各类免疫球蛋白的特性和功能PPT幻灯片

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2、可变区和恒定区
（1）可变区（V区）（VH/VL, Fv ） 识别、结合抗原
近N端，氨基酸序列变化较大的区域（约占1/4重链、1/2轻链）。 高变区（HVR）：或互补决定区（ CDR1-3） ，氨基酸组成和排序高度可
变的3个区域，抗原结合部位。 Ig的高变区结构也是该Ig分子的 独特型（idiotype）或独特型抗原决定簇（idiotypic determinant） 所在位置。 骨架区（FR1-4）：CDR以外的区域，氨基酸组成和排列顺序相对不易变化。
分泌型IgA（S IgA ）分子上的辅助成分，为一种含糖肽链，由黏膜上 皮细胞合成和分泌；
功能：以非共价形式结合到二聚体上，保护S IgA 铰链区免被酶解， 介导IgA从黏膜下转运到黏膜表面。
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（三）免疫球蛋白的水解片段
1、木瓜蛋白酶(papain)水解IgG
IgG 木瓜蛋白酶 2Fab + Fc
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1、重链和轻链
（1）重链
由450-550个氨基酸残基组成，分 子量约50～75 kD ，分为μ、δ、 γ、α和ε链，据重链近羧基端氨基 酸组成及排列顺序不同，分为5类 即IgM、IgD、IgG、IgA和IgE。
（2）轻链
长度约为重链的1/2，由210个氨基 酸残基组成，分子量约25 kD。 Ig 分为κ和λ两型，一个天然Ig分子两 条轻链的型别总是相同的。
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（二）辅助结构
1、J链（joining chain）：
由浆细胞合成的富含半胱氨酸的多肽链； 功能：以二硫键的形式共价结合到Ig的重链上，在羧基端连接Ig 单体 为二聚体或五聚体，起稳定多聚体结构及参与体内转运的作用。

02
免疫力对流感的影响
免疫力强，病毒就不得其门而入；免疫力弱，流感病毒就能轻松突破防线。
03
免疫球蛋白在抵御流感中的作用
青壮年身体机能活跃，免疫功能强，当流感病毒入侵时，能够产生大量免疫细胞和免疫 球蛋白杀死或降低病毒的活性，预防感冒。
免疫系统抵抗
免疫球蛋白与免疫功能
测定免疫球蛋白IgA、IgG、IgM可以 了解人体的免疫功能。
免疫球蛋白与疾病关系
免疫球蛋白升高常见于各种慢性感染 和癌症，减低则常见于先天性和获得 性免疫缺陷病。
免疫球蛋白在抵抗流感中的作用
青壮年身体机能活跃，免疫功能强， 能产生大量免疫细胞和免疫球蛋白杀 死或降低病毒的活性，预防感冒。
01
02
03
免疫球蛋白对健康的影响
免疫力和癌症
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02
03
免疫球蛋白与癌症的关系
免疫球蛋白与疾病的关系
免疫球蛋白多克隆性升高常见于慢性感染、肝病等，单克隆性增高见于骨髓瘤 等；免疫球蛋白减低常见于免疫缺陷病等。
了解抵抗力
免疫球蛋白与免疫功能
免疫球蛋白测定可以帮助了解人体对各 种病毒、细菌的抵抗力和抗原入侵的识 别能力。
免疫球蛋白与疾病关系
免疫球蛋白多克隆性升高常见于慢性感染 、肝病等，单克隆性增高则可能与淋巴瘤 、类风湿性关节炎等有关。
IgG在人体中的作用
IgG是免疫球蛋白的一种，广泛分布在体内，对抗病毒、细菌等病原体的感 染起到重要作用。参考值为7.0～17.0g/L。
IgM在免疫系统中的重要性
IgM是免疫球蛋白的一种，通常在初次感染时产生，能识别并消灭病毒、细 菌等病原体。参考值为0.6～2.5g/L。
多克隆性升高
多克隆性升高原因

