免疫球蛋白G

（immunoglobulin G，IgG）是血清中免疫球蛋白主成分，約占血清中免疫球蛋白總含量的75%，正常值為9.5~12.5mg/ml。其中40～50%分布于血清中，其余分布在組織中。分子量約為150000道爾頓。人類血清中的IgG主要為單體，正常人的IgG包括四個亞型，其IgG1占60～70%，IgG2占15～20%，IgG3占5～10%，IgG4占1～7%。這些亞型在補體激活的經(jīng)典途中結(jié)合能力各不相同。IgG主要由脾臟和淋巴結(jié)中的漿細胞合成，是唯一能通過胎盤的抗體，對防止新生兒出生數(shù)周內(nèi)的感染起很大作用。嬰兒初生后第3個月已能合成IgG，2～3歲時已達成人水平。40歲后逐漸下降。IgG的含量個體差異很大，同一個體在不同條件下，波動也很大。機體在抗原刺激下產(chǎn)生的大多數(shù)抗菌、抗病毒、抗毒素抗體屬于IgG。不少自身抗體，例如系統(tǒng)性紅斑狼瘡的LE因子，抗甲狀腺球蛋白抗體也屬于IgG。IgG是機體抗感染免疫的主力抗體。

免疫球蛋白G

一組具有特殊的化學結(jié)構(gòu)和免疫功能的球蛋白，存在于體液內(nèi)和淋巴細胞表面，是抗體的物質(zhì)基礎(chǔ)。按結(jié)構(gòu)和功能的不同分為五大類:IgG，IgM，IgA，IgD和IgE。其分子大小、電荷、氨基酸組成和碳水化合物含量很不均一。當患變態(tài)反應(yīng)性疾病、自身免疫性疾病、各種感染以及多發(fā)性骨髓瘤等時，免疫球蛋白可異常增高?；?/span>獲得性免疫缺陷綜合征等免疫缺損病時免疫球蛋白可異常降低，臨床上常應(yīng)用免疫球蛋白制劑防治傳染病、某些腫瘤和免疫缺損病等。

免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu) 　Ig分子的基本結(jié)構(gòu)是對稱的四條多肽鏈，即兩條相同的輕鏈（L鏈）和兩條相同的重鏈（H鏈），借鏈間二硫鍵連結(jié)而成“Y”字型單體分子（圖1）。Ig分子不同類別是由各自重鏈的結(jié)構(gòu)決定的。重鏈分為γ、μ、α、δ及ε鏈五類，又可按重鏈抗原性的不同分為若干亞類。五類Ig分子的輕鏈都相同，可分為κ型和λ型，兩型間的氨基酸和抗原性不盡相同。輕鏈和重鏈氨基末端的氨基酸順序易發(fā)生變化，故這部分稱為可變區(qū)（V區(qū)）。V區(qū)是用以識別抗原和決定抗體特異性的部位。肽鏈其余部分(即羧基末端)氨基酸的數(shù)目和順序相對恒定，故稱穩(wěn)定區(qū)（C區(qū)）。穩(wěn)定區(qū)決定著Ig分子的各種生物功能。Ig的主要生物化學性質(zhì)見表1?！∮媚竟厦缚蓪⒚庖咔虻鞍讛嗔褳槿齻€大小相似的斷片。其中兩個斷片可與抗原結(jié)合，稱為抗原結(jié)合片斷(Fab段)，另一斷片可結(jié)晶，稱為結(jié)晶片斷(Fc段)。用胃酶可將免疫球蛋白斷裂為兩段，一個大斷片為5S雙體F(ab′)2，一個小斷片與Fc類似，稱為pFc′（圖2）。　免疫球蛋白(Ig)分子的類型 Ig 分子由于受遺傳控制的抗原性不同，即特異性抗原決定簇不同，而有不同的變異性。包括：①同種特異性。同一種屬中所有成員的Ig分子都具備的抗原標記。例如，凡是人類都具有五類免疫球蛋白，其中IgG可按重鏈氨基酸的不同分為IgG1～IgG4四個亞類；IgM有IgM1～IgM2兩個亞類，IgA有IgA1～IgA2兩個亞類， IgD有 IgD1～IgD2兩個亞類等。②異型特異性。同一種屬不同成員的Ig分子可具有不完全相同的特異抗原標記。③獨特型(Id)。每一Ig分子皆可具有獨特的抗原決定簇。由于體內(nèi)具有千百萬個抗體形成細胞克隆（細胞株），可以想見獨特型為數(shù)極多。

