第一章 生物制品学的免疫学理论

志着B细胞成熟 • 对防止免疫耐受有一定作用
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5、IgE
• 血清中含量最低。 • 由呼吸道、消化道的黏膜固有层中浆细胞产生； • 易与皮肤组织、肥大细胞、血液中的嗜碱性粒细胞
和血管内皮细胞结合； • 可介导I型变态反应； • 可抗寄生虫和某些真菌感染
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Nanobody
B、根据轻链分型： 其结构和抗原性的不同分为 κ、λ型
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（2）可变区与恒定区
• 根据氨基酸排列顺序的不同分为：
可变区（V区）：氨基酸组成、排列顺序变化较大； 恒定区（C区）：氨基酸数量、种类、排列顺序及
含糖量都比较稳定。
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（3） 铰链区
• 位于CH1与CH2之 间，含有丰富的 脯氨酸，因此易 伸展弯曲，而且 易被木瓜蛋白酶、 胃蛋白酶等水解。
成分； • 半衰期较长（16～24d）； • 主要的抗感染抗体(具有抗菌、抗病毒、抗毒素和
免疫调理作用)。
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2、IgM
• 为五聚体，是分子量最大 的Ig，称巨球蛋白；
• 含量占血清的10% • 抗感染免疫早期产生； • 抗菌、抗病毒、中和毒素； • 参与II、III型超敏反应。
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IgA的特点
• 参与皮肤粘膜的局部抗感染作用 • 初乳中含有高浓度的sIgA----母乳喂养 • 通过替代途径激活补体 • 参与Ⅲ型超敏反应 • 活疫苗经滴鼻、点眼、饮水及喷雾途径免疫，均
可产生分泌型IgA，建立黏膜免疫力。
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4、IgD
• IgD是B细胞的重要表面标志 • B细胞的分化过程中首先出现mIgM，mIgD的出现标
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二、抗体
（一）免疫球蛋白与抗体
• 免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）是指存在于人和动物血 液（血清）、组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结 构的球蛋白。
• 依据化学结构和抗原性差异，免疫球蛋白可分为IgG，IgM， IgA，IgE和IgD。
• 抗体（antibody, Ab)是动物机体受到抗原刺激后，由B淋巴 细胞转化为浆细胞产生的，能与相应的抗原发生特异性结
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Nanobody结构模式图
A图：传统四链结构的抗体；B图：骆驼血液中的重链抗体； C图：稳定的可结合抗原的最小单位VHH也称 Nanobody
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半抗原
• 简单半抗原：不能单独刺激机体产生抗体， 在与抗体结合后不能出现可见反应，也称 封阻性抗原。
• 分子量较小； • 只有一个抗原表位； • 可以与抗体结合但是不发生可见反应。
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抗生素
酒石酸
苯甲酸 5
半抗原
• 复合半抗原：不能单独刺激机体产生抗体， 在与抗体结合后，在一定条件下出现肉眼 可见的反应。
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3、IgA
• 分为血清型和分泌型两种。 • 血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生，
为单体。而分泌型IgA（sIgA）是由呼吸道、消化 道、泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生，为双 体、三体或多体。
• sIgA主要存在于唾液、泪液、以及呼吸道、消化道 和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。
• 分子量较大 • 有多个抗原表位 • 能与相应抗原发生肉眼可见的反应。
2019/11/6 荚膜多糖
类脂质
脂多糖
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（二）构成免疫原的条件
• 抗原物质要具有良好的免疫原性，需 具备以下条件：
• 异源性 • 分子大小
• 化学组成、分子结构与立体构象的复 杂性
• 物理状态 （颗粒）
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• 异源性
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• 3.糖类免疫球蛋白是含糖量相当高的蛋白，特别是 IgM和IgA。
具有使免疫球蛋白分子易溶和防止其分解的作用。
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2、免疫球蛋白的水解片段
• 木瓜蛋白酶(papain)水解IgG：得到两个相 同的抗原结合片段（Fab段）和一个Fc段。
• 胃蛋白酶(pepsin)裂解IgG：得到一个具有 双价活性的F（ab’）2段和若干个小分子多肽 碎片（pFc’）
• ⑸毒素抗原 (toxin antigen)很多为细菌，能 产生外毒素。其成分为糖蛋白或蛋白质， 具有很强的抗原性，经灭活后类毒素能刺 激机体产生抗体（即抗毒素）。
经甲醛灭活，毒力减弱或丧失，仍具有免疫原性可制成类毒
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• 2. 病毒抗原
