二、抗原抗体反应的特异性
直接法  

间接法  
三、交叉反应（Cross reaction）
抗原除与其相应的抗体发生特异性反应外，还与其他抗体发生反应称为交叉反应，引起交叉反应的原因：
1. 抗原异质性（Antigen heterogeneity）相同的抗原分子。
2. 共同决定簇

3. 决定簇相似
第四节  抗原的分类
一、根据抗原来源与机体的亲缘关系分类
1. 异种抗原（xenoantigen）
来自另一物种的抗原性物质（动物血清，各种微生物及其代谢产物）。
2. 同种异型抗原（alloangtigen）
来自同种而基因型不同的个体的抗原（人的红细胞抗原，白细胞抗原）。
3. 自身抗原（antoantigen）
能引起自身免疫应答的自身组织成分（晶状蛋白，脑组织）。
4. 异嗜性抗原（heterophile antigen）
在不同种属动物，植物，微生物细胞表面上存在的共同抗原。

二、根据引起免疫应答依赖T细胞的关系分类
1． 胸腺依赖性抗原（thymus-dependent antigen, TD）：
绝大多数抗原需T细胞辅助才能刺激机体产生抗体，可引起回忆应答。产生细胞和体液免疫，为IgG抗体。如血细胞，细菌血清成分。
2． 非胸腺依赖性抗原（thymus-independent antigen, TI）：不需T细胞辅助或依赖程度较低的抗原，不引起回忆应答。多数为多聚体，有重复性的抗原决定簇，如多糖类物质，可刺激B细胞产生抗体。不产生细胞免疫，为IgM抗体。

三、其他分类方法：
内源性抗原 （endogenous antigen）
外源性抗原 （exogenous antigen）
天然抗原 （natural antigen）
人工抗原 （artificial antigen）
合成抗原 （synthetic antigen）
完全抗原 （complete antigen）
不完全抗原 （incomplete antigen）
第五节  医学上的重要抗原
一、各种微生物及其代谢产物
细菌、病毒都是良好的抗原，能引起机体产生相应抗体。细菌的代谢产物多数为良好的抗原，其中有些如外毒素抗原性很强。
二、动物的抗血清
临床上常用抗毒素治疗外毒素所致疾病（白喉，破伤风）以及毒蛇咬伤。
三、异嗜性抗原
有些病原微生物与人体某些组织有共同抗原成分，是引起免疫病理的物质基础。
四、同种异型抗原
1. ABO血型系统（ABO blood group system）
根据人类红细胞表面血型抗原A和B的有无，可分为A，B，AB和O型。

人类ABO血型系统的分类
表型 基因型 红细胞表面抗原 血清中抗体
A
B
AB
O A/A，A/O
B/B，B/O
A/B
O/O A
B
A，B
无A，无B 抗B
抗A
无抗A，无抗B
抗A，抗B
ABO血型抗原是由复杂的寡糖和多肽组成

2. Rh血型系统
    Landsteiner和Wiener（1940）发现将恒河猴（Macacus rhesus）红细胞免疫家免后所得的免疫血清可与多数人的红细胞反应，说明这些人的红细胞与恒河猴的红细胞有共同的抗原，故称此抗原为Rh抗原，根据红细胞表面有无Rh抗原，而区分为Rh阳性和Rh阴性。
第六节  免疫学研究中常用的抗原
牛血清白蛋白 （bovine serum albumin, BSA）
卵白蛋白 （ovalbumin, OA）
牛丙种球蛋白 （bovine γ-globulin, BGG）
钥孔嘁血蓝蛋白（keyhole limpet hemocyanin, KLH）
鞭毛蛋白 （flagellin）
绵羊红细胞 （sheep red blood cell, SRBC）
第七节  佐剂（adjuvant）
能增强机体免疫应答的物质，一般应用时是与抗原同时或预先注射于机体。
1. 无机佐剂  Al（OH）3
2. 有机佐剂  微生物及其产物，结核杆菌，卡介菌，内毒素。
3. 合成佐剂  合成的双链多聚核苷酸。

弗氏佐剂
弗氏完全佐剂 （complete freund’s adjuvant, CFA）
弗氏不完全佐剂（incomplete freund’s adjuvant, IFA）

