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第3次課 授課時(shí)間： 年 月 日
課程名稱 | 年級(jí) | 06級(jí) | 專業(yè)、層次 | 臨床醫(yī)學(xué)等 | ||||
授課教師 | 李成文 | 職稱 | 副教授 | 課型（大、小) | 理論大課 | 學(xué)時(shí) | 3 | |
授課題目（章、節(jié)) | 第四章 免疫球蛋白（一) | |||||||
基本教材及主要參考書 | 《醫(yī)學(xué)免疫學(xué)》陳慰峰主編，第四版，人民衛(wèi)生出版社 《Medical Immunology》 第十版 科學(xué)出版社 2002 《醫(yī)學(xué)免疫學(xué)》何維主編 人民衛(wèi)生出版社 2005.08 | |||||||
目的與要求： 1. 掌握抗體、免疫球蛋白、結(jié)構(gòu)域、獨(dú)特型的定義；免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)、水解片段、血清型。 2. 熟悉免疫球蛋白的其他成分、類型、多樣性。 | ||||||||
教學(xué)內(nèi)容與時(shí)間安排、教學(xué)方法： 復(fù)習(xí)上次課主要內(nèi)容 （ 10分鐘) 1、免疫球蛋白的概述； （ 10分鐘) 2、免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu) ； （ 50分鐘) 3、免疫球蛋白的其他成分； （ 10分鐘) 4、免疫球蛋白的水解片段； （ 20分鐘) 5、免疫球蛋白的異質(zhì)性 （ 15分鐘) 課后小結(jié) （ 5分鐘) 教學(xué)方法：CAI, 大量圖片簡(jiǎn)圖加深感性認(rèn)識(shí)，布置一些內(nèi)容自學(xué)，講授法。 | ||||||||
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 以抗體、免疫球蛋白、結(jié)構(gòu)域、獨(dú)特型的定義；免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)、水解片段為教學(xué)重點(diǎn)；以免疫球蛋白的異質(zhì)性為教學(xué)難點(diǎn)。 | ||||||||
教研室審閱意見(jiàn)： 教研室主任簽名： 年 月 日 | ||||||||
基本內(nèi)容 | 教學(xué)手段 | 課堂設(shè)計(jì)和時(shí)間安排 |
復(fù)習(xí)上次課主要內(nèi)容 免疫球蛋白（immunogloblin.Ig) 一、概述 抗體：是抗原刺激B細(xì)胞增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的具有免疫功能的蛋白質(zhì)。主要存在于血清等體液中。每一種漿細(xì)胞克隆可以產(chǎn)生一種特異性抗體分子，因此血清中的抗體是多種抗體分子的混合物。用電泳方法證明抗體是球蛋白，其活性部分存在于α、β、γ球蛋白處。 免疫球蛋白概念：將具有抗體活性及化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白統(tǒng)稱為免疫球蛋白。 兩者的關(guān)系：免疫球蛋白包括正常和異常的Ig，是化學(xué)結(jié)構(gòu)的概念，抗體則是生物學(xué)功能的概念。所有的抗體都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定都是抗體（即免疫球蛋白不一定多具有抗體活性)。但某些文獻(xiàn)稱兩者為同意詞，可互換。 分型： 分泌型（secreted Ig, SIg)—存在于體液，大多具有抗體的功能。 膜型（membrand Ig,mIg)—存在于B細(xì)胞表面，是B細(xì)胞的抗原受體（BCR)。 分類：五類，即IgG、IgM、IgE、IgA、IgD 二、免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)： 所有的抗體都有相似結(jié)構(gòu)。 （一)基本結(jié)構(gòu)（以IgG為例) 單體：由兩條相同的分子量較大的重鏈（heavy chain,H)和兩條相同的分子量較小的輕鏈（light chain,L)通過(guò)鏈間二硫鍵連接而成的四肽鏈結(jié)構(gòu)。