技术｜什么是抗体？它来自哪？它是如何发挥作用的？

抗体是免疫系统的一个重要组成部分，在我们抵抗感染的能力和疫苗接种的效果方面起着关键作用。然而，这并不是它们效用的终点。

抗体可以作为一种生物制药产品，用于诊断测试，并作为一种分析工具进行检测。在本文中，我们将仔细看看什么是抗体，它们来自哪里，它们如何发挥作用，以及科学如何将它们在实验室中发挥作用。

抗体的基本形式是Y型糖蛋白，由四个多肽链组成，两个相同的重链和两个相同的轻链，通过二硫键连接。

抗体利用其结构的不同区域执行两种主要功能：

➤   可结晶片段（Fc）区域与免疫系统（如吞噬细胞和赞美系统）相互作用，以促进抗原清除。

     ✔   Fc区由两个恒定结构域（CH2和CH3）组成，使其能够相互作用并持续发挥其功能。

➤   抗原结合片段（Fab）可以识别抗原。

➤   Fab包含四个结构域：

     ✔   两个可变结构域（VH和VL），它们统称为可变片段（Fv），提供抗原特异性。

     ✔   两个恒定结构域（CL和CH1），提供一个结构框架。

每个可变结构域包含三个高变异环，称为互补性决定区（CDR1、CDR2和CDR3）。它们的高变异性使抗体能够识别几乎无限数量的可变常数抗原。

4.   当新生或记忆B细胞上的免疫球蛋白成功结合其目标抗原时，它们会增殖并分化为分泌抗体的B细胞。

5.   这些分泌型B细胞成熟为大型浆细胞，以每秒约2000个分子的速度持续分泌抗体。

6.   在血液循环中，浆细胞持续几天，但可以在骨髓中持续几个月甚至几年。

免疫球蛋白和抗体非常相似。然而，免疫球蛋白有一个跨膜结构域，并附着在B细胞的表面。B细胞的表面，而抗体缺乏这个结构域，因此被释放到循环中。

抗体通过Fab区与它们的目标抗原结合，它们可以通过几种不同的机制发挥作用。

在人类血清中发现有五类抗体，也被称为同种型，根据它们拥有的重链来区分。下表总结了这些情况。

IgD、IgE和IgG通常以单体形式存在，而IgA通常以二聚体形式存在，IgM以五聚体形式存在。

还有三类抗体被认可，但在哺乳动物中没有发现。

等位基因的变化，有时与某些种族群体有关，甚至在抗体亚型中也可能存在。这些被称为异型。

➤  多克隆抗体：抗体是一组非相同的抗体，它们都对同一抗原有亲和力，但与一系列不同的表位结合。

➤  单克隆抗体：抗体是一组来自同一母体克隆的完全相同的抗体，对同一表位有亲和力。

我们在应对入侵者时自然会产生多克隆抗体，这些抗体通常很适合于许多研究应用。然而，单克隆抗体可以在体外产生，用于需要它们的应用，例如用于治疗。

虽然抗体是我们免疫系统的一个非常重要的产品，但它们也可以被用于有效的治疗，并为实验室中的各种检测提供有用的工具。

7.1、基于抗体的治疗方法

治疗性抗体，其中大部分是单克隆抗体，现在是增长最迅速的一类获批的生物制药药物，用于治疗包括癌症、自身免疫和炎症性疾病以及阿尔茨海默氏病。

抗体是选择针对体内特定的问题抗原，阻断它们的正常作用，从而减少或预防它们引起的病症。

通常情况下，单克隆抗体被用于治疗，因为它们的批次间差异很小，可以大量生产，而且非常具有特异性，几乎不产生交叉反应的结合。然而，它们的生产成本很高，也很耗时。

7.2、基于抗体的检测方法

利用抗体的检测主要是为了检测，可以分成两组：

➤   检测抗体的检测法；

➤   利用抗体来检测目标分子的检测方法。

这些包括：

➤   酶联免疫吸附试验（ELISA)，直接法和夹心法

➤   Western blot

➤   侧向层析（LFA）

➤   免疫组化法，用显微镜标记

抗体对于诊断性测试特别有用，例如：

➤   通过使用特定的抗体检测，确定样品中是否存在抗原，如病原体表面蛋白，识别活动性感染

➤  检测某人是否正在积极产生病原体的抗体，因此正在或已经被感染，例如新冠病毒抗体测试。

通常情况下，多克隆抗体被用于检测，因为它们很便宜，并且具有较高的整体亲和力和检测多个表位的灵敏度。然而，市面上生产的抗体存在批次间的差异问题，而且它们会因为交叉反应的结合而增加背景‘噪音’。