. 3
凝胶电泳法
γ球蛋白 = 丙种球蛋白 = 胎盘球蛋白 = 抗体分子？
. 4
Ab与Ig的关系？
Ig是化学结构上的概念 Ab是生物学功能上的概念 抗体都是免疫球蛋白 并非所有的免疫球蛋白都是抗体
. 5
第一节
免疫球蛋白的分子结构
.
6
内 容
一、基本结构
二、J链和分泌片
三、水解片段
.
7
一、基本结构
.
12
Ig分子结合抗原前后的构象变化
结合抗原之前
结合抗原之后
Fc
补体结 合位点 被屏障
暴露的 补体结 合位点
.
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4.结构域（功能区） Ig两条重链和两条轻链均可折叠为数个球形结构 域。每个结构域约含110个氨基酸残基，一般具有独特 的功能，故又称功能区。
IgG分子由 链和两条L链 结合而成。 包括VL和C 结构域，重 有 1个 VH和 结构域。V 共同组成抗 合部位。Ig 线对称，具 个相同的抗 合部位。
.
16
三、水解片段
水解片段
.
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木瓜蛋白酶（Papain） IgG Fab段(fragment antigen binding,抗原结合片段) Fc段（fragment crystalizable,可结晶片段） 胃蛋白酶（Pepsin） IgG F( ab′)2 pFc ′
.
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第三节 免疫球蛋白的生物学功能与特性
表达Fc受体的细胞(NK、M、中性粒细胞）通过识别抗 体的Fc段直接杀伤被抗体包被的的靶细胞。 .
25
ADCC作用
. NK 细胞介导的 ADCC作用
26
.
27
二、各类免疫球蛋白的主要特性与作用

• 分泌型IgA具有免疫排除功能，即分泌型IgA结合饮食中大量 的可溶性抗原以及肠道正常菌群或病原微生物所释放的热原 物质，防止它们进入血液。
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IgD
• <1% 血清Ig • IgD是成熟B细胞的重要表面标志， B细胞的膜受体 • B细胞的分化过程中首先出现mIgM，mIgD的出现标
志着B细胞成熟 • 对防止免疫耐受有一定作用 • 半衰期短2.8天.
化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。
• 新生儿出生4～6个月后，血中可出现IgA，以后逐渐升高，到青 少年期达到高峰。
• 例：与脊髓灰质炎病毒结合，阻抑其吸附到易感细胞上，分泌
型IgA还可中和毒素如霍乱弧菌毒素和大肠杆毒素 。
25
IgA的特点
• 参与皮肤粘膜的局部抗感染作用 • 初乳中含有高浓度的sIgA----母乳喂养； • 通过替代途径激活补体； • 参与Ⅲ型超敏反应；
天然抗原 机体
（多个抗原表位）
诱发多个B 细胞克隆活 化
产生多种针对不同表位的相应抗体 （多克隆抗体）
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二、单克隆抗体 (monoclonal antibody, McAb)
由一个始祖细胞分化、增殖所产生的遗传性状完全 相同的细胞群称为克隆（clone）。
由一个克隆B细胞产生的、只作用于单一抗 原表位的高度特异性抗体称为单克隆抗体。 又称第二代人工抗体。
• 参与II、III型超敏反应。
例：应用对麻疹、甲型肝炎等有免疫力的产妇或正常人丙种或胎
盘球蛋白可进行人工被动免疫，能有效地预防相应的传染性疾
病。不少自身抗体如抗甲状腺球蛋白抗体、SLE的LE因子（抗核
抗体）以及引起Ⅲ型变态反应免疫复合物中的抗体大都也属于
IgG。

