一、抗體的主要功能
一、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??贵w結(jié)合抗原表位的個(gè)數(shù)稱為抗原結(jié)合價(jià)。Ig單體可結(jié)合2個(gè)抗原表位,為雙價(jià)。SIgA是二聚體,可結(jié)合4個(gè)抗原表位,為4價(jià)。IgM是五聚體,理論上可以結(jié)合10個(gè)抗原,應(yīng)該是10價(jià),但由于立體構(gòu)象的空間位阻,使lgM一般只能結(jié)合5個(gè)抗原表位,故為5價(jià)。[3]
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(xì)胞膜表面的IgM和IgD構(gòu)成B細(xì)胞的抗原識別受體,能輔助B細(xì)胞特異性識別抗原分子。[3]
二、激活補(bǔ)體產(chǎn)生攻膜復(fù)合物使細(xì)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(bǔ)體結(jié)合點(diǎn)暴露,從而通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體系統(tǒng),產(chǎn)生多種效應(yīng)功能,其中IgM、IgG1和IgG3激活補(bǔ)體系統(tǒng)的能力較強(qiáng),IgG2較弱。IgA、IgE和IgG4本身難以激活補(bǔ)體,但在形成聚合物后可通過旁路途徑激活補(bǔ)體系統(tǒng)。通常情況下,lgD不能激活補(bǔ)體。[3]
三、調(diào)理吞噬和ADCCIgG可通過其Fc段與表面具有相應(yīng)受體的細(xì)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(xì)胞、巨噬細(xì)胞表面相應(yīng)的Fc受體結(jié)合,從而增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的吞噬作用。例如,細(xì)菌特異性的IgG抗體可通過其Fab段與相應(yīng)的細(xì)菌抗原結(jié)合后,以其Fc段與巨噬細(xì)胞或中性粒細(xì)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(jìn)吞噬細(xì)胞對細(xì)菌的吞噬。[3]
2.抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(antibody-dependent cell—mediated cytotoxicity,ADCC) 指具E有殺傷活性的細(xì)胞(如NK細(xì)胞)通過其表面的Fc受體識別包被于靶細(xì)胞表面抗原(如病毒感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞)上的抗體的Fc段,直接殺傷靶細(xì)胞。 NK細(xì)胞是介導(dǎo)ADCC的主要細(xì)胞。抗體與靶細(xì)胞上的抗原結(jié)合是特異性的,而表達(dá)Fc受體細(xì)胞的殺傷作用是非特異性的[3]。
四、介導(dǎo) I 型超敏反應(yīng)IgE為親細(xì)胞抗體,可通過其Fc段與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)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(jìn)入機(jī)體時(shí),可以直接與致敏靶細(xì)胞表面的特異性IgE結(jié)合,促使這些細(xì)胞合成和釋放生物活性物質(zhì),引起I型超敏反應(yīng)。[3]
五、穿過胎盤屏障和黏膜在人類,lgG是唯一能夠通過胎盤的抗體。胎盤母體一側(cè)的滋養(yǎng)層細(xì)胞可表達(dá)一種特異性的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(xì)胞內(nèi),并主動進(jìn)入胎兒的血循環(huán)中。IgG穿過胎盤的作用在于這是一種重要的自然被動免疫機(jī)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。
二、抗體的多樣性
人血清中的抗體多種多樣,B淋巴細(xì)胞可產(chǎn)生的抗體種類在108以上,可與眾多不同抗原發(fā)生特異性結(jié)合??贵w多樣性的原因主要有兩方面:
1.外源性因素環(huán)境中抗原種類甚多,每種大分子抗原又有多種抗原表位,每種抗原表位均可選擇激活體內(nèi)一個(gè)B細(xì)胞克隆,產(chǎn)生一種特異性抗體。
2.內(nèi)源性因素抗體多樣性的另一個(gè)原因是由基因的結(jié)構(gòu)及功能特征所決定的。編碼人Ig重鏈及κ、λ型輕鏈的基因分別位于第14、2、22號染色體上。其中編碼Ig重鏈的基因包括編碼可變區(qū)的V、D、J及編碼恒定區(qū)的C基因;編碼Ig輕鏈的基因包括編碼可變區(qū)的V、J及編碼恒定區(qū)的C基因。每種基因片段是以多拷貝的形式存在,其中編碼重鏈V區(qū)的VH、DH和JH的基因片段數(shù)分別為50、23和6個(gè);編碼K輕鏈V區(qū)的Vx和JK基因片段數(shù)分別為60和5個(gè),編碼入輕鏈V區(qū)的VX和J入基因片段數(shù)分別為30和7個(gè)。這些基因在胚系階段以分隔的形式存在。在B細(xì)胞的分化發(fā)育過程中,這些基因片段發(fā)生重排和組合,從而產(chǎn)生數(shù)量巨大、能識別特異性抗原的BCR。每種具有特異性BCR的B細(xì)胞克隆可識別相應(yīng)的抗原,產(chǎn)生一種特異性抗體。Ig基因重組是B細(xì)胞合成無數(shù)特異性抗體的主要原因。
