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免疫球蛋白G

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IgG分子的表面

免疫球蛋白G（IgG，英語：Immunoglobulin G）是人血清和細胞外液中含量最高的一類免疫球蛋白，約占血清總免疫球蛋白的75%～80%，血清含量9.5～12.5mg/mL，[1]是分子質量最小的一類免疫球蛋白，具有典型的免疫球蛋白單體結構，由脾臟、淋巴結、骨髓和腔上囊（僅禽類）中的漿細胞產生[2]。所有IgG亞類都能通過胎盤[3]，是唯一一種能夠通過胎盤轉運的免疫球蛋白，在新生兒抗感染免疫中起重要作用。[1]

合成

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在人體中，IgG於出生後3個月開始合成，3～5歲接近成人水準。[1]

IgG由漿細胞合成。骨髓造血幹細胞最初分化為前B細胞，進一步發育成未成熟的B細胞，此時可在細胞表面表達IgM，此後相繼表達IgD並繼續發育。只有能表達IgM且不能識別自身抗原的未成熟B細胞才能繼續發育成熟成為具有免疫功能的B細胞。成熟的B細胞經外周血遷出，進入脾臟、淋巴結。遇到抗原刺激的B細胞會分化增殖為漿母細胞，少部分分化為記憶B細胞，大部分分化增殖為漿細胞。根據產生抗體時是否需要Th細胞，可將B細胞分為B1和B2兩個亞群，其中B2為T細胞依賴性細胞，這類細胞在受胸腺依賴性抗原刺激後發生免疫應答必須有Th協助，能發生再次應答。IgG即由B2分化成的漿細胞產生。[2]

亞類

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IgG有4個亞類，根據它們在血清中的含量，命名為IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。[1]

亞類[1] 占全部IgG的比例 胎盤轉運[a][4] 激活補體 與吞噬細胞表面的Fc受體結合程度 半壽期[5]
IgG1 66% +（1.47） ++ 高度緊密 21天
IgG2 23% -（0.8） + 極不緊密 21天
IgG3 7% +（1.17） +++ 高度緊密 7天
IgG4 4% +（1.15） - 中度緊密 21天
表中+表示能，-表示不能；如果程度以+/-符號的數量表示，符號越多表示程度越強。

結構

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一個典型的IgG分子結構示意圖

IgG是一種分子量約150kD的大分子，由4條肽鏈組成。重鏈為γ鏈，每條約50kD，兩條相同；輕鏈每條約25kD，[1][6]通常一個天然抗體分子上兩條輕鏈的型別是相同的，但是同一個體內可存在分別帶有λ和κ鏈的抗體分子。正常人體血清的所有免疫球蛋白中λ:κ約為1:2。兩條重鏈在鉸鏈區通過二硫鍵相連。[1]

抗體的可變區（也稱為V區，Fv區）有共6個互補決定區（CDR），它們共同組成抗體的抗原結合部位，決定抗體的特異性，負責識別和結合抗原。[1]

抗體的恆定區（也稱為C區，Fc區）相較可變區氨基酸組成和排列順序比較恆定，因此同一類別抗體的免疫原性相同（即不同的IgG有相同的第二抗體）。IgG的恆定區有CH1、CH2、CH3三個結構域。[1]

功能

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  • IgG是再次免疫應答的主要抗體，親合力高，在機體內以高濃度遍布全身，是全身性體液免疫反應的主要效應分子之一。[1]
  • 所有IgG亞類都能通過胎盤[3]，這是一種天然的被動免疫機制，在新生兒抗感染免疫中起重要作用[7]。但IgG2不像其他亞類那樣容易穿過胎盤，因此新生兒的IgG2抗體水平較低。[8]胎盤母體一側的滋養層細胞表達一種IgG輸送蛋白，稱之為新生Fc段受體（FcRn）（英語：FcRn）。IgG可以選擇性地與FcRn結合，從而轉移到滋養層細胞內，並主動進入胎兒血液循環中。[1]同時，IgG也是初乳中含有的一種免疫球蛋白。[9]
  • 有足夠多的IgG分子（至少2個）以適當構型聚集在抗原表面時，[2]IgG1、IgG2、IgG3的CH2結構域能夠通過經典途徑（英語：Classical complement pathway）活化補體，並可與巨噬細胞、NK細胞表面的Fc受體結合，發揮調理作用（英語：Opsonization）、ADCC作用[10]等。IgG4本身難以激活補體，但是形成聚合物後可以通過旁路途徑（英語：Alternative complement pathway）激活補體。[1]
  • 哺乳動物的IgG，如人IgG1、IgG2、IgG4可通過其Fc段與葡萄球蛋白A結合，可藉此純化抗體，並用於免疫診斷。[1][2]
  • 某些自身抗體，如抗甲狀腺球蛋白抗體、抗核抗體屬於IgG。[1]
  • 引起II、III型超敏反應的抗體屬於IgG。[1]
  • IgG能夠在特定抗原與親細胞的IgE結合介導過敏反應之前將抗原攔截。因此，IgG能夠阻止少量抗原誘發全身性的過敏反應，但是如果抗原量更大則不會阻止。[11]

