中国人免疫球蛋白同种异型的研究--中华民族起源的一个假说
免疫总结
一、绪论1免疫(i mmunity)是指机体识别和排除抗原性异物的特异性生理反应，其作用是维持机体的生理平衡和稳定，其结果通常对机体是有利的，但在一定条件下也可以有害。
2免疫学（Immunology）是研究免疫系统的结构与功能的科学，其阐明免疫应答的规律及其产物，探讨免疫性疾病的病理机制，从而进行免疫学诊断、治疗和预防的一门学科。
3免疫性通常是指机体对感染疾病的抵抗性。
4天花的预防11世纪的中国，人们就发现天花病人愈后的痂皮可以对天花起到预防作用，并将种人痘的方法用于天花的预防。
这种方法沿丝绸之路传入土尔其，后经土尔其的大使夫人将此方法传入英国。
1798年，英国的医学生Edward Jenner发现了牛痘可以预防天花5、免疫系统的三大功能免疫防御、免疫自稳、免疫监视6、克隆选择理论：适应性免疫的核心理论，由澳大利亚免疫学家伯内特(M. Burnet)于20世纪50年代提出，认为适应性免疫应答由抗原特异性淋巴细胞驱动；每一个淋巴细胞克隆表达相同的特异性抗原受体，在抗原选择下，特异性识别抗原的淋巴细胞发生克隆扩增，分化为效应细胞和记忆细胞；能识别自身抗原的淋巴细胞在发育早期即被清除。
二、抗原1、抗原（Antigen, Ag）是刺激机体产生免疫应（应是指抗原刺激机体产生免疫应答产物--抗体或免疫效应细胞）答（答是指相应抗原与免疫应答产物结合并将其排除体外）的物质。
2、抗原特性免疫原性（immunogenecity）是指抗原分子能够刺激机体产生免疫应答（产生特异性抗体及免疫效应细胞）的性质。
抗原性（antigenicity）又称免疫反应性，是指抗原分子与免疫应答产物（抗体或免疫效应细胞）发生特异性结合的性质。
3、完全抗原（complete antigen) 具有免疫原性和抗原性的物质。
半抗原（hapten，又称不完全抗原incomplete antigen ）无免疫原性，只有抗原性的物质4、抗原决定簇：抗原分子存在的能TCR/BCR或抗体Fab片段特异性结合的特殊化学基团，是免疫应答特异性的物质基础。
免疫球蛋白同种异形GM,KM因子在汉族中的遗传
Ｇ ３ ｍ （ ２ ４ ）
Ｇ３ ｍ （ ２ １ ） Ｇ３ ｍ （ １ ５ ）
Ｇ ３ ｍ （ １ ６ ）
Ｇ３ １ ｎ （ ２ ６ ）
Ｇ ３ ｒ ｎ （ ｕ ）
Ｇ ３ １ １ － １ （ ｖ ） Ｇ ３ １ ｎ Ｌ ｌ （ ｇ ５ ）
抢Ａ ２重链
Ｉ ｇ Ａ ２ ｈ ｅ ａ ｖ ｙ ｃ ｈ ａ ｉ ｎ ｓ
人类免疫球蛋白 （ 简称 Ｉ ｇ ）的基本结构是由两条重链和两条轻链通过二硫键连接而
成。 根据重链氨基酸排列次序以及二硫键位置的不同， Ｉ ｇ可以分为 Ｉ ｇ Ｇ ， Ｉ ｇ Ａ ， Ｉ ｇ Ｍ ，
Ｉ ｇ Ｄ和 Ｉ ｇ Ｅ等 Ｓ 类。Ｉ ｇ在化学结构上的差异， 可以通过每类 Ｉ ｇ具有不同的抗原决定簇 （ ａ ｎ ｔ ｉ ｇ ｅ ｎ ｉ ｃ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍ ｉ ｎ ａ ｎ ｔ ） 而反映出来。这些抗原决定簇是多肤链上的抗原标记， 即所谓的同
Ｋ ｍ （ １ ） 基 因 频 率 一１ 一丫 １ － ４ ２ 痴一 。 ． ３ ６ ７ ５ ， 与 群 体 调 查 资 料 恰 好 相 同 Ｗ ［ ０ ３ ， 个 家 庭
有三种婚配类型，Ｋ ｍ （ １ ）因子在子女中表现出随机分离（ 表４ ） ａ
ｎ期
赵桐茂等：免疫球蛋白同种异型 Ｇ ｍ ，Ｋ ｉ ｎ因子在汉族家庭中的遗传
Ｇ ３ ｍ （ １ ４ ）
Ｇ ３ ｍ （ １ ０ ） Ｇ３ ｉ ｎ ｀ ６ ）
Ｇ ３ ｒ ｎ （ ｂ ｌ ） Ｃ ３ ｍ （ ｂ ３ ） 。 ３ Ｉ ｎ （ ｂ ４ ） （ ３ ３ ｍ （ ｔ ） ５ ） （ ｓ ３ 川 （ 。 ３ ）
（ ； ３ ｍ（ ｃ ５ ） Ｇ ３ ＋ １ （ ｇ ） Ｇ３ ｍ（ ｓ ） Ｇ ３ Ｉ ｎ （ ｔ ）
第二章 免疫分子 1 2 Ig和补体系统
