第四节　各类免疫球蛋白的特点

五类免疫球蛋白都有结合抗原的共性，但它们在分子结构、体内分布、血清水平及生物活性等方面又各具特点（表2-2）。

表2-2五类Ig的代谢、分布及生物活性

性状	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
血清含量(mg/dL)	1200	200	120	3	0.04
相对含量(％)	75～85	10～15	5～10	0.05	0.03
合成率(mg/kg·d)	33	24	7	0.4	0.02
分解率(％/d）	7	25	8	37	71
半衰期(d)	23	6	5	3	2
血管内分布(％)	50	50	80	75	50
外分泌液中	－	＋	±	－	＋
结合补体	＋	－	＋	－	－
透过胎盘	＋	－	－	－	－
与肥大细胞结合	(IgG4)	－	－	－	＋
与Mφ和B-C结合	＋	－	－	－	＋

（一）IgG

IgG为标准的单体Ig分子，含1个或更多的低聚糖基团，电泳速度在所有血清蛋白中最慢。IgG是再次免疫应答的主要抗体，具有吞噬调理作用、中和毒素作用、中和病毒作用、介导ADCC、激活补体经典途径、并可透过胎盘传输给胎儿；IgGFc片段可结合类风湿因子及其他抗γ球蛋白抗体，致敏异种（豚鼠）皮肤；还有抗核抗体、抗Rh抗体、肿瘤封闭抗体等均属IgG；因而IgG有多能免疫球蛋白之称。

IgG合成速度快、分解慢、半衰期长，在血内含量最高，约占整个Ig的75％；各亚类所占比例大约为：IgG160％～70％，IgG215％～20％，IgG35％～10％，IgG41％～7％，各亚类的比例随年龄及遗传背景而有变化；同时各亚类的生物学和免疫学性质也不尽相同（表2-3）。

表2-3IgG各亚类的生物活性

性状	IgG1	IgG2	IgG3	IgG4
激活补体	＋＋	＋	＋＋＋	－
透过胎盘	＋＋＋	＋＋＋	＋＋＋	＋＋＋
结合FcγRⅠ	＋＋＋	－	＋＋＋	＋＋
结合FcγRⅡ	＋＋＋	＋	＋＋＋	－
结合FcγRⅢ	＋＋＋	－	＋＋＋	－
结合A蛋白	＋＋＋	＋＋＋	±	＋＋＋
结合G蛋白	＋＋＋	＋＋＋	＋＋＋	＋＋＋
结合类风湿因子	＋＋	＋＋	＋＋	＋＋
致敏异种皮肤	＋＋	－	＋＋	＋＋
中和毒素	＋＋＋	＋	＋	＋＋
抗Rh抗体	＋＋＋	－	＋＋＋	－

（二）IgM

IgM为五聚体，是Ig中分子最大者。分子结构呈环形，含一个J链，各单位通过μ链倒数第二位的二硫键与J链互相连接。结构模式见图2-4。μ链含有5个同源区，其CH3和CH4相当于IgG的CH2和CH3，无铰链区。

图2-4免疫球蛋白多聚体结构

从化学结构上看，IgM结合抗原的能力可达10价，但实际上常为5价，这可能是因立体空间位阻效应所致。当IgM分子与大颗粒抗原反应时，5个单体协同作用，效应明显增大。IgM凝集抗原的能力比IgM大得多，激活补体的能力超过IgG1000倍；由于吞噬细胞缺乏IgM的特异受体，因而IgM没有独立的吞噬调理作用；但当补体存在时，它能通过C3b与巨噬细胞结合以促进吞噬。虽然IgM单个分子的杀菌和调理作用均明显高于IgG抗体，但因其血内含量低、半衰期短、出现早、消失快、组织穿透力弱，故其保护作用实际上常不如IgG。

血型同种凝集素和冷凝集素的抗体类型是IgM，不能通过胎盘，新生儿脐血中若IgM增高，提示有宫内感染存在。在感染或疫苗接种以后，最先出现的抗体是IgM；在抗原的反复刺激下，可通过Ig基因的类转换而转向IgG合成。当分泌物中IgA缺陷时，IgM也和IgA一样可结合分泌片而替代IgA。IgM也是B细胞中的主要表面膜Ig，作为抗原受体而引发抗体应答。

（三）IgA

IgA分为血清型和分泌型两种类型。

大部分血清IgA为单体，大约10％～15％为双聚体，也发现少量多聚体。IgA功能区的分布与IgG十分相似，两个亚类（IgA1和IgA2）的最大差异在铰链区。IgA2缺少H-L链间二硫键区域，容易被解离分开。从含量、稳定性和半衰期看，血清型IgA虽不如IgG，但高于其他类Ig。IgA可以结合抗原，但不能激活补体的经典途径，因此不能象IgG那样发挥许多的生物效应，所以过去曾误以为血清型IgA的意义不大；近年的研究发现，循环免疫复合的抗体中有相当比例的IgA，因而认为：血清型IgA以无炎症形式清除大量的抗原，这是对维持机体内环境稳定的非常有益的免疫效应。

分泌型IgA（SigA）为双聚体，沉降系数11S，分子量400kD。每一SigA分子含一个J链和一个分泌片（图2-4）。α链、L链和J链均由浆细胞产生，而分泌片由上皮细胞合成。J链通过倒数第二位二硫键将2个IgA单体互相连接；结合分泌片后SIgA的结构更为紧密而不被酶解，有助于SIgA在粘在粘膜表面及外分泌液中保持抗体活性。外分泌液中的高浓度IgA主要为局部合成，特别是在肠相关淋巴样组织（GALT）内。

分泌型IgA性能稳定，在局部浓度大，能抑制病原体和有害抗原粘附在粘膜上，阻挡其进入体内；同时也因其调理吞噬和溶解作用，构成了粘膜第一线防御机制；母乳中的分泌型IgA提供了婴儿出生后4～6月内的局部免疫屏障；因此常称分泌型IgA为局部抗体。有关SIgA的免疫作用参见第七章。

（四）IgD

IgD的分子结构与IgG非常相似，有明显的铰链区，其蛋白质高度糖基化。IgD性能不稳定，在分离过程中易于聚合，又极易被酶裂解。虽然有些免疫应答可能与特异性IgD抗体有关，但它并不能激活任何效应系统。某些自身免疫病及过敏反应病患者血中存在IgD类抗核抗体或抗青霉素IgD抗体。正常人血清内IgD浓度很低，但在血循环内B细胞膜表层可检出IgD，其功能主要是作为B细胞表面的抗原受体。在B细胞发育的某些阶段，膜IgD的合成增强。大部分慢性淋巴细胞白血病病人B细胞表面带膜IgD，并常同时有膜IgM。

（五）IgE

IgE为单体结构，分子量大于IgG和单体IgA，含糖量较高，ε链有6个低聚糖侧链。象IgM一样，IgE也有5个同源区，CH2功能区置换了其他类重链的铰链区。正常人血清中IgE水平在5类Ig中最低，分布于呼吸道和肠道粘膜上的IgE稍多，可能与IgE在粘膜下淋巴组织内局部合成有关。IgE水平与个体遗传性和抗原质量密切相关，因而其血清含量在人群中波动很大，在特应性过敏症和寄生虫感染者血清中IgE水平可升高。IgE不能激活补体及穿过胎盘，但它的Fc段能与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的受体结合，介导Ⅰ型变态反应的发生，因此又称亲细胞抗体。