抗体,又称免疫球蛋白(IGs),是免疫系统受刺激后产生的糖蛋白,对引发免疫反应的抗原具有高度特异性。
一、抗体结构
抗体分子由两条重链(每条约 50 千道尔顿)和两条轻链(每条约 25 千道尔顿)组成,通过二硫键连接形成特征性 Y 形结构,总分子量约 150 千道尔顿,包含可变区和恒定区:
可变区:含两个抗原结合片段(Fab)结构域,每个可结合抗原上的特定表位,单个抗体分子可同时结合同一抗原上的两个相同表位,决定抗原结合特异性。
恒定区:包含可结晶片段(Fc)区域,能与免疫细胞(如白细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞)表面的 Fc 受体相互作用,触发免疫效应功能;Fab 与 Fc 部分通过两个铰链区连接。
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二、抗体类型及功能
抗体主要分为五种亚型,结构和功能各异:
(一)IgG—— 免疫防御与被动免疫
占血清免疫球蛋白总量的 70%-75%,是体液免疫的主要成分,分为 IgG1-IgG4 四个亚类(铰链区结构、二硫键数量和位置不同)。
IgG1、IgG3 主要应对蛋白质抗原,IgG2、IgG4 主要针对多糖抗原;单体结构使其扩散性强,可通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)和调理作用增强吞噬细胞对病原体的清除。
是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白,为胎儿和新生儿提供出生后数月的被动免疫;热处理初乳可提高新生犊牛血清 IgG 浓度(但可能有副作用),新冠 mRNA 疫苗可诱导机体产生针对病毒受体结合域的 IgG。
(二)IgM—— 早期应答与补体激活
占血清免疫球蛋白的 5%,是初次免疫应答中最先分泌的抗体,主要以五聚体形式存在(含 J 链),也有分泌型和 B 细胞表面表达的单体型。
分子量大,主要存在于血管内,单个表位结合亲和力低于 IgG,但十余个抗原结合位点使其总亲和力高,是经典补体途径的高效激活剂,易引发凝集反应,常用作急性或近期感染的诊断指标。
(三)IgA—— 黏膜保护与新生儿防御
占血清免疫球蛋白的 10%-15%,分为 IgA1 和 IgA2(铰链区结构不同),广泛存在于黏液、唾液、母乳、肠液等分泌物中。
是黏膜免疫的第一道防线,对呼吸道、胃肠道病原体至关重要,能清除轮状病毒等胃肠道病毒并预防再感染;IgA 缺乏者感染风险升高,选择性 IgA 缺乏是哮喘患者反复胸部感染的重要危险因素。
(四)IgE—— 过敏反应与寄生虫防御
血清中含量最低(约为 IgG 的万分之一),在 I 型超敏反应(如过敏性支气管肺曲霉病)和寄生虫感染(如血吸虫病)中浓度显著升高。
可通过高亲和力受体结合肥大细胞,抗原结合后引发肥大细胞脱颗粒,释放炎症介质招募嗜酸性粒细胞,通过类 ADCC 机制杀伤病原体。
(五)IgD——B 细胞与 T 细胞调控
主要作为 B 细胞表面的抗原受体(BCR),参与 B 细胞成熟、外周耐受维持、激活等过程,对 B 细胞选择和稳态调节起重要作用,进而影响体液免疫应答。
其信号通路可能成为自身免疫病、血液系统疾病等 T 细胞相关疾病的治疗新靶点,具体功能仍在研究中。
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三、骆驼科动物抗体
骆驼科动物重链抗体(又称纳米抗体)仅含重链、无轻链,1989 年首次从骆驼血清中发现,其抗原结合位点为单个可变域(VHH),具有独特优势:
体积小、组织穿透性强,溶解性和热稳定性高,生产便捷,抗原亲和力和特异性强,免疫原性低(减少免疫不良反应)。
在癌症细胞、退行性疾病生物标志物、病毒抗原等检测中,展现出更高的灵敏度和特异性,是诊断和治疗的潜在候选物。
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四、抗体在疾病研究与治疗中的应用(一)诊断应用
基于抗体的检测方法(如侧流免疫分析、酶联免疫吸附试验 ELISA)广泛用于疾病诊断,可检测新冠病毒的 IgG 和 IgM 抗体,尤其适用于缺乏分子检测条件的场景。
联合检测 IgG 和 IgM 的 ELISA 试剂盒诊断准确性更高,灵敏度优于单独检测单一抗体亚型,但抗体类型选择可能影响不同场景下的检测性能。
(二)治疗应用
治疗性抗体是增长最快的生物药物类别,适用于癌症、自身免疫病、感染性疾病、血液系统恶性肿瘤等,能靶向传统 “不可成药” 靶点,深化对生物过程的理解。
针对细胞内肿瘤抗原的治疗性抗体在癌症治疗中具有临床转化潜力,抗体工程、抗体药物偶联物、计算机辅助设计等技术的创新,正持续提升其疗效并拓展应用场景。
参考来源:https://www.news-medical.net/life-sciences/Types-of-Antibodies.aspx
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