第五章 免疫分子第一节 免疫球蛋白( Immunoglobulin, Ig )免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)包括成熟B 细胞的膜表面Ig(SmIg)和某个B 细胞克隆受抗原刺激、激活、分化、转化为浆细胞后分泌的Ig 。
由于Ig 具有与相应抗原发生特异结合的功能，故称为抗体(antibody,Ab)。
在人体内约有1×１07个B 细胞克隆，各个B 细胞克隆的SmIg 分子的VL 、VH 结构都不一样，能识别差异极其微小的各种抗原决定簇，产生相应的Ig 分子。
分泌于血清中的Ig 分子结构极不均一，与抗原结合的特异性千差万别，Ig 自身表现的抗原性(血清型)也多种多样。
关于Ig 产生的遗传控制及多样性的起源，遗传学家们一直在进行研究，并存在分歧，提出的学说主要有胚系学说、体细胞突变学说和基因重排学说。
随着分子生物学技术的发展，基因重排学说不断被实验证实和完善，受到普遍赞同。
一、免疫球蛋白分子的基本结构Ig 分子的基本结构为，两条相同的轻链(light chain, L 链)在两条相同的重链(heavy chain, H 链)外侧，L 链和H 链之间，H 链与H 链之间，由二硫键连接成一个“Y ”字型。
每条L 链由210～230氨基酸组成，分子量约23ku ，每条H 链由420～446个氨基酸组成，分子量50～70ku 。
所有Ig 的L 链和H 链从氨基端起的100多个氨基酸的组成和顺序多变，称为可变区(variable region, V 区)，L 链的V 区(VL)由108个氨基酸组成，H 链的V 区(VH)由107～130个氨基酸组成，VL 和VH 共同组成与相应抗原决定簇结合的部位。
在VL 和VH 中氨基酸组成的变化仅集中3个区域(占氨基酸总量的15%~20%),称为超变区(hypervariable region, HV)。
超变区是Ig 与抗原结定簇结合的互补决定区(complementarity-determining region,CDR)。
免疫球蛋白分子的结构与功能
一、免疫球蛋白分子的基本结构Porter等对血清IgG抗体的研究证明，Ig分子的基本结构是由四肽链组成的。
即由二条相同的分子量较小的肽链称为轻链和二条相同的分子量较大的肽链称为重链组成的。
轻链与重链是由二硫键连接形成一个四肽链分子称为Ig分子的单体，是构成免疫球蛋白分子的基本结构。
Ig单体中四条肽链两端游离的氨基或羧基的方向是一致的，分别命名为氨基端（N端）和羧基端（C端）。
图2-3 免疫球蛋白分子的基本结构示意图（一）轻链和重链由于骨髓瘤蛋白（M蛋白）是均一性球蛋白分子，并证明本周蛋白（BJ）是Ig分子的L链，很容易从患者血液和尿液中分离纯化这种蛋白，并可对来自不同患者的标本进行比较分析，从而为Ig分子氨基酸序列分析提供了良好的材料。
1．轻链（light chain,L）轻链大约由214个氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物，分子量约为24kD。
每条轻链含有两个由链内二硫键内二硫所组成的环肽。
L链共有两型：kappa(κ)与lambda(λ)，同一个天然Ig分子上L链的型总是相同的。
正常人血清中的κ：λ约为2：1。
2．重链（heavy chain,H链）重链大小约为轻链的2倍，含450～550个氨基酸残基，分子量约为55或75kD。
每条H链含有4～5个链内二硫键所组成的环肽。
不同的H链由于氨基酸组成的排列顺序、二硫键的数目和们置、含的种类和数量不同，其抗原性也不相同，根据H链抗原性的差异可将其分为5类：μ链、γ链、α链、δ链和ε链，不同H链与L链（κ或λ链）组成完整Ig的分子分别称之为IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。
γ、α和δ链上含有4个肽，μ和ε链含有5个环肽。
（二）可变区和恒定区通过对不同骨髓蛋白或本周蛋白H链或L链的氨基酸序列比较分析，发现其氨基端（N-末端）氨基酸序列变化很大，称此区为可变区（V），而羧基末端（C-末端）则相对稳定，变化很小，称此区为恒定区。