每條輕鏈與一條重鏈結(jié)合，兩條 重鏈相互聯(lián)結(jié)，位于上端的兩個(gè)臂由易彎曲的鉸鏈區(qū)連接到主干上形成“Y”形分子。單體結(jié)構(gòu)是構(gòu)成免疫球蛋白分子的基本單位。 以下詳細(xì)介紹各組成部分的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)： 1． 重鏈和輕鏈 （1)輕鏈：由214個(gè)氨基酸殘基組成，每條輕鏈有兩個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵所構(gòu)成的環(huán)肽（功能區(qū))。 分型：κ和λ型�，F(xiàn)在還不了解分別具有兩種不同輕鏈的抗體在功能上有何不同。λ鏈根據(jù)C區(qū)個(gè)別氨基酸的差異，分為λ1~λ4四個(gè)亞型。 種屬特異性：*一個(gè)天然Ig分子上的兩條輕鏈的型別總是相同的。 *每類Ig的輕鏈都可以有κ和λ鏈。 *不同種屬動(dòng)物體內(nèi)，兩型輕鏈的比例不同：正常人血清免疫球蛋白κ：λ約為2：1，小鼠約為20：1。輕鏈比例異�？煞磻�(yīng)免疫功能異常。 （2)重鏈：大小約為輕鏈的兩倍。每條重鏈有4~5個(gè)由鏈內(nèi)二硫鍵所組成的環(huán)肽。 Ig分類：根據(jù)H鏈恒定區(qū)結(jié)構(gòu)的差異（氨基酸的組成和排列順序不同、二硫鍵的數(shù)目和位置、含糖的種類和數(shù)量不同)，可將重鏈分為μ、δ、γ、α、ε鏈，重鏈的類別決定免疫球蛋白的類型，哺乳動(dòng)物的免疫球蛋白因而分為IgM、IgD、IgG、IgA、IgE五大類。 Ig亞類：同一類Ig根據(jù)鉸鏈區(qū)氨基酸組成、重鏈二硫鍵的數(shù)目和位置不同，可分為不同類。IgG1~IgG4,IgA1~IgA2。 2． 可變區(qū)和恒定區(qū) （1)可變區(qū)： 位置：指重鏈和輕鏈靠近N（氨基)端的約110個(gè)氨基酸的序列變化很大，稱variable region,V區(qū)，約占輕鏈的1/2和重鏈的1/5~1/4。重鏈和輕鏈的V區(qū)分別叫VH和VL。 高變區(qū)： VH和VL各有3個(gè)區(qū)域的氨基酸組成和排列順序特別易變化，稱為hypervariable region,HVR，分別用HVR1、HVR2、HVR3表示。 互補(bǔ)性決定區(qū)：VH和VL的6個(gè)高變區(qū)共同組成Ig的抗原結(jié)合部位，該部位形成一個(gè)與抗原決定基互補(bǔ)的表面，因此，高變區(qū)也叫complementarity-determining region,CDR，分別用CDR1、CDR2、CDR3表示。CDR決定抗體對(duì)抗原結(jié)合的特異性。見(jiàn) P25圖3-3。 骨架區(qū)：高變區(qū)以外的可變區(qū)區(qū)域，其氨基酸組成和排列順序相對(duì)不易變化，叫framework region,FR。 （2)恒定區(qū)： 位置：重鏈和輕鏈V區(qū)以外的氨基酸序列相對(duì)穩(wěn)定，包括L鏈近C（羧基)端的1/2，H鏈近C端的3/4或4/5，叫costent region,C區(qū)。重鏈和輕鏈的C區(qū)分別稱為CH和CL。不同類的Ig 其重鏈長(zhǎng)度不一，分別有3~4個(gè)恒定區(qū)不等，即CH1~CH3或CH4。 特異性：同一種屬動(dòng)物中，同一類或同一型Ig分子其C區(qū)氨基酸的組成和排列順序比較恒定。針對(duì)不同抗原刺激產(chǎn)生的人IgG抗體，它們的V區(qū)特異性不同，但其C區(qū)的抗原性是相同的，因此，制備抗人IgG抗體，均能與不同人的IgG結(jié)合。補(bǔ)充圖示。 3． 鉸鏈區(qū)： 位于CH1和CH2之間。富含脯氨酸，易伸展彎曲和被一些酶類水解，其作用是使抗體的兩臂易于移動(dòng)和彎曲，從而與不同距離的抗原表位結(jié)合，可利用多個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn)，多位點(diǎn)的結(jié)合將增強(qiáng)捕捉抗原的強(qiáng)度。各類或各亞類Ig 鉸鏈區(qū)所含氨基酸數(shù)目不盡相同。 4. 免疫球蛋白的功能區(qū)（補(bǔ)充圖示) （1)含義：Ig分子的每條肽鏈均可折疊為幾個(gè)球形的環(huán)肽區(qū)域，叫功能區(qū)或結(jié)構(gòu)域。