Immunoglobulin G (IgG) 是人类血浆中最常见的抗体,约占 serum antibodies 的 75%。
IgG的主要功能在于保护人体免受各类感染。经由结合病毒、细菌及真菌,IgG能够控制体内的感染。这些抗体透过几种机制发挥作用:首先,它们会使病原体无法动弹并促进聚集;其次,IgG还能包裹病原体表面,助于吞噬免疫细胞识别并消灭病原体。此外,IgG还能启动补体系统的经典途径,透过免疫蛋白制造的级联反应来清除病原体。
IgG也能结合并中和毒素,并在抗体依赖的细胞介导细胞毒性(ADCC)中扮演重要角色。它与 TRIM21 结合,标记被包裹的病毒颗粒,指引其进入细胞质的蛋白酶体,这一过程对抗病毒感染至关重要。IgG还与 II 型和 III 型过敏反应有关。
IgG抗体在经过类别切换和成熟后生成,可以在后续的免疫反应中扮演重要的角色。
而在出生前,IgG是唯一能够透过人类胎盘的抗体,这让胎儿能在母体内获得保护。母乳中的IgA与透过胎盘吸收的残留IgG一同为新生儿提供了一定的体液免疫能力,保护新生婴儿在其自身免疫系统发育之前对抗各种病原体。
在抗体的结构上,IgG抗体由四条多肽链组成:两条相同的重链和两条相同的轻链,整体呈现Y型结构。每条重链和轻链之间通过二硫化键相互连接。这一结构设计使得IgG能够执行多种免疫功能。
IgG抗体的不同亚型(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4)各自拥有不同的生物学特性,尽管其Fc区域约有95%的相似度。
对于人类而言,四种IgG亚型根据其在血清中的丰富程度而命名,IgG1是最常见的。这些亚型的结构差异以及其对于补体系统的作用导致它们在免疫反应中发挥着独特的角色。2013年提出的时间模型表明,IgG3及IgE在免疫反应初期出现,其后IgG1和IgG2具有更高的亲和力,参与的过程中,其平衡影响着随后炎症的强度。
检测IgG水平在诊断某些疾病上也有其重要性。例如,自身免疫性肝炎等症状可能提示需要检查IgG抗体水平。此外,IgG抗体水平可作为医疗工作者判断个体是否对特定病原体具免疫状态的一个指标。
IgG的量测在临床上广泛应用,受试者的血清中IgG抗体的数量往往能反映出他们的免疫状态。
虽然IgG对于感染的防护起着至关重要的作用,但有关过敏反应的研究也显示,IgG抗体可以在某些情况下透过截取特定抗原来防止IgE介导的全身过敏反应。而在转移和抗体引起的病理变化过程中,不同的IgG亚型之间的互动也显得尤为复杂。
关于IgG的未来研究方向是否会增进我们对抗体作用的理解,进而改善疾病的诊断及治疗?