1．可变区（variable region,V区）位于L链靠近N端的1/2（约含108～111个氨基酸残基）和H链靠近N端的1/5或1/4（约含118个氨基酸残基）。
挑战杯
5.方茴说："那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
"6.方茴说："我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
"7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛简介参加“挑战杯”科技竞赛的作品一般分为三大类：自然科学类学术论文、社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作，凡在举办竞赛终审决赛的当年７月１日起前正式注册的全日制非成人教育的各类高等院校的在校中国籍本专科生和硕士研究生、博士研究生（均不含在职研究生）都可申报参赛。
每个学校选送参加竞赛的作品总数不得超过６件（每人只限报一件作品）、作品中研究生的作品不得超过３件，其中博士研究生作品不得超过１件。
各类作品先经过省级选拔或发起院校直接报送至组委会，再由全国评审委员会对其进行预审，并最终评选出８０％左右的参赛作品进入终审，终审的结果是，参赛的三类作品各有特等奖、一等奖、二等奖、三等奖、且分别约占该类作品总数的３％、８％、２４％和６５％。
竞赛的宗旨：崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战。
竞赛的目的：引导和激励高校学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质，并在此基础上促进高校学生课外学术科技活动的蓬勃开展，发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力的优秀人才。
竞赛的方式：高等学校在校学生申报自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作三类作品参赛；聘请专家评定出具有较高学术理论水平、实际应用价值和创新意义的优秀作品，给予奖励；组织学术交流和科技成果的展览、转让活动。
第五届“挑战杯”一等奖获奖名单清华大学浦志勇《十字路口看乡企》--中国农村乡镇企业转制问题调查报告清华大学白继红蛋白质去折叠与折叠机制的研究清华大学陈益钢基于界面设计的多层膜技术获得新型合金1."噢，居然有土龙肉，给我一块！"2.老人们都笑了，自巨石上起身。
免疫球蛋白
七、免疫球蛋白基因
七、免疫球蛋白基因：基因重排
重组信号序列 (recombination signal sequence， RSS)是由寡核苷酸组成的七聚体(heptamer) [5‘CACAGTG3’]、九聚体(nonamer) [5‘ACAAAAACC3’]，以及两者之间较少保守 性的间隔序列(spacer)所组成。
Susumu Tonegawa（利川根进）
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1987
"for his discovery of the genetic principle for generation of antibody diversity"
高）、唾液、泪液中 ＊ 功能: 对机体的局部粘膜(如呼吸道、消化道粘膜)的抗
感染免疫有重要作用。 ＊ 新生儿通过母乳喂养，可获得被动免疫。
IgD
＊单体结构；
＊血清含量低，占Ig总量的0.2％；半衰期极短，仅3天 （铰链区长）
＊ B细胞表面的IgD（SmIgD）是成熟B细胞的重要表面标 志：未成熟B细胞仅表达mIgM，成熟B细胞（初始型） 表达mIgM和mIgD，活化或记忆性B细胞mIgD逐渐消失。
二、免疫球蛋白的功能区
结构域：Ig的多肽链分子中约110个氨基酸可 折叠成由链内二硫键连接的具有特定功能的球 形结构。称为免疫球蛋白的功能区或结构域 （domain）.