• 各种病毒结构不一，因而其抗原成分也很复杂。主要分 为：
合反应的免疫球蛋白。
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（二）免疫球蛋白的分子结构
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1、免疫球蛋白的基本结构
• 四肽链结构 ，链间二硫键连接 • 两条重链（H）和两条轻链（L） • 氨基端和羧基端。
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（1）重链与轻链
A、根据重链分类： 根据重链靠近羧基末端氨基酸组成及排列顺序不同， 将重链分为种：γ、α、μ、δ、ε 根据重链组成不同，将Ig分为五类：IgG、IgA、IgM、 IgD、IgE
第一章
生物制品学的免疫学理论
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第一节 免疫系统
一、 抗原与抗原性
能刺激机体产生抗体和效应性淋巴细胞并能 与之结合引起特异性反应的物质。
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抗原性:
免疫原性 (Immunogenicity)：抗原能刺激机体 产生抗体和致敏淋巴细胞的特性。
反应原性 (Immunoreactivity)：又称为免疫反 应性(immunoreactivity)。是指抗原与相应的抗体 或效应性淋巴细胞发生特异性结合的特性，这种结 合反应的特异性可能是生物学中已知的最特异的反 应。
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（四） 抗原的交叉性
• 自然界中存在着无数多的抗原物质，不同抗原物质之间、 不同种属的微生物间、微生物与其他抗原物质间，难免 有相同或相似的抗原组成或结构，也可能存在共同的抗 原表位，这种现象称为抗原的交叉性或类属性。而这些 共有的抗原组成或表位就称为共同抗原(common antigen) 或交叉反应抗原(cross reacting antigen)。种属相关的生物 之间的共同抗原又称为“类属抗原”。
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（4）免疫球蛋白的特殊分子结构
• 1.连接链（J链）是一条多肽链，富含半胱氨酸， 由浆细胞合成，以二硫键的形式共价结合到Ig的重 链上，起稳定多聚体的作用。
• 2.分泌成分：由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共 价形式结合到二聚体上，保护IgA，使之不受环境 中酶的破坏，并介导IgA的转运
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（五）主要微生物抗原
• ⑴ 菌体抗原 (somatic antigen)又称O抗原，主要指革 兰氏阴性菌细胞壁抗原，其化学本质为脂多糖(LPS)。
• ⑵鞭毛抗原 (flagllar antigen)又称H抗原。由丝状体 (filiform，filament)、钩状体(hook)和基体(basal body)3部分组成，鞭毛抗原主要决定于丝状体。
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（四） 抗原的交叉性
• 不同物种间存在共同的抗原组成； • 不同抗原分子存在共同的抗原表位； • 不同表位之间有部分结构相同。
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（五）主要微生物抗原
• 1. 细菌抗原(bacterial antigen) 细菌的抗原 结构却比较复杂，应把细菌看成是多种抗 原成分组成的复合体。根据细菌各部分构 造和组成成分的不同，可将细菌抗原 (bacterial antigen)分为菌体抗原、鞭毛抗原、 荚膜抗原、菌毛抗原、毒素抗原；
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纳米抗体
• 纳米抗体是于1993年在自然杂志中首次报道，在羊驼外周血 液中存在一种天然缺失轻链的抗体，该抗体只包含一个重链 可变区（VHH）和两个常规的CH2与CH3区，但却不像人工改 造的单链抗体片段(scFv)那样容易相互沾粘，甚至聚集成块。 更重要的是单独克隆并表达出来的VHH结构具有与原重链抗 体相当的结构稳定性以及与抗原的结合活性，是目前已知的 可结合目标抗原的最小单位。VHH晶体为2.5nm,长4nm,分子 量只有15KD,因此也被称作纳米抗体（Nanobody,Nb）。
• 物理性状： 聚合状态>单体状态 颗粒性抗原>可溶性抗原
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（三） 抗原决定簇 (Antigen Determinant,AD)
概念：抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫 活性的化学基团，又称抗原为表位（epitope）
AD的数目、性质和空间构象决定抗原特异性； 抗原以AD与相应抗原受体及抗体特异性结合
• 如口蹄疫病毒的结构蛋白VP1、VP2、VP3和VP4。VP3可 使机体产生中和抗体，使动物获得抗感染能力，为口蹄 疫病毒的保护性抗原。
• （3） S抗原又称可溶性抗原（soluble antigen）。 • （4）NP抗原又称核蛋白抗原（Nuclear protein antigen）。
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• ⑶荚膜抗原 (capsular antigen)又称K抗原。荚膜由细
菌菌体外的黏液物质组成，细菌荚膜构成有荚膜细
菌有机体的主要外表面，是细菌主要的表面免疫原。
(碳疽)
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（五）主要微生物抗原
• ⑷菌毛抗原 (pili antigen)为许多革兰氏阴性 菌和少数革兰氏阳性菌(如某些链球菌)所具 有。