質(zhì),也具有刺激機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的性能。不同的免疫球蛋白分子,各具有不同的抗原性。
C區(qū)功能
激活補體:IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通過經(jīng)典途徑激活補體,凝聚的IgA、IgG4和IgE可通過替代途徑激活補體;
結(jié)合細胞:不同類別的免疫球蛋白,可結(jié)合不同種的細胞,參與免疫應(yīng)答;
可通過胎盤及粘膜:免疫球蛋白G(IgG)能通過胎盤進入胎兒血流中,使胎兒形成自然被動免疫;免疫球蛋白A(IgA)可通過消化道及呼吸道粘膜,是粘膜局部抗感染免疫的主要因素;
通過與細胞Fc受體結(jié)合發(fā)揮多種生物效應(yīng):①調(diào)理作用:IgG、IgM的Fc段與吞噬細胞表面的FcγR、FcμR結(jié)合,增強其吞噬能力,通常將抗體促進吞噬細胞吞噬功能的作用稱為抗體的調(diào)理作用 (opsonization); ②發(fā)揮抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒作用。
抗體應(yīng)用:
***、中和毒素和阻止病原體入侵
識別并特異性結(jié)合抗原是抗體的主要功能,執(zhí)行該功能的結(jié)構(gòu)是抗體的V區(qū),其中CDR部位在識別和結(jié)合特異性抗原中起決定性作用。抗體有單體、二聚體和五聚體,因此結(jié)合抗原表位的數(shù)日也不相同。抗體結(jié)合抗原表位的個數(shù)稱為抗原結(jié)合價。Ig單體可結(jié)合2個抗原表位,為雙價。SIgA是二聚體,可結(jié)合4個抗原表位,為4價。IgM是五聚體,理論上可以結(jié)合10個抗原,應(yīng)該是10價,但由于立體構(gòu)象的空間位阻,使lgM***般只能結(jié)合5個抗原表位,故為5價。
抗體的V區(qū)與抗原結(jié)合后,借助于c區(qū)的作用,在體外可發(fā)生各種抗原抗體結(jié)合反應(yīng),有利于抗原或抗體的檢測和功能的判斷;在體內(nèi)可中和毒素、阻斷病原體入侵、清除病原微生物;B細胞膜表面的IgM和IgD構(gòu)成B細胞的抗原識別受體,能輔助B細胞特異性識別抗原分子。
二、激活補體產(chǎn)生攻膜復(fù)合物使細胞溶解破壞
人IgG1~3和IgM與相應(yīng)抗原結(jié)合后,可因構(gòu)象改變而使其CH2和CH3結(jié)構(gòu)域內(nèi)的補體結(jié)合點暴露,從而通過經(jīng)典途徑激活補體系統(tǒng),產(chǎn)生多種效應(yīng)功能,其中IgM、IgG1和IgG3激活補體系統(tǒng)的能力較強,IgG2較弱。IgA、IgE和IgG4本身難以激活補體,但在形成聚合物后可通過旁路途徑激活補體系統(tǒng)。通常情況下,lgD不能激活補體。
三、調(diào)理吞噬和ADCC
IgG可通過其Fc段與表面具有相應(yīng)受體的細胞結(jié)合,產(chǎn)生不同的生物學(xué)作用。
1.調(diào)理作用(opsonization) 指IgG抗體(特別是IgG1和IgG3)的Fc段與中性粒細胞、巨噬細胞表面相應(yīng)的Fc受體結(jié)合,從而增強吞噬細胞的吞噬作用。例如,細菌特異性的IgG抗體可通過其Fab段與相應(yīng)的細菌抗原結(jié)合后,以其Fc段與巨噬細胞或中性粒細胞表面相應(yīng)的Fc受體結(jié)合,通過IgG的Fab段和Fc段的“橋聯(lián)”作用,促進吞噬細胞對細菌的吞噬。
2.抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒作用(antibody-dependent cell—mediated cytotoxicity,ADCC) 指具E有殺傷活性的細胞(如NK細胞)通過其表面的Fc受體識別包被于靶細胞表面抗原(如病毒感染細胞或腫瘤細胞)上的抗體的Fc段,直接殺傷靶細胞。 NK細胞是介導(dǎo)ADCC的主要細胞??贵w與靶細胞上的抗原結(jié)合是特異性的,而表達Fc受體細胞的殺傷作用是非特異性的。
四、介導(dǎo) I 型超敏反應(yīng)
IgE為親細胞抗體,可通過其Fc段與肥大細胞和嗜堿性粒細胞表面的IgE高親和力Fc受體結(jié)合,使其致敏。當(dāng)相同的變應(yīng)原再次進入機體時,可以直接與致敏靶細胞表面的特異性IgE結(jié)合,促使這些細胞合成和釋放生物活性物質(zhì),引起I型超敏反應(yīng)。
五、穿過胎盤屏障和黏膜
在人類,lgG是唯-***能夠通過胎盤的抗體。胎盤母體***側(cè)的滋養(yǎng)層細胞可表達***種特異性的IgG輸送蛋白,稱為FcRn。IgG可選擇性地與FcRn結(jié)合,從而轉(zhuǎn)移到滋養(yǎng)層細胞內(nèi),并主動進入胎兒的血循環(huán)中。IgG穿過胎盤的作用在于這是***種重要的自然被動免疫機制,對于新生兒抗感染具有重要意義。另外,sigA可通過呼吸道和消化道的黏膜,在黏膜局部免疫中發(fā)揮重要的免疫防御作用。
(文章來源于儀器網(wǎng))