佐剂的作用：
1． 形成抗原储存库。
2． 形成局部肉芽肿。
3． 刺激淋巴细胞增殖和分化。

第三章  免疫球蛋白分子—抗体
第一节  抗体的发展及其特征
一、抗体的发现
血清中存在一种能特异性中和外毒素的组分称为抗毒素，使细菌发生特异性凝集的组分称之为凝集素。其后将其称为抗体（antibody，Ab），将能刺激机体产生抗体的物质称为抗原（antigen）。
二、抗体的理化性质
40年代初期Tiselius和Kabat用肺炎球菌多糖免疫家兔，证实了抗体活性与血清丙种球蛋白组分相关。

图1. 兔血清电泳分离 图2.不同类免疫球蛋白的电泳分离

离心常数7Sγ (16, IgG) ; 19S,β2(β2M,90,IgM); β2A(IgA)

三、抗体的生物学活性
1． 抗体与抗原的特异性结合。
2． 抗体与补体的结合。
3． 抗体的调理作用。
第二节  免疫球蛋白的分子结构与功能
一、免疫球蛋白的基本结构
Porter对血清IgG抗体的研究证明，Ig分子基本结构是由四个肽链组成的，二条较小的轻链和二条较的重链，轻链与重链是由二硫键连接形成，分为氨基端（N端），羧基端（C端）。

（一）轻链和重链
1．轻链（light chain，L链）
214氨基酸残基组成，通常不含碳水化合物，分子量为24KD，有两个由链内二硫键组成的环肽，可分为：Kappa（κ）与lambda（λ）2个亚型。
2．重链（heavy chain，H链）
450-550氨基酸残基组成，分子量55或75KD，含糖数量不同，4-5个链内二硫键，可分为5类，μ、γ、α、δ、ε链，不同的H链与L链（κ或λ）组成完整的Ig分子。
分别称为：IgM，IgG，IgA，IgD和IgE。
（二）可变区和恒定区
1．可变区（Variable region，V区）
L链N端 1/2处（VL）108-111个氨基酸残基，
H链N端1/5-1/4处（VH）118个氨基酸残基，
V区有一个肽环  65-75个氨基酸残基。
         高变区（hypervariable region, HVR）
可变区
         骨架区（framework region, FR）
VL的HVR在24-34，50-56，89-97氨基酸位置。
VH的HVR在31-35，50-56，95-102氨基酸位置。
分别称为VL和VH的HVR1，HVR2，HVR3。
 高变区为抗体与抗原的结合位置，称为决定簇互补区（complementarity-determining region, CDR），VL和VH的HVR1，HVR2，HVR3又分别称为CDR1，CDR2，CDR3，其中CDR3具有更高的高变程度，H链在与抗原结合中起重要的作用。
2．恒定区（constant region，C区）
    L链C端1/2处，105个氨基酸，
    H链C端3/4-4/5处，331-431个氨基酸。
 在同一种属动物中是比较恒定的,是制备第二抗体进行标记的重要基础。
（三）功能区
链内二硫键折叠成球形区称为功能区（domain）约由110个氨基酸组成。氨基酸的顺序具有高度的同源性。
1． L链功能区：
2个，（VL，CL各一个）
2． H链功能区：
IgG，IgA，IgD，4个（V区1个，C区3个）
  IgM，IgE，5个（V区1个，C区4个）
3． 功能区的作用：
（1） VL和VH是抗原结合的部位（FV区）。
（2） CL和CH上具有同种异型的遗传标记。
（3） CH2具有补体结合点。
（4） CH3具有结合单核细胞，巨噬细胞，粒细胞，B细胞，  
   NK细胞，Fc段受体的功能。
4． 铰链区（hinge region）
位于CH1和CH2之间为非独立功能区。
（1） 当VL，VH与抗原结合时，此区发生扭曲，使抗体分子上两个抗原结合点更好地与两个抗原决定簇发生互补。
（2） 因CH2和CH3构型变化，显示出活化补体，结合组织细胞等生物学活性。
（四）J链和分泌成分
1． J链（joining chain）：
存在于IgA，IgM中，在其组成和体内转运中具有一定作用。
2． 分泌成分（secretory component，SC）：
分泌成分是IgA上的一个辅助成分，对抵抗外分泌液中的蛋白水解酶的降解具有重要作用。
（五）单体，双体，五聚体
1． 单体：由一对L链和H链组成的基本结构
2． 双体：分泌型的IgA由J链连接的两个单体
3． 五聚体：是由J链和二硫键连接的五个单体
IgG IgA IgM

