各类免疫球蛋白的特点及生物学功能
(一)IgG
占血清Ig总量的75%~80%,以单体形式存在,分子量约150 kDa。IgG主要由脾脏和淋巴结中的浆细胞合成,为再次免疫应答时的主要抗体,半衰期约23日,在所有免疫球蛋白中半衰期最长。所以,临床应用时,以相隔2~3周注射1次为宜。IgG在体内含量高,分布广且分子量小,比其他免疫球蛋白更易透过毛细血管壁弥散到组织液中,包括脑脊液在内的所有组织和体液中都存在IgG,具有较强的抗感染、中和毒素和免疫调理作用。在人类,IgG是唯一能通过胎盘的抗体。胎盘内IgG含量远比血清浓度高,对新生儿抵抗感染起重要作用。机体合成IgG的年龄迟于IgM,个体出生后3个月开始合成IgG,3~5岁接近成人水平。由于IgG具有上述特点,因此在机体免疫防御中占有重要地位,大多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体都属于IgG类抗体。而许多自身抗体,如抗核抗体、抗线粒体抗体等,以及引起Ⅲ型超敏反应的免疫复合物中的抗体,大多也是IgG类。IgG分为4个亚类,其中IgG1~3与相应抗原结合后,可激活补体经典途径,IgG4凝聚物可激活补体旁路途径。IgG与相应抗原结合,并通过其Fc段与表面具有IgG Fc受体(FcγR)的吞噬细胞和NK细胞结合后,发挥调理作用和ADCC效应;此外,IgG可通过其Fc段与葡萄球菌蛋白A(SPA)结合,借此可纯化抗体或用于免疫学诊断。
(二)IgM
Ig M分为血清型和膜型两种类型。血清型IgM占血清Ig总量的5%~10%。其分子量最大(约900 kDa),由5个单体和1个J链组成的五聚体,呈花环状,又称为巨球蛋白(macroglobulin)。Ig M不能通过血管壁,主要存在于血液中,其抗原结合价(>5)和补体激活能力高于IgG,具有高效抗感染免疫作用。IgM的产生部位主要在脾脏和淋巴结中,IgM是初次免疫应答早期阶段中产生的主要免疫球蛋白,其血清半衰期较短,仅10日,血清中检出某种病原体特异性Ig M或其水平升高,提示近期发生感染,此有助于感染性疾病的早期诊断。Ig M是种系发生过程中最早出现的抗体,在鱼类开始出现Ig M,两栖类出现Ig M和IgG,人类出现五类Ig。Ig M是个体发育过程中最早产生的抗体,可在胚胎晚期生成,脐带血IgM含量升高,提示胎儿宫内感染。天然的血型抗体属IgM,故输入血型不合的血液将引起严重的溶血反应。
膜型Ig M(mIg M)为单体Ig M,表达于B细胞表面,是B细胞抗原受体(BCR)的主要类型(见第四章)。
(三)IgA(https://www.daowen.com)
Ig A分血清型和分泌型。血清型为单体,主要存在于血清中,分子量为170 kDa,占血清Ig总量的10%~15%,分为IgA1和IgA2两个亚类。主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生,具有一定的抗感染免疫作用。
分泌型Ig A(SIg A)是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等黏膜固有层中的浆细胞产生的Ig A二聚体,能与黏膜上皮细胞基底侧表面多聚免疫球蛋白受体(polymeric Ig receptor,pIgR)结合,然后在胞吞转运过程中,pIgR在蛋白水解酶作用下与膜脱离,其细胞外部分(即分泌片)仍与IgA二聚体结合形成分泌型IgA,并通过胞吐作用将其分泌到黏膜表面。SIgA主要存在于唾液、泪液、初乳、胃肠液及鼻、支气管的分泌液中,不易被蛋白酶破坏,故主要发挥黏膜局部的免疫效应。若SIgA合成低下或障碍,则易发生呼吸道、胃肠道、泌尿道感染和过敏反应。IgA不能通过胎盘,出生后4~6个月血中才出现IgA。新生儿可从母乳中获得SIgA,以防止胃肠道感染,因此临床上提倡母乳喂养。
(四)IgD
IgD分为血清型和膜型两种类型,两者均以单体形式存在。血清型IgD含量低,分子量为175 kDa,仅为血清Ig总量的0.3%;其铰链区较长,易被蛋白酶水解,故半衰期短(仅为3日),血清IgD功能尚不清楚。膜型IgD(mIgD)是表达于B细胞表面的抗原受体,也是B细胞发育成熟的重要标志(见第四章)。
(五)IgE
IgE分子量为190 kDa,是正常人血清中含量最低的Ig,仅占血清Ig总量的0.02%,在个体发育过程中合成较晚。但在过敏性疾病或寄生虫感染患者血清中,特异性IgE含量显著增高。IgE为亲细胞性抗体,其Fc段与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面相应高亲和力受体(FcεRⅠ)结合,介导Ⅰ型超敏反应。此外,IgE还与机体抗寄生虫感染有关。