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小小的抗体，如何承担起保护我们的重任？

阅读次数：533 发布时间：2020/6/15 13:31:32

抗体从哪儿来？介绍抗体之前，我们先来看看人体的免疫系统。

人体的免疫系统主要由三道防线组成。道防线是皮肤和黏膜，比如我们的表皮、鼻孔里的鼻毛，口腔里的黏膜等，它们可以阻挡并清除大多数异物。第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞。杀菌物质能够破坏细菌的细胞壁使其死亡，吞噬细胞可以吞噬和消灭侵入人体的各种病原体。

人体的道和第二道防线生来就有，是一种自然的、广泛的保护力，并不针对某一种特定的病原体，因此被称为非特异性免疫或固有免疫（如果把我们的身体比喻成一座城池，那和第二道防线就是城墙、护城河）。

而免疫系统的第三道防线则是人体在出生以后，在特定抗原的刺激下，逐渐建立起来、只针对该抗原起作用的后天防御功能。主要由各种免疫器官（如扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓和脾脏等）和免疫细胞（淋巴细胞、单核/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞）借助血液循环和淋巴循环组成，又称为特异性免疫或适应性免疫（城里的警察），抗体便是由特定的免疫细胞产生的。

身体内做坏事的不法分子即抗原（Antigen，Ag），是指任何可以诱发机体免疫反应的物质，比如细菌、病毒、花粉等等。当一些不法分子渡过了护城河、翻过了城墙，沾沾自喜地以为成功地混进了城里，却不想自己早已被几个不同的神秘组织给盯上了。

这些神秘组织的成员训练有素，他们明白自己势单力薄，没法独自应对穷凶极恶的不法分子，于是悄悄地跟踪、围堵，并及时联络了城里的警察前来消灭不法分子。这些神秘组织就是抗原递呈细胞（Antigen-presenting cell，APC）。

抗原递呈细胞又称辅佐细胞，它们可以摄取、处理和传递抗原信息，经过一系列信号传递过程刺激了B细胞分化为效应B细胞并分泌产生抗体。所以，抗体（Antibody）便是机体在经历这些抗原刺激后产生的相应的、具有保护作用的蛋白质，是活化的B细胞为了消灭特定抗原，“发明”的一种高性能、多用途的厉害武器。

抗体如何保护我们？

抗体是一种具有“Y”型结构的蛋白质，其功能的发挥与其结构密不可分。

抗体结构示意图：“Y”型结构上半部分的两个枝丫（Fab段）是抗体能够与特定的抗原表面的抗原表位结合的关键，而下面的杆（Fc段）则是和很多免疫细胞结合并发挥功能的关键

抗体发挥作用主要是通过以下几种方式：

1.中和作用：

抗体通过Fab段直接结合抗原，与抗原表面的蛋白结合，使这些蛋白无法与细胞上的受体结合，阻止病原进入细胞。

举个例子：新冠病毒进入身体后，其表面的刺突糖蛋白（S蛋白）需要与细胞表面的ACE2受体（S蛋白的相应受体）结合后才能进入细胞。抗体抢先和S蛋白结合，占据了这些位置以后，病毒便无法再利用S蛋白侵入细胞了。

2.凝集作用：

当一些颗粒状结构的病原体与相应的抗体共存时，抗体就会像“桥梁”一样结合病原体，使得多个病原体相互集结，形成较大的团块，便于吞噬细胞吞噬病原体。

3.调理作用：

某些抗体的Fc段可以与中性粒细胞、巨噬细胞表面的相应受体（FcR）结合，增强其吞噬病原体的能力。

插一句嘴：日常生活中，很多人会对花粉、灰尘等过敏，这是因为身体免疫系统将花粉等物质当作了抗原物质。当免疫细胞次接触这些抗原时，对其产生免疫反应，产生了很多特异性抗体，机体进入敏感状态。当这些免疫细胞再次接触相同抗原时，抗体会迅速与抗原结合，而抗体的另一端会结合至肥大细胞的表面，诱导肥大细胞产生一定的反应，并释放一些物质如组胺，造成平滑肌收缩，粘液分泌增加，出现气喘等过敏症状。

4.抗体依赖细胞介导的细胞毒作用：

病原体成功感染细胞以后，会在细胞内进行“殖民”，利用其资源、生产工具来制造新的病毒（生产过程中会有一些病毒的外壳蛋白展现在细胞表面成为可以识别的抗原）。相应的抗体通过其Fab段与宿主细胞表面的病毒抗原结合，再通过Fc段与具有杀伤性的细胞（如NK细胞等）表面表达的Fc受体结合，让这些杀伤细胞杀死感染的病毒的细胞，同时也把病毒消灭了。

5.补体激活作用：

补体是另一种杀伤病原体的特效武器，在免疫过程中发挥着多种重要作用，而在抗体的帮助下，免疫系统可以活化、调用这些武器。

6.通过胎盘及黏膜：

抗体按照其重链的不同可以分为五种：IgA、IgD、IgE、IgG、IgM，各类抗体的功能各不相同。其中IgG可以通过胎盘进入婴儿血液中，为婴儿提供天然的被动免疫，所以婴儿虽然娇弱，但是妈妈的抗体可以保护他们。而免疫球蛋白中的IgA可以穿过黏膜，是黏膜局部抗感染的主要因素。

总而言之，抗体发挥作用的主要方式是：其Fab段可以识别并和病原体结合使其失去感染能力， Fc段可以和其他免疫细胞上的Fc受体结合，借助免疫细胞发挥作用。

总结 :

抗体的化学本质是蛋白，由效应B细胞产生，是免疫系统非常重要的成员。从胎儿时期开始，它（主要是IgG）就可以通过胎盘保护我们的健康，在我们长大并接触了多种抗原后，相应的抗体会分泌到全身各处保护我们的安全。我们注射的许多疫苗，也是为了通过免疫反应对已知的病原体产生抗体。

抗体还可以用于治疗多种疾病。在身体遇到自身免疫系统无法战胜的病原体时，可以利用他人或者其他动物的含有相应抗体的血浆/血清进行被动免疫，如：抗蛇毒血清、新冠肺炎康复者的血浆。肿瘤的抗体治疗是抗体药物治疗的重要方向，例如PD-1/PD-L1抗体药物，已经成为了癌症治疗的明星。

现在科研人员已经可以通过基因工程技术对抗体进行改造，使其可以更加安全、有效，临床上用抗体治疗癌症的例子也越来越多。