每個(gè)功能區(qū)約由110個(gè)氨基酸組成，每個(gè)功能區(qū)形成免疫球蛋白折疊（2個(gè)β折疊小片)。 （2)數(shù)目： 輕鏈：VL和CL，2個(gè)。 重鏈：IgG、IgA、IgD有4個(gè)，即VH、CH1、CH2、CH3；IgM和IgE有五個(gè)功能區(qū)，即VH、CH1~CH4。 （3) 作用： *抗原結(jié)合部位：VH和VL，尤其是HVR（CDR)，乃Ig與抗原表位互補(bǔ)結(jié)合的部位。 *遺傳標(biāo)志：CH和CL具有部分同種異型的遺傳標(biāo)志。 *補(bǔ)體C1q結(jié)合位點(diǎn)：IgG的CH2和IgM的CH3可結(jié)合補(bǔ)體C1q，從而激活補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑。 *通過(guò)胎盤：母體的IgG借CH2部分可通過(guò)胎盤。 *與Fc受體結(jié)合：IgG的CH3可與單核巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞表面的IgGFc受體（FcγR)結(jié)合，產(chǎn)生調(diào)理作用或ADCC作用。 IgE的CH2和CH3可與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞的IgEFc受體（FcεR)結(jié)合，介導(dǎo)速發(fā)型超敏反應(yīng)。 （二) 免疫球蛋白的其他成分 1． J鏈：joining chain。多肽鏈，連接Ig單體形成二、五或多聚體。IgA可形成二聚體，IgM可形成五聚體。J鏈在多聚體免疫球蛋白的體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)中起一定作用。 2. 分泌片：分泌成分。是分泌型IgA分子上的一個(gè)輔助成分。其作用是保護(hù)分泌型IgA的鉸鏈區(qū)免受蛋白水解酶降解，并介導(dǎo)IgA從粘膜下轉(zhuǎn)移到粘膜表面，發(fā)揮局部免疫作用。 （三) 免疫球蛋白的水解片段 1． 木瓜蛋白酶（papain)水解片段 Porter等最早用木瓜蛋白酶水解兔IgG而獲知Ig的四肽鏈結(jié)構(gòu)和功能。 作用部位：鉸鏈區(qū)二硫鍵連接的2條H鏈近N端的部位。 產(chǎn)物：三個(gè)片段。2個(gè)Fab和1個(gè)Fc。 *Fab：抗原結(jié)合片段（fragment antigen binding,Fab)。每個(gè)片段由一條完整L鏈和部分H鏈（VH和CH1功能區(qū))構(gòu)成。 意義：一個(gè)完整的Fab片段可與抗原結(jié)合，但此片段表現(xiàn)為單價(jià)（既只能與一個(gè)抗原決定基結(jié)合)，與抗原結(jié)合后不能形成肉眼可見(jiàn)的凝集反應(yīng)和沉淀反應(yīng)。補(bǔ)充圖示。 *Fc：可結(jié)晶片段（fragment crystallizable,Fc)，此片段易于形成結(jié)晶。相當(dāng)于CH2和CH3功能區(qū)。 意義：*是抗體與效應(yīng)分子和效應(yīng)細(xì)胞相互作用的部位，如包含CH2和CH3可與補(bǔ)體結(jié)合，與巨噬細(xì)胞等上的Fc受體結(jié)合； *是Ig 的同種型抗原決定基（異種間免疫具有的抗原性)存在部位。用一種動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生的抗體被動(dòng)免疫，即注射入另一種動(dòng)物體內(nèi)時(shí)，可能因此抗體Fc段的存在而誘發(fā)超敏反應(yīng)。 2． 胃蛋白酶（pepsin)水解片段 Nisonoff等最早用胃蛋白酶裂解免疫球蛋白。 作用部位：鉸鏈區(qū)H鏈的二硫鍵近C端部位。 產(chǎn)物： *F(ab")2：1個(gè)，包括2條L鏈和由鏈間二硫鍵相連的小段H鏈，包括鉸鏈區(qū)。表現(xiàn)為中國(guó)衛(wèi)生人才網(wǎng)雙價(jià)，與抗原結(jié)合的親和力大于單價(jià)的Fab，與抗原結(jié)合后能形成凝集反應(yīng)和沉淀反應(yīng)。補(bǔ)充圖示。 *pFc"：若干。無(wú)生物學(xué)活性。 