三、抗體檢測的特殊情況
對許多疾病的預(yù)后及機(jī)體免疫狀況的觀察,也并非特異性抗體檢測可以完全替代的。另一類情況,對某些疾病的診斷,檢測抗原的意義并不大,而依靠的是對這些抗原所引起機(jī)體產(chǎn)生抗體的檢測,而這些抗體是致病因素之一,也是臨床診斷的重要依據(jù)。自身免疫病中自身抗體的檢出就是最好的例子之一。結(jié)締組織病與自身抗體的關(guān)系,可能是研究最多的一類疾病。事實(shí)上,其他如呼吸、消化、泌尿、心血管、血液、內(nèi)分泌、神經(jīng)等系統(tǒng)的一些疾病都與自身免疫有關(guān),都可檢測到相應(yīng)的自身抗體,如胰島素依賴型糖尿病與胰島細(xì)胞抗體、橋本氏甲狀腺炎與甲狀腺微粒體抗體、重癥肌無力癥與乙酰膽堿受體抗體等等的關(guān)系已得到公認(rèn);還有,不孕癥和衰老與自身抗體關(guān)系的研究也正在不斷深入;自身受體抗體的研究,亦具有廣泛的應(yīng)用前景。由此可見,自身抗體的檢測對于許多疾病的診斷或闡明致病機(jī)理都有重要價(jià)值。隨著研究的深入,還會有更多疾病與自身免疫的關(guān)系將隨著新的自身抗體的發(fā)現(xiàn)而得以明確。本期刊登的張學(xué)軍等和吳慶軍等的論著文章就反映了這方面工作的一些進(jìn)展??梢栽O(shè)想,自身抗體的檢測將成為大家關(guān)注的課題及臨床免疫學(xué)檢驗(yàn)中一個(gè)重要的組成部分。除自身免疫病外,在諸如免疫缺陷病、免疫增生性疾病、及某些型別的超敏反應(yīng)疾病的診斷中,需檢測的也是各類免疫球蛋白,而不是抗原。
四、抗體檢測的注意事項(xiàng)
為了保證試驗(yàn)的特異性和敏感性,無論是顆粒性抗原、組織提取物、多肽抗原、重組抗原都必須純化,否則容易產(chǎn)生非特異性反應(yīng)。在應(yīng)用標(biāo)記免疫分析中,可引起本底數(shù)值的增高,極大地影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。在檢測自身抗體時(shí),許多抗原是用組織提取物,更應(yīng)注意抗原的純化問題。由于不同組織、器官間可存在相同抗原成分,使得同一自身免疫病,可檢出幾種不同自身抗體,同一自身抗體又可出現(xiàn)在不同自身免疫病中,這就影響了檢驗(yàn)的特異性。因此提示我們,關(guān)于這方面特異性抗原的提取、純化和合成,還有許多工作要做,是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)的任務(wù)。還必須指出,無論檢測哪一種抗體,所用抗原的片段或成分的不同,都可影響其特異性及敏感性。因此采用一種新抗原時(shí),需要進(jìn)行嚴(yán)格對照,方可確定其應(yīng)用價(jià)值。
必須明確,不同的檢測方法,靈敏度、準(zhǔn)確性、重復(fù)性并不完全相同,加上試劑盒質(zhì)量不一,都影響到試驗(yàn)結(jié)果。在應(yīng)用或建立一個(gè)方法時(shí),檢測系統(tǒng)中所有成分的濃度必須經(jīng)過嚴(yán)格滴定,選擇最恰當(dāng)?shù)臐舛确秶?。例如酶?lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA),抗原及酶結(jié)合物濃度低,最后吸光度值太小,易出現(xiàn)假陰性,如濃度太高,吸光度值偏大,甚至移到標(biāo)準(zhǔn)曲線的平臺,即處于不敏感的范圍便會明顯影響結(jié)果的可靠性。
抗體有保護(hù)性抗體,非保護(hù)性抗體之分,有些抗體的水平達(dá)到高峰后旋即下降乃至消失,有些抗體可長期存在直至終身。如乙肝核心抗體(抗-HBc),陽性率可高達(dá)70%左右,臨床醫(yī)生常因此產(chǎn)生困惑。其實(shí)這是抗-HBc的總抗體,可能長期存在。如其滴度低,即為既往感染過乙肝,有流行病學(xué)意義,高滴度才有臨床診斷意義。再如自身抗體測定中,少數(shù)正常人也存在有少量自身抗體,它不僅對機(jī)體無害,而且能幫助機(jī)體清除衰老及變質(zhì)的細(xì)胞對機(jī)體有利。另外,在臨床診斷中,須針對不同發(fā)病機(jī)理檢測相應(yīng)抗體,如I型超敏反應(yīng)應(yīng)檢測IgE,而在Ⅱ型超敏反應(yīng)主要測IgG、IgM型抗體,又如鼻咽癌患者查的是EB病毒殼膜抗原-IgA(IgA/VCA抗體)。另外抗體測定和其他檢驗(yàn)一樣,存在著假陽性、假陰性的問題,可能由于方法學(xué)的不完善引起,或者由于機(jī)體反應(yīng)性的不同所致,在解釋結(jié)果時(shí)務(wù)必注意。
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