第二节
抗体的生物学活性

抗体是在体液免疫应答中发挥免疫功能的最重要免疫分子，免疫球蛋白所具有的功能是以其各功能区的特定结构为基础的，抗体的生物学功能包括V区的功能和C区的功能。图3-4概括了抗体的主要生物学功能。

一、抗体的主要功能

（一）V区的功能

抗体V区的主要功能是特异性识别结合抗原，这种特异性尤其是由V区中的CDR所决定的。Ig单体可结合2个抗原表位，为双价；分泌型IgA为4价；五聚体IgM理论上为10价，但由于立体构型的空间位阻，一般只能结合5个抗原表位，故为5价。Ig的V区与抗原结合后所显示的效应为：①中和细菌毒素；②阻止病原体入侵。

（二）C区的功能

抗体的V区在特异性的识别和结合抗原后，本身并不能清除抗原性异物，而需要借助于抗体的C区来完成此项任务。此时，抗体C区的Fc段发生变构，与效应细胞表面相应Fc受体结合，从而发挥清除抗原的重任。

1.激活补体系统

IgM、IgG（IgG1、IgG2和IgG3）与抗原结合后，可通过经典途径激活补体系统，产生多种效应功能，其中IgM、IgG1和IgG3激活补体系统的能力较强，IgG2较弱。IgD、IgE和IgG4不能激活补体；聚合的IgA和IgG4可通过旁路途径激活补体系统。

2.调理作用（opsonization）

是指抗体、补体促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。抗体的调理作用是指IgG抗体（特别是IgG1和IgG3）的 Fc段与中性粒细胞、巨噬细胞上的 IgG Fc受体结合，从而增强吞噬细胞的吞噬作用。IgA也具有调理作用。

3.抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（antibody-dependent cel-lmediated cytotoxicity，ADCC）

是指表达Fc受体的细胞通过识别抗体的Fc段直接杀伤被抗体包被的靶细胞。例如IgG抗体与带有相应抗原的靶细胞结合后，表达Fcγ R的NK细胞、巨噬细胞和中性粒细胞，可通过与 IgG Fc段的结合，直接杀伤被IgG抗体包被的靶细胞。NK细胞是介导ADCC的主要细胞。抗体与靶细胞的抗原结合是特异性的，而表达FcR的细胞其杀伤作用是非特异性的。

4.介导Ⅰ型超敏反应

IgE的Fc段可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的高亲和力IgE Fc受体（Fc ε RI）结合，促使这些细胞合成和释放生物活性物质，引起Ⅰ型超敏反应。

5.穿过胎盘和黏膜

在人类，IgG是唯一能通过胎盘的Ig。胎盘母体一侧的滋养层细胞表达一种特异性新生Fc受体（neonatal Fc receptor，FcRn）。IgG可选择性与FcRn结合，从而转移到滋养层细胞内，并主动进入胎儿血液循环中。IgG穿过胎盘的作用是一种重要的自然被动免疫机制，对于新生儿抗感染具有重要意义。

分泌型IgA（sIgA）可穿越黏膜抵达呼吸道、消化道，是参与黏膜局部免疫的主要因子。一般认为IgA主要通过隔离、结合以及交联作用而阻止病原体穿过上皮。

二、各类抗体的生物学特性

五类抗体虽然都具有结合相应抗原的功能，但其在体内分布、分子结构、血清水平及生物学活性等方面又各具特点（表3-1）。

（一）IgG

IgG是血清和细胞外液中主要的抗体成分，约占血清Ig总量的80%。按照其铰链区大小以及链内二硫键数目和位置的不同，可将人 IgG分为 4个亚类，依其在血清中浓度高低，分别为 IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。IgG自出生后3个月开始合成，3～5岁接近成人水平。IgG的半衰期为20～23天，是再次体液免疫应答产生的主要抗体，其亲和力高，在体内分布广泛，具有重要的免疫效应，是机体抗感染的“主力军”。IgG1、IgG3、IgG4可穿过胎盘屏障，在新生儿抗感染免疫中起重要作用；IgG1、IgG2、IgG4可通过其Fc段与葡萄球菌蛋白A（SPA）结合，借此可纯化抗体，并用于免疫诊断；IgG1、IgG3可高效激活补体，并可与巨噬细胞、NK细胞表面Fc受体结合发挥调理作用、ADCC作用等；某些自身抗体和引起Ⅱ、Ⅲ型超敏反应的抗体也属IgG。

（二）IgM

IgM占血清Ig总量的5%～10%，血清浓度约1mg/ml。单体IgM以膜结合型（mIgM）表达于B细胞表面，构成B细胞抗原受体（BCR）；分泌型IgM为五聚体（见图3-3），不能通过血管壁，主要存在于血清中。五聚体IgM含10个Fab段，具有很强的抗原结合能力；含5个Fc段，比IgG更易激活补体。天然血型抗体为IgM，血型不符的输血可致严重溶血反应。IgM是个体发育中最早合成的抗体，脐带血IgM升高提示胎儿宫内感染；IgM也是初次体液免疫应答中最早出现的抗体，是机体抗感染的“先头部队”；血清中检出IgM，提示新近发生感染，可用于感染的早期诊断。

（三）IgA

IgA仅占血清Ig总量的10%～15%，但却是外分泌液中的主要抗体类别。IgA分为两型：血清型为单体，主要存在于血清中；分泌型IgA（secretory IgA，sIgA）为二聚体，由J链连接，与黏膜上皮细胞合成的分泌片SP结合，经分泌性上皮细胞分泌至外分泌液中。

上皮细胞表达的多聚免疫球蛋白受体（poly Ig receptor，pIgR）的主要功能是介导IgA穿过上皮细胞腺体腔或黏膜表面，其机制为：pIgR作为受体与IgA结合，形成永久性共价复合物sIgA。sIgA主要存在于乳汁、唾液、泪液和呼吸道、消化道、生殖道黏膜表面，参与局部的黏膜免疫。新生儿易患呼吸道、消化道感染，可能与其sIgA合成不足有关。婴儿可从母乳中获得sIgA，属重要的自然被动免疫。

（四）IgD

IgD仅占血清Ig总量的0.2%，血清浓度约30μg/ml。在五类Ig中，IgD的铰链区较长，易被蛋白酶水解，故其半衰期较短（仅3天）。IgD分为两型：血清IgD的生物学功能尚不清楚；膜结合型IgD（mIgD）构成BCR，是B细胞分化成熟的标志。未成熟B细胞仅表达mIgM；成熟B细胞同时表达mIgM和mIgD，被称为初始B细胞（naive B cell）；活化的B细胞或记忆B细胞其表面的mIgD逐渐消失。

（五）IgE

正常人血清中含量最少的Ig是 IgE，血清浓度仅为0.3μg/ml，主要由黏膜下淋巴组织中的浆细胞分泌。IgE相对分子量为160kD，其重要特征为糖含量高达 12%。IgE具有很强的亲细胞性，其C _H 2和 C _H 3可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面高亲和力Fc ε RI结合，促使这些细胞脱颗粒并释放生物活性介质，引起Ⅰ型超敏反应。此外，IgE可能与机体抗寄生虫免疫有关。 CV/MY40GbeQgGi/yIKkMDlz+oeJCPECWZPwML6dan0oXsZwF1FijePUeGIBlx8h1