臨床應用

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測量IgG水平可以診斷一些症狀[12]，臨床上一般認為檢測IgG水平可以反映機體對特定病原體的免疫狀況。[13]IgG檢測不能用於過敏的診斷。[14]此外，如上文所述，部分IgG可以通過其Fc段與葡萄球蛋白A結合，此現象可用於免疫診斷。[1]

注釋

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  1. ^ 以臍帶血中的濃度/母體血液中的濃度為指標。基於日本的一項研究得出的數據，該研究以228位母親為樣本。[4]

參考文獻

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  1. ^ 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 曹雪濤 等. 医学免疫学 第6版. 北京: 人民衛生出版社. 2013. ISBN 978-7-117-17101-4. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 崔治中 等. 兽医免疫学 第2版. 北京: 中國農業出版社. 2013. ISBN 978-7-109-20030-2. 
  3. ^ 3.0 3.1 Garty, B Z; Ludomirsky, A; Danon, Y L; Peter, J B; Douglas, S D. Placental transfer of immunoglobulin G subclasses. Clinical Diagnostic Laboratory Immunology. 1994-11, 1 (6). ISSN 1071-412X. PMC 368387 可免費查閱. PMID 8556518. doi:10.1128/cdli.1.6.667-669.1994 （英語）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Hashira, Shintaro; Okitsu-Negishi, Shoko; Yoshino, Kazuya. Placental transfer of IgG subclasses in a Japanese population. Pediatrics International. 2000-08-16, 42 (4): 337–342. ISSN 1328-8067. doi:10.1046/j.1442-200x.2000.01245.x （英語）. 
  5. ^ Bonilla FA Immuno Allergy Clin N Am 2008; 803-819.
  6. ^ Charles A Janeway, Jr, Paul Travers, Mark Walport, and Mark J Shlomchik. Immunobiology 5 : the immune system in health and disease 5th. New York: Garland Pub. 2001 [2018-05-02]. ISBN 9780815336426. OCLC 45708106. （原始內容存檔於2019-10-17）. 
  7. ^ 王進，靳靜主編. 病原生物学与免疫学 第2版. 鄭州: 鄭州大學出版社. 2010-04: 19. ISBN 978-7-5645-0204-1. 
  8. ^ Garty, B Z; Ludomirsky, A; Danon, Y L; Peter, J B; Douglas, S D. Placental transfer of immunoglobulin G subclasses. Clinical Diagnostic Laboratory Immunology. 1994-11, 1 (6). ISSN 1071-412X. PMC 368387 可免費查閱. PMID 8556518. doi:10.1128/cdli.1.6.667-669.1994 （英語）. 
  9. ^ Bertotto, A.; Castellucci, G.; Fabietti, G.; Scalise, F.; Vaccaro, R. Lymphocytes bearing the T cell receptor gamma delta in human breast milk.. Archives of Disease in Childhood. 1990-11-01, 65 (11): 1274–1275 [2018-05-02]. ISSN 0003-9888. doi:10.1136/adc.65.11.1274-a. （原始內容存檔於2020-09-27） （英語）. 
  10. ^ Mallery, Donna L.; McEwan, William A.; Bidgood, Susanna R.; Towers, Greg J.; Johnson, Chris M.; James, Leo C. Antibodies mediate intracellular immunity through tripartite motif-containing 21 (TRIM21). Proceedings of the National Academy of Sciences. 2010-11-16, 107 (46): 19985–19990 [2018-05-02]. PMC 2993423 可免費查閱. PMID 21045130. doi:10.1073/pnas.1014074107. （原始內容存檔於2019-10-17）. 
  11. ^ Finkelman, Fred D. Anaphylaxis: Lessons from mouse models. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2007-09, 120 (3): 506–515 [2018-05-02]. ISSN 0091-6749. doi:10.1016/j.jaci.2007.07.033. （原始內容存檔於2020-08-08）. 
  12. ^ Lakos, G.; Soós, L.; Fekete, A.; Szabó, Z.; Zeher, M.; Horváth, I. F.; Dankó, K.; Kapitány, A.; Gyetvai, A. Anti-cyclic citrullinated peptide antibody isotypes in rheumatoid arthritis: association with disease duration, rheumatoid factor production and the presence of shared epitope. Clinical and Experimental Rheumatology. March 2008, 26 (2): 253–260 [2018-05-02]. ISSN 0392-856X. PMID 18565246. （原始內容存檔於2020-05-14）. 
  13. ^ Teri., Shors,. Understanding viruses 2nd. Burlington, MA: Jones & Bartlett Learning. 2013 [2018-05-02]. ISBN 0763785539. OCLC 744560308. （原始內容存檔於2019-10-17）. 
  14. ^ Cox, Linda; Williams, Brock; Sicherer, Scott; Oppenheimer, John; Sher, Larry; Hamilton, Robert; Golden, David. Pearls and pitfalls of allergy diagnostic testing: report from the American College of Allergy, Asthma and Immunology/American Academy of Allergy, Asthma and Immunology Specific IgE Test Task Force. Annals of Allergy, Asthma & Immunology. 2008-12, 101 (6): 580–592 [2018-05-02]. ISSN 1081-1206. doi:10.1016/s1081-1206(10)60220-7. （原始內容存檔於2020-09-20）. 

參閱

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外部連結

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