意義：胃蛋白酶水解后的F(ab")2保留了抗體結(jié)合抗原的生物學(xué)活性，減少或避免了由Fc段所具有的抗原性所致的超敏反應(yīng)，因而作為生物制品有較大的實(shí)用價(jià)值。但此類片段不具備固定補(bǔ)體以及與細(xì)胞膜表面Fc段受體結(jié)合的功能。 三、免疫球蛋白的異質(zhì)性 （一)免疫球蛋白的類型 1. Ig分類：根據(jù)H鏈恒定區(qū)結(jié)構(gòu)的差異（氨基酸的組成和排列順序不同、二硫鍵的數(shù)目和位置、含糖的種類和數(shù)量不同)，可將重鏈分為μ、δ、γ、α、ε鏈，重鏈的類別決定免疫球蛋白的類型，哺乳動(dòng)物的免疫球蛋白因而分為IgM、IgD、IgG、IgA、IgE五大類。 2. Ig亞類：同一類Ig根據(jù)鉸鏈區(qū)氨基酸組成、重鏈二硫鍵的數(shù)目和位置不同，可分為不同類。IgG1~IgG4,IgA1~IgA2。 3. Ig型：根據(jù)輕鏈C區(qū)所含抗原表位不同，可分為κ和λ兩型。 4. Ig 亞型：根據(jù)輕鏈C區(qū)N端氨基酸排列的差異可分為亞型。 （二)免疫球蛋白的血清型 免疫球蛋白既可能是抗體，其本身具有抗原性。將其作為抗原免疫異種動(dòng)物、同種異體或在自身體內(nèi)可引起不同程度的免疫反應(yīng)。根據(jù)免疫球蛋白不同抗原決定基存在的部位不同以及在異種、同種異體和自體中產(chǎn)生免疫反應(yīng)的差別，可把免疫球蛋白的抗原性分為： 1．同種型決定基 含義：指決定同一種屬內(nèi)所有個(gè)體共有的免疫球蛋白抗原特異性的標(biāo)記，在異種體內(nèi)可誘導(dǎo)產(chǎn)生相應(yīng)抗體，即同種型的抗原特異性因種屬而異。是重鏈類和亞類以及輕鏈型的同義詞。 分布：CH和CL 2．同種異型決定基 含義：決定同一種屬不同個(gè)體間的免疫球蛋白的抗原特異性不同，在同種異體間可誘導(dǎo)產(chǎn)生相應(yīng)抗體�？勺鳛橐环N遺傳標(biāo)記。 分布：CH和CL 3．獨(dú)特型(idiotype)抗原決定基 含義：決定某一特定抗體的抗原結(jié)合部位（VH、VL)的抗原特異性標(biāo)記。因?yàn)槊恳环N特異性抗體，其V區(qū)上的氨基酸序列不同，從而表現(xiàn)特有的抗原決定基的作用。這種特有的V區(qū)氨基酸序列就成為一種獨(dú)特的抗原決定基的標(biāo)記。不同抗體形成細(xì)胞克隆所產(chǎn)生Ig，其V區(qū)具有與其它抗體V區(qū)不同的抗原性�？梢栽诋惙N、同種異體以及自身體內(nèi)誘導(dǎo)相應(yīng)抗體的產(chǎn)生，稱為抗獨(dú)特型抗體（antiidiotypic antibody,aId)。 分布：V區(qū)，尤其是HVR（CDR)。 意義：抗獨(dú)特型抗體在免疫調(diào)節(jié)中的作用見(jiàn)免疫調(diào)節(jié)章節(jié)。 | 設(shè)問(wèn) 圖 圖片 圖 |
10分鐘 10分鐘 弄清楚二者的關(guān)系醫(yī)學(xué)全.在線 50分鐘 二者對(duì)照介紹 第一節(jié)課結(jié)束 休息10分鐘 第二節(jié)課結(jié)束 休息10分鐘 20分鐘 作用部位 產(chǎn)物 特點(diǎn) 作用部位： 產(chǎn)物 特點(diǎn) 15分鐘 設(shè)問(wèn)，小結(jié) 第三節(jié)課結(jié)束 |
小 結(jié) | 抗體、免疫球蛋白、結(jié)構(gòu)域、獨(dú)特型的定義； 免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)； 免疫球蛋白的水解片段； 免疫球蛋白的血清型。 免疫球蛋白的其他成分、類型。 |
復(fù) 習(xí) 思 考 題 、 作 業(yè) 題 | 1．抗體、免疫球蛋白、結(jié)構(gòu)域、獨(dú)特型的定義； 2．簡(jiǎn)述免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)； 3．簡(jiǎn)述免疫球蛋白被胃蛋白酶、木瓜蛋白酶水解的部位、水解片段及其作用。 |
下 次 課 預(yù) 習(xí) 要 點(diǎn) | 1．免疫球蛋白有哪些生物學(xué)功能？ 2．歸納各類簡(jiǎn)述免疫球蛋白的特性與功能。 3．什么是單克隆抗體？有何優(yōu)、缺點(diǎn)？ |
實(shí) 施 情 況 及 分 析 |
