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免疫球蛋白是由浆细胞合成和分泌的一类球蛋白，它们广泛存在于人体的血液、组织液和分泌液中，是机体重要的免疫效应分子。免疫球蛋白分子是由两条相同的轻链（L链）和两条相同的重链（H链）通过链间二硫键连接而成的四肽链结构，整体呈“Y”字形。这种结构使得免疫球蛋白分子具有两个完全相同的抗原结合部位，从而能够特异性地结合抗原。轻链大小约为重链的一半，由约210个氨基酸残基组成。根据轻链恒定区氨基酸组成的差异，轻链可分为kappa（κ）与lambda（λ）两型。同一个天然免疫球蛋白分子上轻链的型总是相同的。重链大小约为轻链的2倍，由450-550个氨基酸残基组成。每条重链含有4-5个链内二硫键所组成的环肽。根据重链恒定区氨基酸组成差异，重链可分为5类：μ链、γ链、α链、δ链和ε链。不同重链与轻链组成完整免疫球蛋白的分子，分别称之为IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。下面我将详细介绍各类免疫球蛋白的特点。
一、免疫球蛋白G（IgG）
IgG是人体血清中含量最多的免疫球蛋白，也是最主要的免疫球蛋白，约占血清免疫球蛋白的75%。它存在于血清和体液中，并且是唯一能够通过胎盘的抗体。IgG为单体结构，是血清主要的抗体成分，IgG有4种亚型，即IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。上一篇文献（Front Immunol（IF 5.7）：IgG亚类与同种异型：从结构到效应功能）中提到，尽管它们在氨基酸水平上的相似度超过90%，但每个亚类在抗原结合、免疫复合物形成、补体激活、效应细胞触发、半衰期和胎盘转运方面都有独特的特征（见下图）。
（1）不同的IgG亚型对不同类型的抗原亲和力不一样，我们在筛选原料的过程中就要注意对亚型的选择。
（2）IgG1和IgG3对蛋白质类抗原的亲和力较强。如果分析物是蛋白质抗原，可以主要筛选IgG1和IgG3。IgG2对多糖类抗原的亲和力更强。如果分析物是多糖类或糖蛋白，需要考虑IgG2型抗体。过敏原主要考虑IgG4和IgG1。
（3）在免疫检测中，特别是双抗体夹心法中，补体C1q以及Fc受体可能会桥连捕获抗体和标记抗体从而干扰检测结果。因此在试剂开发前期需要考虑IgG亚型对灵敏度和特异性的影响。IgG1和IgG3对补体以及Fc受体的亲和力较强，IgG2则较弱。笔者推测IgG1配对IgG1灵敏度较高，但易受补体C1q和Fc受体的影响；在配对抗体中引入一个IgG2型抗体，可能会兼顾灵敏度和特异性。（个人观点，仅供参考。）
（4）IgG3的铰链区较长，对补体和Fc受体的亲和力最高，一般不用于体外诊断原料（可以用于治疗性单克隆抗体）。IgG4较易发生链间交换形成双特异性抗体，也一般不用于体外诊断。（个人观点，仅供参考。）
（5）间接法测IgG抗体，需要二抗对IgG亚型都要有反应性，因此在选择二抗时需要注意二抗针对一抗的位点，尽量避开IgG亚类有差异的区域，选择针对保守区域的二抗。（个人观点，仅供参考。）
二、免疫球蛋白M（IgM）
IgM是分子质量最大的免疫球蛋白，又称巨球蛋白。IgM抗体通常以五聚体的形式存在，由连接链（J链）连接在一起。这种结构使得IgM抗体具有10个潜在的抗原结合位点，因此能够更有效地与抗原结合。它主要存在于血清中，是体液免疫应答以及个体发育过程中最早出现的抗体。IgM具有溶菌、溶血、固定补体等作用，且在B细胞上起受体作用，能识别抗原并与之结合。IgM不仅可用于感染的早期诊断，还与自身免疫病和超敏反应有关。天然抗Ａ与抗Ｂ血型凝集素、冷凝集素、类风湿因子等均属于IgM抗体。