免疫球蛋白PPT优秀课件
概述
概念
抗体（antibody，Ab）— 是介导体液免疫的重要效应分子,
是B细胞接受抗原刺激后增值分化为浆细胞所产生的球蛋白 （蛋白质），存在于血清等体液中通过与相应抗原特异性结 合发挥体液免疫功能。
免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）— 指具有抗体活性
或化学结构与抗体相似的球蛋白。可分为分泌型（sIg）和 膜型（mIg）。前者存在于体液中，即抗体，后者存在于B 细胞膜上， 即BCR。
同种型
同种异型
独特型抗原表位
（一）同种型 (isotype)
是存在于同种抗体分子中的抗原表位， 是同一种属所有个体Ig分子共有的抗原特异 性标志，为种属型标志，存在于Ig的C区。
据H链C区的不同又分为五个大类，每一类 又分若干亚类；按L链C区的不同分为两型， 每型又分为若干亚型。
（二）同种异型 (Allotype)
二、外源因素所致的异质性
物质基础： 多样性抗原的存在
三、内源因素所致的异质性 免疫球蛋白的血清型
将Ig作为抗原在异种、同种异体或自身体内 进行免疫，均能诱导机体发生免疫应答，产 生相应的抗体，这些抗体可用血清学方法进 行检测，因此称为Ig的血清型。
免疫球蛋白可激发机体产生特异性免疫应答。 其结构基础是在免疫球蛋白分子中包含有多种不 同的抗原表位，呈现出不同的免疫原性。免疫球 蛋白分子中有三类不同的抗原表位，分别为:
chain，H) 和两条相同的轻链2.5×104(light chain，L）
，借链间二硫键而彼此连接在一起的四肽链结构分子。
功能区
借助免疫球蛋白的两 条H、L链内二硫键的 相互作用，又将肽链 折叠成几个具有特殊 生物学功能的球形结 构 ， 叫 Ig 的 功 能 区 （结构域）。

BASIC STRUCTURE
1.重链和轻链
重链 (Heavy chain,H) 分子量比较大 据恒定区氨基酸的组成和排列顺序的不同， 可分为5类(同种型) 不同的同种型有不同的特征
一、基本结构
1.重链和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ链
轻链(light chain,L) 分子量比较小 据恒定区氨基酸的组成和排列顺序，可
基因工程抗体：借助DNA重组和蛋白质工程 技术，在基因水平上对Ig分子进行切割、拼接 和修饰，重新组装而成的新型抗体分子。
嵌合抗体（chimeric Ab）
鼠V+人 C
改型抗体（reshaped Ab）：
鼠CDR+人FR和C 区
小分子抗体：仅由Fab或Fv组成的抗体
人工制备抗体
基因工程抗体的发展方向： 人源化；小型化；多功能化
IgD
B细胞成熟的标志
IgE
1.含量最少 2.参与Ⅰ型超敏反应和抗寄
生虫免疫
人工制备抗体
PRODUCTION OF ANTIBODIES
多克隆抗体的制备 单克隆抗体的制备 基因工程抗体
人工制备抗体
多克隆抗体的制备
抗原免疫动物所得到的血清，含有多种抗体的混 合物，称多克隆抗体(polyclonal antibodies).特异性 不高，容易出现交叉反应。
分为k和链 同一Ig上的两轻链同型 同一种属的两种轻链比例是固定的
一、基本结构
2.可变区和恒定区
可变区 (variable region,V区)
Ig重链和轻链的近N端110个氨基酸变化比 较大，称为可变区,即VH 和VL 。
其中有的区域特别易变化，称为高变区 (hypervariable region，HVR1-3),其它部分叫骨架 区(framework fegion,FR1-4).

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二、单克隆抗体（McAb）
是应用杂交瘤技术制备的，针对单一抗 原表位，由一个B细胞分化增殖的子代细胞 集团合成的高特异性和高均一性抗体，称之 。
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本章重点
1、概念：抗体、免疫球蛋白、多克隆抗 体、单克隆抗体。 2、Ig的基本结构和功能。 4、免疫球蛋白的生物学功能。 5、各类Ig的主要特征及功能。
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㈡ 分泌型IgA（SIgA ）
1、为二聚体，由两 个 IgA 单 体 ， 一 个 J 链 和一个分泌片共同组 成。
2、婴儿可从初乳中 获得SIgA 。出生4~6个 月后开始合成IgA。
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四、IgE
1、以单体形式存在，在种系进化中最晚 出现，并且在血清中含量最低。
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（四）功能区
1、L链可分为可变区（VL）和恒定区（CL ）两个功能区。
2、H链功能区：IgG、IgA和IgD的H链各有 一个可变区（VH）和三个恒定区（CH1、CH2、 CH3）共四个功能区；IgM和IgE则多有一个CH4 共五个功能区。
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铰链区
高变区
图 免疫球蛋白的结构 2020/3/21
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3、CDR ：VH和VL的HVR区共同构成抗 原结合部位，因该部位在空间结构上与表位 （抗原决定基）形成精密的互补，故又称为 互补决定区（CDR）。
2020/3/21 图 抗体高变区与表位结合
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3、CDR ：VH和VL的HVR区共同构成抗 原结合部位，因该部位在空间结构上与表位 （抗原决定基）形成精密的互补，故又称为 互补决定区（CDR）。

