免疫球蛋白G
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免疫球蛋白G(IgG,英語:Immunoglobulin G)是人血清和细胞外液中含量最高的一类免疫球蛋白,约占血清总免疫球蛋白的75%~80%,血清含量9.5~12.5mg/mL,[1]是分子质量最小的一类免疫球蛋白,具有典型的免疫球蛋白单体结构,由脾脏、淋巴结、骨髓和腔上囊(仅禽类)中的浆细胞产生[2]。IgG的亚类中的IgG1、IgG3、IgG4可以穿过胎盘屏障,是唯一一种能够胎盘转运的免疫球蛋白,[3]在新生儿抗感染免疫中起重要作用。[1]
合成
在人体中,IgG于出生后3个月开始合成,3~5岁接近成人水準。[1]
IgG由浆细胞合成。骨髓造血干细胞最初分化为前B细胞,进一步发育成未成熟的B细胞,此时可在细胞表面表达IgM,此后相继表达IgD并继续发育。只有能表达IgM且不能识别自身抗原的未成熟B细胞才能继续发育成熟成为具有免疫功能的B细胞。成熟的B细胞经外周血迁出,进入脾脏、淋巴结。遇到抗原刺激的B细胞会分化增殖为浆母细胞,少部分分化为记忆B细胞,大部分分化增殖为浆细胞。根据产生抗体时是否需要Th细胞,可将B细胞分为B1和B2两个亚群,其中B2为T细胞依赖性细胞,这类细胞在受胸腺依赖性抗原刺激后发生免疫应答必须有Th协助,能发生再次应答。IgG即由B2分化成的浆细胞产生。[2]
亚类
IgG有4个亚类,根据它们在血清中的含量,命名为IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。[1]
亚类[1] | 占全部IgG的比例 | 胎盘转运[a][4] | 激活补体 | 与吞噬细胞表面的Fc受体结合程度 | 半寿期[5] |
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IgG1 | 66% | +(1.47) | ++ | 高度紧密 | 21天 |
IgG2 | 23% | -(0.8) | + | 极不紧密 | 21天 |
IgG3 | 7% | +(1.17) | +++ | 高度紧密 | 7天 |
IgG4 | 4% | +(1.15) | - | 中度紧密 | 21天 |
表中+表示能,-表示不能;如果程度以+/-符号的数量表示,符号越多表示程度越强。 |
结构
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/27/Anatomy_of_an_IgG.png/220px-Anatomy_of_an_IgG.png)
IgG是一种分子量约150kD的大分子,由4条肽链组成。重链为γ链,每条约50kD,两条相同;轻链每条约25kD,[1][6]通常一个天然抗体分子上两条轻链的型别是相同的,但是同一个体内可存在分别带有λ和κ链的抗体分子。正常人体血清的所有免疫球蛋白中λ:κ约为1:2。两条重链在铰链区通过二硫键相连。[1]
抗体的可变区(也称为V区,Fv区)有共6个互补决定区(CDR),它们共同组成抗体的抗原结合部位,决定抗体的特异性,负责识别和结合抗原。[1]
抗体的恒定区(也称为C区,Fc区)相较可变区氨基酸组成和排列顺序比较恒定,因此同一类别抗体的免疫原性相同(即不同的IgG有相同的第二抗体)。IgG的恒定区有CH1、CH2、CH3三个结构域。[1]
功能
- IgG是再次免疫应答的主要抗体,亲合力高,在机体内以高浓度遍布全身,是全身性体液免疫反应的主要效应分子之一。[1]
- IgG1、IgG3、IgG4可以穿过胎盘屏障,这是一种天然的被动免疫机制,在新生儿抗感染免疫中起重要作用[7]。胎盘母体一侧的滋养层细胞表达一种IgG输送蛋白,称之为新生Fc段受体(FcRn)(英语:FcRn)。IgG可以选择性地与FcRn结合,从而转移到滋养层细胞内,并主动进入胎儿血液循环中。[1]同时,IgG也是初乳中含有的一种免疫球蛋白。[8]
- 有足够多的IgG分子(至少2个)以适当构型聚集在抗原表面时,[2]IgG1、IgG2、IgG3的CH2结构域能够通过经典途径(英语:Classical complement pathway)活化补体,并可与巨噬细胞、NK细胞表面的Fc受体结合,发挥调理作用(英语:Opsonization)、ADCC作用[9]等。IgG4本身难以激活补体,但是形成聚合物后可以通过旁路途径(英语:Alternative complement pathway)激活补体。[1]
- 哺乳动物的IgG,如人IgG1、IgG2、IgG4可通过其Fc段与葡萄球蛋白A结合,可借此纯化抗体,并用于免疫诊断。[1][2]
- 某些自身抗体,如抗甲状腺球蛋白抗体、抗核抗体属于IgG。[1]
- 引起II、III型超敏反应的抗体属于IgG。[1]
- IgG能够在特定抗原与亲细胞的IgE结合介导过敏反应之前将抗原拦截。因此,IgG能够阻止少量抗原诱发全身性的过敏反应,但是如果抗原量更大则不会阻止。[10]
临床应用
测量IgG水平可以诊断一些症状[11],临床上一般认为检测IgG水平可以反映机体对特定病原体的免疫状况。[12]IgG检测不能用于过敏的诊断。[13]此外,如上文所述,部分IgG可以通过其Fc段与葡萄球蛋白A结合,此现象可用于免疫诊断。[1]
注释
- ^ 以脐带血中的浓度/母体血液中的浓度为指标。基于日本的一项研究得出的数据,该研究以228位母亲为样本。[4]
参考文献
- ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 曹雪涛 等. 医学免疫学 第6版. 北京: 人民卫生出版社. 2013. ISBN 978-7-117-17101-4.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 崔治中 等. 兽医免疫学 第2版. 北京: 中国农业出版社. 2013. ISBN 978-7-109-20030-2.
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参閱
外部連結
- Janeway Immunobiology – The structure of a typical antibody (IgG) (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- A booklet with everything you wanted to know about IgG subclasses (页面存档备份,存于互联网档案馆)
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