IgM抗体的亲和力不如IgG（未经历亲和力成熟），但由于是五聚体结构，结合抗原的效率较高，即使抗原浓度较低也能高效快速的识别。IgM抗体特异性不如IgG，容易产生交叉反应，导致假阳性产生。
三、免疫球蛋白A（IgA）
IgA有血清型和分泌型之分。血清型IgA主要为单体，虽然血清型IgA具有IgG和IgM的某些功能，但在血清中并不显示重要的免疫功能。分泌型IgA（sIgA）则主要存在于人体的分泌液中，如唾液、泪液、初乳、鼻和支气管分泌液、胃肠液、尿液、汗液等。分泌型IgA在黏膜局部抗感染中起重要作用，具有抑制黏附、调理吞噬、溶菌及中和病毒等作用，是人体防御的第一道防线。
在免疫检测过程中IgA抗体主要作为被检测物（分析物），主要使用捕获法和间接法进行检测。重点在于抗原和二抗的选择。
四、免疫球蛋白D（IgD）
IgD抗体主要存在于成熟的B淋巴细胞表面，以跨膜形式存在。同时，在呼吸道和消化道的黏膜表面也有少量分布。在血清中，IgD抗体的含量相对较低，约占总免疫球蛋白的1%，且个体差异较大。IgD的免疫功能目前尚不完全清楚，但它可以作为B细胞分化成熟的标志物。IgD抗体作为B细胞表面的受体，有助于B细胞的活化和成熟。当B细胞遇到特异性抗原时，IgD抗体能够识别并结合抗原，从而激活B细胞，促使其分化为浆细胞并产生针对该抗原的特异性抗体。有研究表明，IgD可能与超敏反应及自身免疫性疾病有关，但具体机制还需进一步深入研究。
五、免疫球蛋白E（IgE）
IgE抗体主要由鼻咽、腭扁桃体、支气管和胃肠道黏膜下固有层中的B淋巴细胞产生。IgE是正常人血清中含量最少的免疫球蛋白。IgE抗体是介导Ⅰ型超敏反应的主要抗体。当IgE抗体与再次进入机体的抗原结合后，可引起Ⅰ型超敏反应，如过敏性鼻炎、哮喘、荨麻疹等。这种反应具有反应快、消退也快的特点。IgE抗体的结构使其能够与肥大细胞和嗜碱性粒细胞上的高亲和力受体结合。当这些细胞被激活时，会释放组胺、白三烯等炎症介质，从而引起过敏反应。此外，IgE抗体还可能与机体抗寄生虫免疫有关。在寄生虫感染时，IgE抗体可与抗原结合，进而再与嗜酸性粒细胞表面相应的受体结合，嗜酸性粒细胞活化后，通过ADCC的作用，可对寄生虫进行吞噬。
IgE抗体与IgA一样，主要使用捕获法和间接法进行检测。重点在于抗原和二抗的选择。
参考文献：
[1] FERRARI, IVAN & Patrizio, Paolo. (2021). Study of Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) and Multiple Sequence Alignment (Clustal- X) of Monoclonal mice/human antibodies. 10.1101/2021.07.09.451785.
[2] Vidarsson G, Dekkers G, Rispens T. IgG subclasses and allotypes: from structure to effector functions. Front Immunol. 2014;5:520. Published 2014 Oct 20. doi:10.3389/fimmu.2014.00520
[3] Napodano C, Marino M, Stefanile A, et al. Immunological Role of IgG Subclasses. Immunol Invest. 2021;50(4):427-444. doi:10.1080/08820139.2020.1775643
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历史文章：
Adv Exp Med Biol（IF 2.1）：铁蛋白的自组装：结构、生物功能及其在纳米技术中的潜在应用