（六）酶解片段
1．木瓜蛋白酶（papain）水解片段
（1） 裂解部位，铰链区H链间二硫键（N端）
（2） 裂解片段，2个Fab（54KD），一个Fc（50KD）
    Fab与抗原结合，不发生凝集反应。
2．胃蛋白酶（pepsin）水解片段
（1）裂解部位，铰链区H链间二硫键（N端）
（3） 裂解片段，F（ab’）2，无Fc片段
与抗原结合可发生凝集反应  
二、免疫球蛋白的分子功能
（一）特异性结合抗原
Ig最显著的生物学特点就是能够特异性地与抗原结合，这种特异性结合抗原特性是由其V区（HVR）的空间构型决定的。Ig的抗原结合点由L链和H链超变区组成，与相应抗原上的表位互补，借助静电力，氢键以及范德华力等次级键相结合，这种结合是可逆的，并受到pH、温度和电解质浓度的影响。不同的抗原可能有相同的抗原决定簇，一种抗体可以与两种或两种以上的抗原发生反应，此称为交叉反应（cross reactoion）。
（二）活化补体
1． IgM，IgG1，IgG2和IgG3可通过经典途径活化补体。
2． IgA1，IgG4，IgE等可以通过替代途径活化补体。
（三）结合Fc受体
不同细胞表面具有不同Ig的Fc受体（FcγR，FcεR，FcαR），当Ig与相应抗原结合后，由于构型改变，促使Fc同相应的细胞结合。
由IgE抗体Fc段的结构特点，可在游离情况下与细胞受体结合，称为亲细胞抗体（cytophilic antibody）。
1．介导I型变态反应
IgE诱导的细胞脱颗粒，释放组胺，合成由细胞质来源的介质，如：白三烯，前列腺素，血小板活化因子等引起的I型变态反应。
2．调理吞噬作用
调理作用（opsonization）是指抗体，补体等调理素（opsonin），促进吞噬细胞吞噬细胞等颗粒性抗原。
由于补体对热不稳定，称热不稳定调理素（heat-labile opsonin），抗体又称为热稳定调理素（heat-stable opsonin）。
抗体的调理机制：
① 在抗原和吞噬细胞之间搭桥。

② 改变抗原表面电荷。
③ 中和细菌表面的抗吞噬物质。
④ 溶化吞噬细胞（抗原抗体复合物结合细胞表面Fc受体）
3． 发挥抗体依赖的细胞介导细胞毒作用（antibody dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC）

（二）通过胎盘
IgG是唯一可通过胎盘从母体转移给胎儿的Ig。是一种重要的自然被动免疫，对于新生儿的抗感染有重要作用。

三、免疫球蛋白分子的抗原性
（一）同种型
同种型（isotype）指同一种属内所有个体共有Ig抗原、特异性的标记，在异种体内可诱导产生相应的抗体，同种型的抗原性主要位于CH和CH上，同种型主要包括Ig的类、亚类、型和亚型。
1．免疫球蛋白的类和亚类（Classes and subclasses）
（1） 类，决定Ig不同类的抗原性差异存在于H链的恒定区（CH）。
（2） 亚类，同一类Ig中，存在于铰链区氨基酸组成和二硫键数目的差异。
2．免疫球蛋白的型和亚型（types and subtypes）
（1） 型，决定Ig型的抗原性差异存在于L链的恒定区（CL）。
（2） 亚型，按λ铰链恒定区（C2）个别氨基酸的差异又可分为λ1，2，3，4，四个亚型。
（二）同种异型
    同种异型（allotype）是指同一种属不同个体的Ig分子抗原性的不同，在同种异体间免疫可诱导免疫反应。
1． λ链上的同种异型（重链上）。
2． α2链上的同种异型。
（三）独特型
独特型（idiotype）为每一种特异性IgV区上的抗原特异性。
四、免疫球蛋白分子的超家族
许多细胞膜表面和机体某些蛋白分子，其多肽链折叠方式与Ig折叠相似，在DNA水平上和氨基酸序列上与IgV区或C区有较高的同源性，它们可能从同一原始祖先基因经复制突变衍生而来。编码基因称为免疫球蛋白基因超家族，基因表达产物称为免疫球蛋白超家族(Immunogloblin superfamily, IGSF)。
抗原识别受体，信号传导因子，MHC相关分子，Ig受体等
第三节  各类免疫球蛋白的生物学活性