免疫球蛋白分子的生物功能　Ig分子具有結(jié)合抗原和刺激抗體生成的雙重功能（表2）。首先，它能與抗原結(jié)合，產(chǎn)生多種生物效應(yīng)，包括：①與病原微生物或它分泌的毒素結(jié)合，產(chǎn)生抗感染免疫;②活化體液的一類正常組分，即補體分子，起到殺傷病原體或靶細胞的作用；③加強吞噬細胞等免疫細胞的吞噬或殺傷效應(yīng)；④與組織中的肥大細胞或嗜堿性粒細胞結(jié)合，產(chǎn)生過敏反應(yīng)；⑤封閉移植的臟器，增強對它的保護，減緩排斥；⑥封閉腫瘤細胞，降低免疫保護。免疫球蛋白還能穿過胎盤輸送給胎兒。此外，由于Ig分子由糖蛋白組成，所以除了上述抗體活性，還有抗原性，可活化自身免疫細胞，使之產(chǎn)生針對抗體的抗體──抗獨特型抗體（Id抗體），從而形成自身調(diào)節(jié)的功能。　各類免疫球蛋白的特性　五類Ig在理化及生物學特性上各有不同。

① IgG。IgG是生物體液內(nèi)主要的Ig，約占血液中Ig總量的70～75%。由于IgG能通過胎盤，所以新生兒從母體獲得的 IgG在抵抗感染方面起重要作用。嬰兒出生后2～4周開始合成IgG，8歲以后血清中IgG可達到成人水平。由于IgG較其他類Ig更易擴散到血管外的間隙內(nèi)，因而在結(jié)合補體、增強免疫細胞吞噬病原微生物和中和細菌毒素的能力方面，具有重要作用，能有效地抗感染，這是對人體有利的一面。但某些自身免疫病，如自身免疫性溶血性貧血、血小板減少性紫癜、紅斑狼瘡以及類風濕等中的自身抗體都是IgG。一旦它與相應(yīng)的自身細胞結(jié)合，反而加強了組織損傷作用。

② IgM。IgM在Ig中分子量最大，通常稱為巨球蛋白，占血清Ig總量的10%。在電子顯微鏡下觀察，IgM由五個基本結(jié)構(gòu)相同的單體組成。各單位間由一條連結(jié)鏈(J鏈)連結(jié)成“星狀”的五聚體。IgM是在個體發(fā)育過程中最早產(chǎn)生的抗體，也是經(jīng)抗原刺激的動物體內(nèi)最先出現(xiàn)的抗體，因此檢查IgM的含量，有助于傳染病的早期診斷。IgM在胎兒3個月后即開始合成，但水平很低，1～2歲時血清中IgM含量達到成人水平。通過結(jié)合補體，IgM有溶解細菌和溶解血細胞的作用，并能中和病毒，其效能比IgG高100倍以上。很多抗微生物的天然抗體、同族血凝素（抗A型與抗B型血）、類風濕病中的類風濕因子以及梅毒的補體結(jié)合抗體都屬于IgM。

③ IgA。IgA在血清中的含量僅次于IgG，占血清Ig總量的10～20%。IgA有單體（1個基本結(jié)構(gòu)）、雙體（2個基本結(jié)構(gòu)）或多聚體（若干個基本結(jié)構(gòu)，由J鏈連結(jié)）等不同形式。血清中的為血清型IgA，主要為7S單體。各種分泌液，如唾液、眼淚、汗液、初乳、呼吸道及消化道分泌液中的IgA為分泌型IgA(SIgA)，由二聚體及多聚體構(gòu)成，此外還有分泌小體存在。分泌小體有助于分泌型IgA抵抗蛋白酶的水解和促使IgA通過分泌組織的粘膜進入分泌液內(nèi)。分泌型IgA具有明顯的保護體表，防御病原入侵的功能。