＊ VL和VH: 抗原结合部位 ＊ CL和CH1:同种异型的遗传标记所在处 ＊ CH2和CH3：
① IgG的CH2和IgM的CH3: 补体C1q结合点； ② 母体的IgG借助CH2通过胎盘进入胎儿体内 ＊ CH3、CH4: 与细胞Fc受体结合的部位 IgG的CH3可结合细胞表面的FcR，IgE的CH2和CH3 可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞的IgE Fc受体结合。
血清型1
采用电泳（淀粉电泳、丙烯酰胺电泳）和 免疫学方法（免疫扩散，血凝抑制）及免 疫电泳相结合的方法，以检出的血清蛋白 型有触珠蛋白、转铁蛋白、低密度脂蛋白 等21个系统，137个抗原。
免疫球蛋白
人类免疫球蛋白已知有三类同种异型：Gm， Am和Km。
免疫球蛋白同种异型遗传标记
同种异型遗传标记是位于免疫球蛋白上反 应个体差异的遗传标记。 一、免疫球蛋白的结构与分类
因此，G2m(23)因子作为人类免疫系统 的特征，可用于研究人类进化、种族特征、 基因流动以及自然选择对人类免疫系统的 作用等。
Gm型的遗传
通过对Gm因子的广泛群体遗传学及家系调 查，证实Gm因子的遗传方式为常染色体共 显性单倍型遗传。
抗Gm抗体的产生
输血：尤其是儿童患者，经多次输血后常常可测到可识别 特异性的抗体。在成人，至少经过长期的刺激, 才能产生 抗体。在经产妇, 单独一次注射免疫球蛋白, 不可能增加 针对免疫球蛋白的抗体； 妊娠：曾在孕妇中检测到抗G1m（1）, 后来她的婴儿证实 为G1m（1）。 脐血血清中含有少量（1%或更少）的内源 性IgG, 当婴儿的所载有的IgG决定簇与母亲不同时, 母亲 即被免疫； 婴儿对母亲IgG同种异型的免疫应答
Km系统有三个因子： Km（1）、Km（2）、 Km
（3），Km系统的等位基因有Km1、 Km1，2和 Km3三
个，按常染色体共显性规律遗传
此系各个抗原在白人、黑人和东亚人分别均不相 同。
新生儿出生时带有来自母体的IgG，此 期间具有母体的同种型。出生后约6个月， 新生儿产生自己的免疫球蛋白，表现出自 己的同种异型。
菌培养,均未发现任何异常情况。
同时根据患者输血情况及所出现症状以及患者即往史 进行分析,推断其可能是由于患者血浆中缺乏IgA ,因输血 浆产生抗体引起抗原抗体反应,进而产生过敏反应症状。 对患者血浆中IgA 情况进行检测,发现患者血浆中IgA 含量仅为4.5mg/ dl ,远远低于同年龄组平均水平下限;而 其抗IgA 抗体效价为1 :3 000 ； 同时对患者即往史调查发现,患者平时经常出现呼吸道、 消化道感染症状,进一步证明了我们的推断
免疫球蛋白
No activation
Activation
IgA
➢ 有两型：血清IgA（单体）和分泌型IgA（二聚体）。
➢分泌型IgA：①由两个IgA单体与J 链和 分泌片结合而成二聚体结构；②是人体外 分泌液中的主要抗体； ③由黏膜相关淋巴 组织（MALT）产生，对防御病原微生物入 侵起重要作用，又称为局部防御性抗体。 在局部抗感染中发挥重要作用。
第四章 免疫球蛋白
免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）是 指具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋 白。
抗体（antibody,Ab)是B细胞识别抗原后 增殖分化为桨细胞所产生的一种蛋白质，主要 存在于血清等体液中，能与相应抗原特异性地 结合，具有免疫功能。
第一节 免疫球蛋白的结构
抗体（antibody，Ab）——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 白（Immunoglobulin,Ig）。包括膜型Ig和分泌型Ig。
HVR1
50
FR1
FR2
FR3
0
25
50
75
Amino acid residue
框架区(Framework,FR)
FR4 100
决定簇互补区
（complementarity-determinant region, CDR ）
抗体与抗原决定簇结合 的位置，又称为决定簇 互补区（CDR），也是 抗体分子的独特型决定 簇(Idiotypes of antibody molecules,Id) 的主要存 在部位。
180
0
3
和
2 或 2
190
0
0.05
3
2
0
0