9 种常见抗体类型与功能深度剖析

生物科研实验室

一、九种常见抗体类型
1.IgM
① 性质：IgM是由五个基本亚基构成的五聚体，通过二硫键和连接链组合而成。其特征是每条重链由五个结构域组成，整体分子量约为900（kDa）。
② 功能： IgM在免疫系统中扮演多种角色，包括具有杀菌效能、激活补体、参与免疫调理以及促进抗原凝集的功能。
③ 优点： IgM能够识别多种致病性抗原，并具有较强的亲和力及补体固定能力。这一特性使其成为潜在的抗癌生物制剂，广泛应用于癌症免疫治疗的研究中。IgM在初次感染和暴露于抗原时是最早被生成的抗体，有助于快速启动机体的免疫反应。
2.IgD
① 性质：IgD的血清含量非常低，占总免疫球蛋白（Ig）仅约1%，且不同个体之间的含量差异较大。IgD主要作为膜受体分布在B细胞表面，其分子量约为180（kDa）。
② 功能：IgD是B细胞成熟的重要标志，参与并促进B细胞的正常分化过程。它作为一种重要的生物标志，与B细胞信号传导和启动免疫应答息息相关。
③ 优点：IgD对维持B细胞活化具有关键作用，并在调节机体对过敏原的免疫反应中发挥辅助作用。这一特性使其在免疫调节和过敏反应研究中占有一席之地。
3.IgA
①性质：IgA在血清中的水平相对较低，仅占血清免疫球蛋白的10%至20%左右。它主要存在于黏膜组织中，分为血清型和分泌型（SIgA），并包含两个亚类：IgA1和IgA2。分泌型IgA尤其重要，因为它在泌分泌液如唾液、泪液和乳汁中浓度较高。
②功能：IgA作为黏膜免疫系统的主要组成部分，能有效抵御多种细菌、病毒和其他微生物的侵袭，保护黏膜表面。它通过抑制病原体附着和穿透上皮细胞而发挥防护作用。
③优点：IgA具有快速反应能力，能够在病原体入侵后迅速产生抗体反应，极大增强了黏膜的局部防御能力。其迅捷的应答机制在先天免疫和获得性免疫之间架起了一座桥梁。
4.IgG
①性质： IgG广泛存在于血液和细胞外液中，是最主要的抗体类型，占总免疫球蛋白群体的70%至75%。它由一个以“Y”形结构为基础的单位组成，分子量约为150千道尔顿（kDa）。IgG包括四个亚型：IgG1、IgG2、IgG3和IgG4，这些亚型各自具有不同的生物学功能和特性。
②功能：IgG在免疫系统中发挥了多样化的功能，包括抗病毒活性、中和毒素、抗菌防御，以及对免疫反应的调节作用。它是唯一能够通过胎盘的免疫球蛋白，为新生儿提供早期的免疫防护。
③优点： IgG具有高度特异性，其结构使其能够针对特定的抗原选择性地产生反应。这一高度特异性使IgG在诊断和治疗中被广泛使用，包括作为单克隆抗体用于治疗多种疾病。
5.IgE
①性质： IgE分子量约为190（kDa），在正常人血液中的浓度极低，仅占血清免疫球蛋白总量的0.002%。尽管其数量有限，但IgE在特定生理反应中具有重要意义。
②功能：IgE主要功能在于促进嗜酸性粒细胞和肥大细胞的活化，引起局部炎症反应，并在过敏性疾病的发生中扮演关键角色。它能够与外来抗原结合，触发一系列免疫反应，引导免疫系统有效地应对外来异物。
③优点：IgE对嗜碱性粒细胞和肥大细胞具有高度亲和性，这种特性使其能够迅速识别和结合外来物质，引发精细的免疫反应。尽管其在血清中含量低，但IgE拥有较长的生物学寿命，并是过敏反应中不可或缺的要素。
6.IgY
①性质：IgY是主要存在于禽类、爬行动物和某些鱼类（如肺鱼）中的抗体。它在功能和结构大小上与哺乳动物的IgG相似，但在进化和物种特性上具有独特性。
②功能：IgY能够结合到多种病原体上，显著增强宿主的免疫力。它在保护禽类的呼吸道和消化道黏膜上起到关键作用，防止病原体入侵。此外，IgY通过调节肠道菌群有助于促进肠道健康，支持全面的生理功能。
③优点：IgY对多种病原体具有高度的广谱反应性。其更长的半衰期和更高的稳定性使得IgY在抗体研究以及作为候选治疗试剂中展现出显著优势。
    由于IgY不在人体中存在，因此它在免疫研究中为横跨种属的抗体研究提供了崭新的视角和应用潜力。
7.IgT
①性质：IgT主要存在于硬骨鱼中，被认为是比IgM更为重要的黏膜免疫球蛋白类型。其存在凸显了鱼类在进化过程中应对环境病原体的特有免疫策略。
②功能： IgT在鱼类的黏膜免疫中扮演着关键角色，提供黏膜屏障以防御病原体侵入。与此同时，IgT也通过参与特定的系统免疫应答，在全身保护和黏膜防御之间架起桥梁。
③优点： IgT以其多样性著称，能够在免疫应答中识别和结合多种抗原，这使IgT成为鱼类抗病的前线卫士。此外，IgT具有相对较好的稳定性，能够适应不同的温度和pH值变化，从而在多变的水生环境中保持效能，对IgT的研究不仅拓宽了我们对于鱼类免疫系统的理解，也揭示出在不同物种中应用相似但独立演化而来的免疫保护机制。
8.IgNAR
①性质：IgNAR独特于传统抗体，其结构由两条重链组成的同源二聚体，无轻链，主要存在于分泌型和膜结合型形式中。这种结构在进化链上将其与基于轻链的常规抗体区分开来。
②功能：IgNAR具有易穿透血脑屏障的能力，使其能够到达常规抗体无法涉足的区域，例如某些肿瘤位点，并深入肿瘤内部进行治疗。这一特性显著增强了其在某些癌症治疗中的潜在效果。
③优点：IgNAR因其小巧的体积、高稳定性和高亲和力等特性而受到关注。这些优点使得IgNAR在恶劣的生理条件下仍然保持有效，这也为其在精密医疗和新型治疗领域的应用提供了巨大潜能。
9.HCAb
①性质：HCAb的结构特点在于其IgG中轻链（L链）的缺失，以及在重链（H链）中CH1区域的缺失，这一特征在骆驼类动物中尤为明显。HCAb因其简化的结构，具有相对较小的分子量，约为15千道尔顿（kDa），使其在一些医学应用中提供独特优势。
②功能：HCAb执行经典抗体的多种功能，包含对病原体的防御、抗原的呈递以及促进免疫记忆的形成。它在多种免疫应答中发挥重要作用，通过识别和中和外来威胁保护机体。
③优点：HCAb具有高度的特异性，能识别并结合特定的抗原目标。与常规天然抗体相比，HCAb在储存和使用过程中表现出较高的稳定性，因此特别适用于苛刻的生物医学环境。