第二节 免疫球蛋白的血清型
自学
目的：提示免疫球蛋白也具有抗原性，可 刺激产生抗抗体，即二抗。
第三节 免疫球蛋白的生物学特性
IgV区的功能： 识别并特异性结合抗原；其中CDR起决定性作用； 结合价； 意义（体内、体外）
IgC区的功能：（在与特异性抗原结合后） 1.激活补体：CH2、CH3（IgG1、2、3；IgM） 2.结合Fc段受体： 1）调理作用：概念 2）ADCC：概念 3）介导Ⅰ型超敏反应： 4）穿过胎盘和粘膜 3.对免疫应答的调节：Id-AId
杂交瘤
第五节 免疫球蛋白的基因结构及其重排
自学
液中、初乳、唾液和泪液中，是外分泌液中主要的 抗体，参与粘膜局部免疫，使机体抗感染的“边防 军”；也有中和毒素作用。 IgD： 1.血清型：不清 2.膜型：构成BCR，是B细胞分化发育成熟的标志。 IgE： 血清中含量最少，主要特征是亲细胞抗体，参与Ⅰ 型超敏反应；与机体抗寄生虫免疫有关。
第四节 多克隆抗体和单克隆抗体
第一节 免疫球蛋白的结构
免疫球蛋白的基本结构
N端
四肽链结构
两种链—重链(H链)
轻链(L链)
二个端—氨基端(N端)
羧基端超变区HVR)
恒定区（C区） 铰链区
C端
（一）重链与轻链： 1.重链:分子量较大 （H链）
由450—550个氨基酸残基组成，根据重链恒定区 的结构不同，可将免疫球蛋白分为五种类型。 即IgG、IgM、IgA、IgE、IgD、 不同类型的免疫球蛋白又可根据各自特点分为亚 型。如IgG、IgA、 2.轻链：分子量较小 （L链） 由214个氨基酸残基组成，依其结构不同分为 2型: 型和型。 ★ 一个Ig分子的两条H链同类、两条L链同型。
2.分泌型：以五聚体的形式存在于血液中，所以分子量最 大；是抗菌血症的抗体；是天然的血型抗体；结合抗原能 力与激活补体能力最强；是个体发育过程中最早合成与分 泌的抗体，意义；是初次应答中最早产生的抗体，是“先头 部队”，意义。

具有调理作用、ADCC作用和结合SPA等； 多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类 参与Ⅱ型、Ⅲ型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也
属IgG
IgM的特性和功能
为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白； 个体发育中最先出现的Ig，胚胎晚期即能产生，脐带血
IgM增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染 等）；
免疫球蛋白H链和L链基因结构示意图
L1 VH1 L2 VH2 Ln VHn D1D2 Dn
JH1—6
C C C3 C1 C C1 C C2 C4 C C2
免疫球蛋白重链胚系基因
L1 Vk1 L2 Vk2 Ln Vkn
Jk1—5
Ck
L1 V1 L2 V2
Ln Vn J 1 C1 J 2 C2 J n Cn
同的抗原特异性。
抗独特型抗体（anti-idiotype antibody，AId）：
是指独特型可刺激异种、同种异体以及自体产 生相应抗体。
根据AId反应特点分为：Ab2、 Ab2、 Ab2 和Ab2四种。
独特型及抗独特型网络（ Id- AId）
Id表位具有自身免疫原性，体内存在能识别自
身Id的淋巴细胞，可产生抗独特型抗体，进行 免疫调节。
IgG通过胎盘；
定抗体与抗原结合的特异性； 凝聚的IgA或IgG4 激活补体经典途径
血清IgM升高说明有近期感染；
初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用
体内结合相应抗原分子
发挥免疫效应（生理与病理）；
* 高变区（hypervariable region, HVR）：在VL 同种异型决定簇存在Ig的恒定区。
MAb的优点是：高效价，可大量生产 IgE介导的肥大细胞激活
血清IgM升高说明有近期感染；

