第三节 抗体的生物学作用
第三节 抗体的生物学作用
抗体是体液免疫应答中最主要的免疫分子,其生物学作用是由分子中不同结构域特点所决定的。抗体与抗原特异性结合由可变区完成,与抗原结合后激发的效应功能由恒定区完成(图3-5)。
一、结合抗原
抗体最主要的生物学作用是能够特异性地结合相应抗原,如细菌、病毒、寄生虫等抗原性异物。抗体的这种特异性是由其V区(尤其是V区的高变区)的空间构型所决定的。抗体分子与抗原结合时,其Fab段的V区与抗原表位的立体结构必须吻合,特别是与高变区的氨基酸残基直接对应,所以抗原抗体的结合具有高度特异性。抗体分子与相应抗原表位互补,借助氢键、静电力以及范德华力等相结合。这种结合是可逆的,并受到pH、温度和电解质浓度的影响。一个单体Ig可与两个相同的抗原表位结合,除起到直接中和毒素等作用外,还能促使Fc段构型改变,启动Fc段活性。
免疫球蛋白V区与C区功能概括如下:
- V区:识别并特异性结合抗原,可直接中和毒素、阻止病原体黏附或入侵。
- C区:在V区结合抗原后,通过激活补体经典途径及与各类Fc受体结合,依次发挥调理吞噬、ADCC、介导Ⅰ型超敏反应、穿越胎盘等后续生物学效应。
二、激活补体
IgG1~IgG3和IgM与相应抗原特异性结合后构象改变,CH区上补体结合位点暴露,补体成分C1q与之结合,从而通过经典途径活化补体。聚合的IgA、IgE和IgG4可通过旁路途径激活补体系统。IgD通常不能激活补体。
三、结合Fc受体
不同细胞表面具有不同Ig的Fc受体,当Ig与相应抗原结合后,其Fc段可与具有相应受体的细胞结合。抗体与Fc受体结合后可表现不同的生物学作用。
-
调理作用
调理作用(opsonization)是指抗体如IgG的Fc段与中性粒细胞、巨噬细胞上的IgG Fc受体(FcγR)结合,从而增强吞噬细胞对抗原的吞噬作用。 -
抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用
抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibody dependent cell mediated cytotoxicity,ADCC)指具有杀伤活性的细胞如NK细胞通过其表面的Fc受体识别结合靶抗原,如病毒感染细胞或肿瘤细胞上的抗体Fc段,直接杀伤靶抗原。 -
介导Ⅰ型变态反应
IgE抗体由于其Fc段结构特点,可在游离情况下与有相应受体(FcεRI)的细胞(如嗜碱性粒细胞、肥大细胞)结合,称为亲细胞抗体。当相同变应原再次进入致敏机体时,可与肥大细胞及嗜碱性粒细胞膜上特异性IgE结合,促使这些细胞合成和释放生物活性介质,引起Ⅰ型超敏反应。
四、穿过胎盘与黏膜
IgG是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白,对于新生儿抗感染具有重要意义。sIgA能通过上皮细胞分泌到呼吸道等黏膜表面,在黏膜局部发挥重要的免疫功能。此外,免疫球蛋白对免疫应答有调节作用。
