抗体与免疫球蛋白
抗体（antibody，Ab）是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞后所产生的，是能与相应抗原特异性结合的球蛋白，抗体主要存在于血清和体液中。
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。抗体是生物学功能上的概念，而免疫球蛋白则是化学结构上的概念。免疫球蛋白包括抗体及结构与抗体相似但无抗体活性的球蛋白，如骨髓瘤、巨球蛋白血症等患者血清中的球蛋白。故所有的抗体都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不都是抗体。
（一）免疫球蛋白分子的基本结构
根据免疫球蛋白的结构与抗原特异性不同，免疫球蛋白可分为IgG、IgA、IgM、IgD和IgE 5类。5种免疫球蛋白结构虽有不同，但其基本结构相似。免疫球蛋白基本结构又称单体，由4条肽链组成，2条长链称为重链（H链），由450～550个氨基酸残基组成，2条短链称为轻链（L链），大约由214个氨基酸组成。根据L链恒定区氨基酸序列及抗原性不同可将免疫球蛋白分为κ型和λ型。一个免疫球蛋白分子中两条重链同类，两条轻链同型。
免疫球蛋白单体中4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）。在N端，轻链的1/2和重链的1/4或1/5处氨基酸的种类和顺序各不相同，称为可变区（V区）；C端其余部分的氨基酸，在种类和顺序上彼此差别不大，称为稳定区或恒定区（C区）。H链的C区又可根据其结构域分为CH1～CH3或CH1～CH4，可执行不同的功能。
在可变区中，某些特定部位的氨基酸残基的种类和顺序更易变化，这些部位称为超变区，可供抗原决定簇互补结合，故超变区又称为决定簇互补区。可变区中的其他氨基酸残基称为骨架区，其组成与排列相对保守（图13-2）。
（二）免疫球蛋白的其他结构
1.连接链（J链） 由浆细胞合成，连接两个或两个以上单体分子形成二聚体或五聚体，如分泌型IgA和五聚体IgM。
2.分泌片（SP） 由黏膜上皮细胞合成，可保护分泌型IgA（SIgA）免受环境中蛋白水解酶的破坏；促进SIgA转运。
3.铰链区（hinge region） 位于CH1～CH2之间，富含脯氨酸，易发生伸展及一定程度的转动，便于抗体与抗原结合；还可使免疫球蛋白分子变构，有利于与补体结合。
图13-2 免疫球蛋白基本结构及功能域示意图
（三）免疫球蛋白的水解片段
在一定条件下，免疫球蛋白分子肽链的某些部分容易被蛋白酶水解，产生不同的片段。木瓜蛋白酶和胃蛋白酶是常用的两种蛋白水解酶。
1.木瓜蛋白酶的水解 裂解部位在IgG铰链区H链二硫键近N端，形成3个片段：2个相同的抗原结合片段，简称Fab段；1个可结晶的片段，简称Fc段，具有活化补体、结合细胞Fc受体、通过胎盘等功能。
2.胃蛋白酶的水解 裂解部位在IgG铰链区H链二硫键近C端，形成一个具有双价结合抗原的F（ab'）2片段和无生物活性的小片段，即pFc'段（图13-3）。F（ab'）2片段既保留了结合抗原的生物学活性，又避免了因Fc段可能引起的副作用，被广泛用作生物制品，如破伤风抗毒素经胃蛋白酶水解后精制提纯的制品。
图13-3 免疫球蛋白的水解片段示意图
（四）免疫球蛋白的功能
1.特异性结合抗原 抗体分子在结合抗原时，其Fab片段的V区与抗原决定簇的立体结构必须吻合，特别是与超变区的氨基酸残基直接相关，所以抗原与抗体的结合具有高度特异性。
2.激活补体 抗体与抗原结合时，Ig发生构型改变，使IgG的CH2或IgM的CH3功能区暴露，与补体C1q结合，从而激活补体。
3.与细胞表面的Fc受体结合 不同细胞表面具有不同Ig的Fc受体。当Ig与相应抗原结合时，由于构型的改变，其Fc段可与具有相应受体的细胞结合，可发挥不同的生物学作用。
（1）调理作用：调理作用是指抗体、补体促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗原的作用。例如，IgG抗体与细菌等颗粒性抗原结合后，通过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。
（2）ADCC效应：指IgG的Fab段结合病毒感染的细胞或肿瘤细胞等靶细胞后，其Fc段与杀伤细胞（或NK细胞、单核巨噬细胞、中性粒细胞等）表面的Fc受体结合，发挥抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）
（3）介导Ⅰ型超敏反应：IgE的Fc段可与嗜碱性粒细胞和肥大细胞表面的IgE Fc受体结合，并使其处于致敏状态。当相同变应原再次进入机体与致敏细胞表面的IgE结合时，可使致敏细胞脱颗粒，合成和释放一些生物活性物质（如组胺），引起Ⅰ型超敏反应。
4.穿过黏膜及胎盘 IgG是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白，母体内的IgG靠Fc段与胎盘滋养层细胞表达的特异性输送蛋白结合，并主动进入胎儿血液循环中，对新生儿抗感染发挥重要作用。在黏膜下固有层合成的分泌型IgA（SIgA），靠Fc段被转运到呼吸道和消化道黏膜表面发挥黏膜局部抗感染作用。
（五）五类免疫球蛋白的生物学性质
1.IgG IgG是血清中含量最高的抗体，占血清免疫球蛋白总量的75％左右；IgG是机体抗感染的主要抗体，是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白，是人体内抗菌、抗病毒及抗毒素的“主力军”。
2.IgM 结构为五聚体，分子量最大，又称为巨球蛋白；合成最早，胎儿晚期即可合成，常用于诊断宫内感染，也是抗原刺激后最早合成的抗体，常用于传染病的早期诊断；IgM激活补体能力高于IgG；IgM在B细胞表面以单体形式存在，是抗原识别受体之一。IgM是机体抗感染的“先锋部队”。
3.IgA 分为血清型IgA（单体）和分泌型IgA（SIgA）。SIgA二聚体，主要存在于唾液、泪液、初乳及黏膜分泌液中，在机体黏膜局部抗感染中发挥重要作用；婴儿可从初乳中获得大量SIgA。
4.IgD 在血清中含量较低，IgD对蛋白酶较敏感，易被降解。早期的B细胞仅表达IgM，当B细胞表面出现IgD时，标志着B细胞成熟了。IgD是B细胞表面的又一抗原识别受体（SmIgD）
5.IgE IgE是机体内合成最晚、含量最低的免疫球蛋白，可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞等结合，参与Ⅰ型超敏反应。