人类抗体的同型

作者: 来源:Y校生活 时间:2020-06-16 10:41:31 浏览(422)

人类抗体的同型

图一、抗体的单体模式图(陈巧坪绘图)

抗体 (antibody) 又称为免疫球蛋白 (immunoglobulin,Ig),主要由参与体液性免疫 (humoral immunity) 之B细胞经活化成为浆细胞 (plasma cell) 后所分泌,在人体内有五种不同的抗体,称为同型 (isotype),分别为 IgA、IgD、IgE、IgG及IgM,它们各具有不同的免疫功能。

抗体皆由Y字型的单体所构成,此Y字型单体包含两条较长之重链 (heavy chain) 及两条较短之轻链 (light chain),共四条多肽链 (polypeptide chain),四条多肽链间由双硫键 (disulfide bond) 连接。

若以功能区分,此Y字型单体分为可与外来抗原相结合的抗原结合区 (fragment antigen binding,Fab) 及调节免疫活性的可结晶区 (fragment crystallizable region,Fc),由于不同的抗体需与各种不同的抗原相结合,因此Fab为可变区 (variable region),位于Y字型的上端,而Fc则为不可变区 (constant region),位于Y字型的基部(图一)。

五种不同的抗体 (IgA、IgD、IgE、IgG及IgM) 的重链各有不同,分别为α、δ、ε、γ以及μ,这五种重链的大小及组成分不尽相同,而轻链则有λ和κ两种作组合。以下将就各种抗体的结构(图二)及功能进行介绍:

(1) IgA:占所有血清中抗体的10%至15%,为一种分泌型抗体,可于母乳、唾液、眼泪以及支气管中的黏液被发现。IgA最初为单体,而后会被称为J chain的多肽链串连起来成为二聚体、三聚体或是四聚体,不过还是以二聚体最为大宗,其在黏膜免疫上占有相当重要的角色,因黏膜通常是外来病源主要入侵的区域,被分泌至此的IgA可和病原体的多个抗原决定位 (epitope) 结合,使病原体无法和黏膜细胞结合,最终无法感染或是于宿主体内複製。

(2) IgD:占所有血清中抗体的0.2%,当B细胞成熟时,会表现IgD并使其位于细胞膜表面,为单体型式的膜上型抗体,于2009年的研究中发现IgD可经由互相结合来活化嗜硷性白血球 (basophil) 及肥大细胞 (mast cell),进而活化免疫反应 (Chen et. al., 2009)。

(3) IgE:量极少,占所有血清中抗体0.05%,为单体型式,IgE主要功能和过敏反应(allergic reaction)相关,被浆细胞分泌后可被运送到嗜醶性白血球或肥大细胞之膜表面,当经由Fab辨认并和过敏原结合后,会使这两种细胞分别释放组织胺 (histamine) 或是细胞素 (cytokine),进而引发如流鼻水、流眼泪、发痒、呼吸急促和皮肤乾等过敏症状。由于IgE在正常血液中含量极少,因此,可经由测量IgE含量来了解患者对于过敏原的反应。

(4) IgG:为体内含量最多的抗体,佔80%,亦为单体型式的分泌型抗体,因其含量最多,因此是人体防御病原体的主要角色,除了可以辨认各种细菌、病毒外,也可活化属于先天免疫反应的补体系统 (complement system),是连结先天及后天免疫反应的重要因子。除此之外,IgG亦是唯一一种可以穿过胎盘为胎儿提供被动免疫力 (passive immunity) 的抗体。

(5) IgM:占所有血清中抗体的5%至10%,其于B细胞成熟时会表现于细胞膜表面,成为单体型式的膜上型抗体,但其主要的型式则是大量被分泌于血液中并藉由双硫键结合成五聚体的型式,IgM是人体受到外来病原入侵时最快产生反应的循环性抗体,因其为五聚体,共含十个可和抗原结合的Fab,加上也可活化补体系统。与IgG比较,IgM因能以更好的亲和性激活补体系统,在病原入侵时快速活化先天性免疫反应(Woof et. al.,2004; Kindt et. al., 2007)。

人类抗体的同型

图二、五种抗体同型模式图(陈巧坪绘图)


参考文献


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