Ig 轻链（L链）：两条，214个aa的肽链
二硫键：连接两条重链之间及重链与轻链之间
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2、Ig的分区 （1）可变区 （2）恒定区 （3）铰链区
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（1）可变区（variable region，V区）
① 位置： VL＋VH （近N端）1/2 L链+ 1/4 H
链
② 结构特点：氨基酸序列可 变，和抗原决定簇在空间 上高度互补。
(2)存在： IgM（五聚体） sIgA（双体）
(3)作用： 连接单体，稳定多聚体
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2、分泌片（Secretory Piece，SC)
(1)化学本质： 黏膜上皮细胞合成分泌的多肽链
(2)存在： sIgA（双体）
(3)作用：
a.帮助IgA穿越黏膜
b.保护sIgA抵抗蛋白酶的水解作
用
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三、水解片段
有抗体活性的血清蛋白都是γ球蛋白，但不是所 有的丙种球蛋白都是抗体。
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免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）： 将抗体或化学结构与抗体相似的球蛋白统
称为免疫球蛋白。 免疫球蛋白是化学结构的概念
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Ig与Ab的关系
Ab
Ig
Ab都是Ig，而Ig并不都是Ab。
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免疫球蛋白可分为膜型和分泌型 分泌型（secreted immunoglobulin，sIg）：
存在于体液（血清、组织液、 外分泌液）中。 膜型（membrane immunoglobulin,mIg) :
存在于B细胞膜表面, 即BCR。比sIg多一个跨膜 区和一个胞浆区。
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第一节 免疫球蛋白的分子结构
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一、免疫球蛋白的基本结构单体

免疫球蛋白的检测与临床应用
免疫球蛋白的检测方法
酶联免疫吸附试验（ELISA）：利用抗原抗体反应进行检测，具有高灵敏度和特异性
放射免疫分析（RIA）：利用放射性同位素标记抗原或抗体进行检测，具有高灵敏度和特异性
化学发光免疫分析（CLIA）：利用化学发光反应进行检测，具有高灵敏度和特异性
流式细胞术（FCM）：利用荧光标记抗体进行检测，具有高灵敏度和特异性
免疫球蛋白的种类
IgG：主要存在于血清和组织液中，具有抗感染、抗肿瘤等作用
01
IgM：主要存在于血液中，具有抗感染、抗肿瘤等作用
03
IgD：主要存在于血液中，具有抗感染、抗肿瘤等作用
05
IgA：主要存在于呼吸道、消化道等黏膜表面，具有抗感染、抗过敏等作用
02
IgE：主要存在于血液中，具有抗过敏、抗寄生虫等作用
04
免疫球蛋白的调节
免疫球蛋白的降解：在血液中，免疫球蛋白被降解为氨基酸，重新进入细胞合成免疫球蛋白
3
1
2
4
免疫球蛋白的合成：在B细胞中合成，受抗原刺激后，B细胞增殖并分泌免疫球蛋白
免疫球蛋白的分泌：分泌到血液中，参与免疫反应
免疫球蛋白的调节：受免疫系统调控，包括T细胞、B细01
抗体生成：免疫球蛋白是抗体的主要成分，能够识别并清除病原体
03
炎症反应：免疫球蛋白参与炎症反应，清除炎症因子，减轻炎症反应
02
免疫调节：免疫球蛋白参与免疫系统的调节，维持免疫系统的平衡
04
免疫记忆：免疫球蛋白具有免疫记忆功能，能够识别并清除再次入侵的病原体
2
免疫球蛋白的合成与分泌
01
免疫球蛋白的检测可以帮助医生了解患者的免疫功能状态，为疾病的诊断和治疗提供依据。

