什么是抗体？

一、什么是抗体

抗体（antibody, Ab）是由效应B细胞（效应淋巴B细胞）分泌，机体用于抵御外来物质，如病毒，细菌等抗原，结构呈“Y”字型的球状蛋白质，仅仅存在于脊椎动物的血液和B淋巴细胞膜表面。凡是能够跟抗体结合的物质，均被称作抗原，因此对于抗抗体（能够结合抗体的抗体）来说，抗体本身也是一种抗原物质。

图1 抗体-抗原结合示意图：antibody，抗体；pathogen，病原体；antigen，抗原

目前发现的抗体，又称为免疫球蛋白，其结构都呈现“Y”字型。普通的免疫球蛋白具有4条多肽链的对称结构，2条重链（H链）和2条轻链（L链），链间由二硫键和非共价键联结形成一个由4条多肽链构成的单体分子。轻链有κ和λ两种，重链有μ、δ、γ、ε和α五种。非普通免疫球蛋白指的是驼类抗体和软骨鱼类抗体，这两类抗体均没有轻链，各由2条重链组成，因此又被称作“重链抗体”（heavy-chain antibody）。相比于驼类抗体，软骨鱼抗体，如鲨鱼的抗体多了3对重链结构域（Hc结构域），如图2 所示。

图2 普通抗体IgG与重链抗体：普通抗体重链由8个结构域组成，轻链由2个结构域组成，共同配对组成一个“Y”字型结构；驼类抗体由6个重链结构域组成；鲨鱼抗体由若12个重链结构域组成。

目前抗体药物研究中，骆驼类抗体是研究热点之一，如羊驼抗体。主要原因是骆驼抗体缺少轻链，由4个HC和2个VH组成，其中VH区域又被称为纳米抗体或单域抗体（single domain antibody, sdAb），分子量只有12-15kD，且独立的骆驼VH区域具有完整的抗原结合能力，同时具有极其稳定的物化性质，比如在60℃能保持活性，抵抗极端的pH环境，具有潜在的抗体药物效应。基于噬菌体抗体展示文库技术，卡梅德生物能够重组表达高活性和高特异性的骆驼类单克隆抗体，如羊驼单克隆抗体制备。

二、抗体的结构

抗体是具有4条多肽链的对称结构，其中2条较长、相对分子量较大的相同的重链（H链）；2条较短、相对分子量较小的相同的轻链（L链）。链间由二硫键和非共价键联结形成一个由4条多肽链构成的单体分子。轻链有κ和λ两种，重链有μ、δ、γ、ε和α五种。 整个抗体分子可分为恒定区和可变区两部分。在给定的物种中，不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列。可变区位于"Y"的两臂末端。在可变区内有一小部分氨基酸残基变化特别强烈，这些氨基酸的残基组成和排列顺序更易发生变异区域称高变区。高变区位于分子表面，最多由17个氨基酸残基构成，少则只有2 ～ 3个。高变区氨基酸序列决定了该抗体结合抗原抗原的特异性。一个抗体分子上的两个抗原结合部位是相同的，位于两臂末端称抗原结合片段（antigen-binding fragment, Fab）。"Y"的柄部称结晶片段（crystalline fragment,FC），糖结合在FC 上。

三、普通抗体的分类

按照不同的分类方式，抗体可以分成许多类型，目前常用的分类方式将普通抗体按理化性质和生物学功能分为 IgG、IgM、IgA、IgE、IgD 五类。

（普通抗体的分类）

IgM抗体是免疫应答中首先分泌的抗体。它们在与抗原结合后启动补体的级联反应。它们还把入侵者相互连接起来，聚成一堆便于巨噬细胞的吞噬；

IgG抗体激活补体，中和多种毒素。IgG持续的时间长，是能在母亲妊娠期穿过胎盘保护胎儿的抗体。他们还从乳腺分泌进入初乳，使新生儿得到保护；

IgA抗体进入身体的黏膜表面，包括呼吸、消化、生殖等管道的黏膜，中和感染因子。还可以通过母乳的初乳把这种抗体输送到新生儿的消化道黏膜中，是在母乳中含量最多，最为重要的一类抗体；

IgE抗体的尾部与嗜碱细胞、肥大细胞的细胞膜结合。当抗体与抗原结合后，嗜碱细胞与肥大细胞释放组织胺一类物质促进炎症的发展。这也是引发速发型过敏反应的抗体；

IgD抗体的作用还不太清楚。它们主要出现在成熟的B淋巴细胞表面上，可能与B细胞的分化有关。（IgD于1995年从人骨髓瘤蛋白中发现，分子量为175kD，主要由扁桃体、脾等处浆细胞产生，人血清中IgD浓度为3～40μg/ml,不到血清总Ig的1%，在个体发育中合成较晚。IgD铰链区很长，且对蛋白酶水解敏感，因此IgD半衰期很短，仅2.8天。血清中IgD确切的免疫功能尚不清楚。在B细胞分化到成熟B细胞阶段，除了表达SmIgD，抗原刺激后表现为免疫耐受。成熟B细胞活化后或者活化后或者变成记忆B细胞时，SmIgD逐渐消失。）

四、抗体的功能有哪些？

(1)特异性结合抗原：抗体本身不能直接溶解或杀伤带有特异抗原的靶细胞，通常需要补体或吞噬细胞等共同发挥效应以清除病原微生物或导致病理损伤。然而，抗体可通过与病毒或毒素的特异性结合，直接发挥中和病毒的作用。

(2)激活补体：IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通过经典途径激活补体，凝聚的IgA、IgG4和IgE可通过替代途径激活补体。

(3)结合细胞：不同类别的免疫球蛋白，可结合不同种的细胞，参与免疫应答。

(4)可通过胎盘及粘膜：免疫球蛋白G(IgG)能通过胎盘进入胎儿血流中，使胎儿形成自然被动免疫。免疫球蛋白A(IgA)可通过消化道及呼吸道粘膜，是粘膜局部抗感染免疫的主要因素。