醫學免疫學/免疫球蛋白分子的抗原性

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醫學免疫學

免疫球蛋白分子
- 免疫球蛋白分子的結構與功能
  - 免疫球蛋白分子的基本結構
  - 免疫球蛋白分子的功能
  - 免疫球蛋白分子的抗原性
  - 免疫球蛋白分子的超家族

Ig本身具有抗原性，將Ig作為免疫原免疫異種動物、同種異體或在自身體內可引起不同程度的免疫性。根據IgI不同抗原決定簇存在的不同部位以及在異種、同種異體或自體中產生免疫反應的差別，可把Ig的抗原性分為同種型、同種異型和獨特型第三種不同抗原決定簇。

（一）同種型

同種型（isotype）是指同一種屬內所有個體共有的Ig抗原特異性的標記，要異種體內可誘導產生相應的抗體，換句話說，同種型抗原特異性因種屬（specics）而異。同種型的抗原性位於CH和CLH ，同種型主要包括Ig的類、亞類，型和亞型。

1．免疫球蛋白的類和亞類（classesand subclasses）

(1)類：決定Ig不同類的抗原性差異存在於H鏈的恆定區（CH）。根據CH抗原性的差異（即胺基酸組成、排列、構型、二硫鍵等不同）H鏈可分為μ、γ、α、δ和ε五類，不同H鏈與L鏈組成完整Ig的分子別為IgM、IgA、IgD和IgE。在基因水平上，不同類的H鏈恆定區是由不同的恆定區基因片段所編碼。不同類Ig在理化性質及生物學功能上可有較大差異。

（2）亞類：同一類Ig中由於鉸鏈區胺基酸組成和二硫鍵數目的差異，可分為不同的亞類，亞類間抗原性的差異要小於不同類之間的差異。目前已發現人的α重鏈有α1和α2兩個亞類，分別與L鏈組成IgA1和IgA2。γ重鏈有4個亞類，但命名為IgG1、IgG2a、IgG2b和IgG3。IgM、IgD和IgG，目前尚未發現存在不同的亞類。Ig不同亞類也是由不同的恆定區基因片段編碼。

2．免疫球蛋白的型和亞型（typesand subtypes）

（1）型：決定Ig型的抗原性差異存在於L鏈的恆定區（CL），根據CL抗原性的差異（胺基酸的組成、排列和構型的不同）分為κ和λ輕鏈之比約為2：1；而在小鼠，97%輕鏈為κ型，λ型只佔3%左右。

（2）亞型：根據λ輕鏈恆定區（C2）個別胺基酸的差異又可分λ1、λ2、λ3和λ4四個亞型。λ1和λ2在λ輕鏈190位胺基酸的分別為亮氨酸和精氨酸，λ3和λ4在第154胺基酸分別為某氨酸和絲氨酸。

（二）同種異型

同種異型（allotype）是指同一種屬不同個體間的Ig分子抗原性的不同，在同種異體間免疫可誘導免疫反應。同種異型抗原性的差別往往只有一個或幾個胺基酸殘基的不同，可能是由於編碼Ig的結構基因發生點突變所致，並被穩定地遺傳下來，因此Ig同種異型可作為一種遺傳標記（genetic markers），這種標記主要分布在CH和CL上。

1．γ鏈上的同種異型 γ1、γ2γ3和λ4重鏈上均存在有同種異型標記，目前已發現：Glma、x、f、z；G2mn;G3mgl、g5、b0、b1、b3、b4、b5、c3、c5、s、t、u、v；G4m4a、4b。共20種左右。其中G表示λ鏈，1、2、3或4表示亞類λ1、λ2、λ3和λ4，m代表標記（marker）。

除Glmf和z位於IgG1分子的Cγ1區外，其餘的Gm均位於Fc部位。一條γ鏈可能同時具有一個以上的Gm標誌，如白種人常常在γ1H鏈Cγ1區有G1mz,Fc部位有G1ma。由於人第14號染色體編碼四種IgG亞類的C區基因Cγ1、Cγ2、Cγ3和Cγ4是密切連鎖的，因此IgGH鏈各亞類Gm標記可作為間倍體（haplotype）遺傳給子代。

2．α鏈上的同種異型 α2H鏈已發現有A2m1和A2m2兩種。A2m1在411、428、458和467位氨酸上分別為苯丙氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、纈氨酸；A2m2則分別為蘇氨酸、谷氨酸、異亮氨酸和丙氨酸。α1H鏈上尚未發現有同種異型存在。

3．ε鏈上的同種異型目前只發現Em1一種同種異型。

4．κ鏈上的同種異型舊稱為Inv,現分為Km1、2和3。Km1在153位和191位胺基酸上分別為纈氨酸和亮氨酸，Km2分別為丙氨酸和亮氨酸，Km3分別為丙氨和纈氨酸。λ輕鏈上尚未發現有同種異型。

（三）獨特型

獨特型（idiotype）為每一種特異性IgV區上的抗原特異性。不同抗體形成細胞克隆所產生的IgV區具有與其客觀存在抗體V區不同的抗原性，這是由可變區中成其是超變區的胺基酸組成、排列和構型所決定的。所以，在單一個體內所存在的獨特型數量相當大，可達107以上。獨特型的抗原決定簇稱為獨特位（idiotope）,可在異種、同種異體以及自身體內誘產生相應在的抗體，稱為抗獨特型抗體（antiidiotypicantibody,αI d），獨特型和抗獨型抗體可形成複雜的免疫調節中佔有得要地位。

表2-1 人免疫球蛋白分子上抗原決定簇的分類

分類		抗原性存在部位	舉例
同種型	類亞類型亞型	CH CH CL CL(λ)	IgM、IgG、IgA、IgD、IgE IgG1-4,IgA1、2 κ、λ λ1、λ2、λ3、λ4
同種異型		CH(λ1) (λ2) (λ3) (λ4) CH(α2) CH（ε） CL（κ）	G1ma(1)、x(2)、f(3)、z(17) G2mn(23) G3mb1(5)、c3(6)、b5(10)、b0、(11)b3(13)、b4(14)、s(15)、t(16)、g1(21)、c5(24)、u(26)、v(27)、g1(28) G4m4a(1)、4b(1) A2m1、2 Em1 Km1、2、3
獨特型		VHVL	極多