④ IgD。IgD在血清內(nèi)含量很低（少于總量的1%）。IgD較IgG1、IgG2、IgA或IgM更易被蛋白水解酶水解，而且易自溶。IgD 的生物功能尚不十分了解。目前已知的IgD抗體活性包括抗細胞核抗體、抗基礎(chǔ)膜抗體、抗胰島素抗體、抗鏈球菌溶血素 O抗體、抗青霉素抗體和抗白喉毒素的抗毒素。IgD與疾病的關(guān)系亦了解不多。

⑤ IgE。正常血清中 IgE含量極低。IgE主要由呼吸道和腸道淋巴結(jié)中的漿細胞合成。在鼻腔、支氣管分泌液、乳汁與尿液中存在分泌型IgE。IgE是一種親細胞抗體，能與血液中的嗜堿性粒細胞或組織中的肥大細胞以及血管內(nèi)皮細胞結(jié)合，遇到花粉等各種過敏原后，則抗原與IgE在這些細胞表面結(jié)合，使之釋放大量活性介質(zhì)，如組胺等，結(jié)果誘發(fā)I型變態(tài)反應(yīng)。

抗體多樣性　抗體能產(chǎn)生千百萬種不同的免疫球蛋白分子，幾乎所有進入體內(nèi)的抗原，都可與相對應(yīng)的抗體起特異性反應(yīng)。能夠編碼如此大量抗體的遺傳物質(zhì)，即基因，從何而來，主要有六種學說對此加以解釋。

① 胚系學說。早期觀點認為人生下來，就有配備齊全的用于編碼抗體分子的全部基因，它通過生殖細胞遺傳下去。隨后得知，每個淋巴細胞皆具有Ig分子的遺傳信息，這樣，VL和VH基因產(chǎn)物提供了與各種抗原結(jié)合的位點，這種Ig基因的親代與子代垂直遺傳的關(guān)系，保證了子代細胞基因中V、D、J片段的多樣性。

② 體細胞突變學說。認為每一個生殖細胞并非具有形成Ig分子的全部遺傳信息，它僅繼承了少數(shù)V區(qū)基因。但在個體發(fā)育過程中，由于體細胞突變，V基因產(chǎn)生多樣性。為此，每一免疫細胞皆可表達不同的特異性。

③ 自由組合學說。Ig可變區(qū)(V區(qū))分為 V片段、D片段及J片段。這些基因自由組合，構(gòu)成具有一個V-J編碼的輕鏈和具有一個 V-D-J編碼的重鏈。進而可組合成很多具有輕、重鏈的 V區(qū)。V區(qū)基因再與不同的C基因組成完整的輕重鏈的基因。輕重鏈的基因又可重新組合成更多的Ig基因。

④ 連接多樣性理論。編碼κ輕鏈的第3可變區(qū)中第96位氨基酸的核苷酸，可因V，J片段結(jié)合時順序的不同而產(chǎn)生多樣性。這種連接順序的多樣性也存在于重鏈中。

⑤ 多框架中D基因翻譯的多樣性。D基因編碼Ig多樣性時，按照三種框架進行翻譯。首先是最合適的框架，其次為向前框架或向后框架。每一種翻譯形式都可指導(dǎo)一個D片段翻譯成多種氨基酸的順序。具體到一個B細胞究竟采取哪一種形式，多取決于產(chǎn)生抗體的特異性。

⑥ 小基因插入理論。在D片段和J片段連結(jié)過程中，V區(qū)堿基對可因插入小基因，而產(chǎn)生高度可變區(qū)。

概括地說，在一定條件下，抗原激活B細胞后，漿細胞形成，在VDJ編碼下，分泌含有不同氨基酸序列，不同空間構(gòu)型的Ig分子。即針對千變?nèi)f化的抗原，抗體得以產(chǎn)生相應(yīng)的具有不同抗原結(jié)合部位的抗體，產(chǎn)生多種多樣的免疫應(yīng)答。

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