调理吞噬
免疫球蛋白与抗原结合后， 能被吞噬细胞吞噬，从而 清除外来抗原。
免疫调节
调节免疫细胞的活性
免疫球蛋白可以调节T细胞、B细胞等 免疫细胞的活性，影响免疫应答的强 度和持续时间。
调节细胞因子的产生
调节免疫记忆
免疫球蛋白可以调节免疫记忆细胞的 增殖和分化，影响二次免疫应答的效 果。
免疫球蛋白可以调节细胞因子的产生， 影响免疫细胞的分化、增殖和功能。
免疫球蛋白治疗的效果取决于多种因素，包括免疫球蛋白的来源、纯度、剂量以及患者的个 体差异等。目前，免疫球蛋白治疗已经取得了一定的疗效，但仍存在一些问题需要解决。
免疫球蛋白治疗展望
1. 新型免疫球蛋白分子的研发
通过基因工程技术，可以设计和生产具有特定功能的免疫球蛋白分子，提高免疫球蛋白 治疗的疗效和安全性。
利用电泳技术将Ig分离，再通过抗原抗体反 应进行检测。
酶联免疫吸附法(ELISA)
荧光免疫分析法
通过酶标记的抗体与抗原的特异性结合， 再利用底物显色反应，对Ig进行定量检测。
利用荧光物质标记抗体，通过荧光信号的 强度检测Ig的含量。
临床应用
感染性疾病的诊断
通过检测Ig水平，有助于诊断 感染性疾病，如细菌性感染、 病毒性感染等。
功能
识别并清除外来抗原，如细菌、 病毒等，维持机体的内环境平衡 和免疫稳定。
分类与结构
分类
根据重链类型的不同，免疫球蛋白分 为五类，分别为IgG、IgA、IgM、 IgD和IgE。
结构
免疫球蛋白由两条相同的重链和两条 相同的轻链通过二硫键连接而成，具 有Y字形的结构。
分布与来源
分布
免疫球蛋白广泛分布于体液中，如血清、唾液、眼泪、肠道 分泌液等。

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ析。
03
酶联免疫法
利用酶标记的抗原或抗体与免疫球蛋白结合，通过酶促反应放大信号，
进行定量或定性检测。该方法具有灵敏度高、特异性强、操作简便等优
点，适用于大量样本的检测。
临床应用
感染性疾病诊断
免疫球蛋白检测可用于诊断感染性疾病，如细菌性感染、病毒性感染等。通过检测免疫球 蛋白水平的变化，有助于判断感染类型、病情严重程度及预后。
自身免疫性疾病诊断
自身免疫性疾病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害的疾病。免疫球蛋 白检测有助于诊断自身免疫性疾病，如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
血液系统疾病诊断
血液系统疾病是指发生在血液及造血器官内的疾病。免疫球蛋白检测有助于诊断血液系统 疾病，如多发性骨髓瘤、巨球蛋白血症等。
分布与来源
分布
免疫球蛋白广泛分布于体液中，如血清、尿液、唾液、泪液等，以及细胞表面， 如B细胞、吞噬细胞等。
来源
免疫球蛋白由浆细胞分泌而来，浆细胞是B淋巴细胞在接受抗原刺激后分化形成 的。
02
免疫球蛋白的作用
免疫防御
抵御外来病原体入侵
免疫球蛋白能特异性地结合抗原，在体内形成抗体，阻止病原体与靶细胞表面相 应抗原的结合，从而防止病原体入侵。
mRNA进入核糖体，并指导合成免疫 球蛋白的氨基酸序列。
分泌机制
01
02
03
囊泡的形成
合成的免疫球蛋白分子被 包裹在囊泡中，这些囊泡 随后离开细胞。
囊泡的运输
囊泡通过胞吐作用释放到 细胞外，并运输到特定的 组织或器官。
免疫球蛋白的功能
在组织或器官中，免疫球 蛋白与相应的抗原结合， 发挥免疫防御作用。