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學習重點 掌握抗體由兩條重鏈與兩條輕鏈組成，以及五類免疫球蛋白的重鏈類型（γ、α、μ、δ、ε）與聚合形式。 比較 IgG、IgA、IgM 的分子量、血清濃度、分布、胎盤通過能力與補體活化能力。 理解抗體多樣性（VDJ 重組、TdT）、漿細胞製造抗體、初次與再次免疫反應的抗體類別，以及木瓜蛋白酶的切割產物。 比較古典、替代與凝集素三條補體路徑的起始機制，並認識共同的 C3 轉換酶階段與膜攻擊複合物（C5b～C9）。 抗原抗體以非共價作用力結合，因此結合是可逆的。 核心觀念 一、抗體的基本結構與五種免疫球蛋白 典型抗體單體由兩條重鏈與兩條輕鏈組成，鏈與鏈之間以雙硫鍵相連，呈 Y 字形。重鏈恆定區的種類決定抗體類別（同型）。每條重鏈與相鄰輕鏈的可變區共同形成一個抗原結合部位，所以單體抗體有兩個抗原結合部位。 類別重鏈結構與分布主要特性與效應功能 IgGγ 鏈單元體；血清中含量最高（成人約 6～16 g/L），分布於血管內與組織液唯一能通過胎盤的抗體；再次免疫反應的主要抗體；可活化古典補體路徑 IgAα 鏈血清中多為單元體；分泌型為二聚體，含 J 鏈與分泌片腸胃道等黏膜分泌物中的主要抗體，也存在於唾液、淚液、乳汁；不能通過胎盤；不活化古典補體路徑 IgMμ 鏈分泌型為五聚體，含 J 鏈；分子量最大（約 900 kDa），主要留在血管內（血清中）初次免疫反應最先產生；活化古典補體能力最強；初始 B 細胞表面也有單元體 IgM 作為抗原受體 IgDδ 鏈單元體，主要位於初始 B 細胞表面作為 B 細胞抗原受體，血清濃度極低 IgEε 鏈單元體，結合於肥大細胞與嗜鹼性球表面與過敏反應及抗寄生蟲免疫有關；血清濃度最低 正常人血清抗體濃度排序：IgG ＞ IgA ＞ IgM ＞ IgD ＞ IgE。分子量則以五聚體 IgM 最大。 二、抗體多樣性與製造 抗體多樣性來自基因片段重組：重鏈基因由 V、D、J 片段重組（VDJ rearrangement），輕鏈由 V、J 片段重組。重組時，末端去氧核苷酸轉移酶（TdT）可在接合處隨機加入核苷酸，是增加變異性的策略之一。 B 細胞受抗原刺激活化後分化為漿細胞，漿細胞是製造與分泌抗體的主要細胞。初次免疫反應最先大量產生的是 IgM；之後經類別轉換與親和力成熟，再次免疫反應以 IgG 為主。 三、抗體的酵素分解 木瓜蛋白酶（papain）在鉸鏈區連接兩條重鏈的雙硫鍵上方切割，產生兩個 Fab 片段與一個 Fc 片段。每個 Fab 含一整條輕鏈加上重鏈的 VH 與 CH1 區，負責結合抗原；Fc 由兩條重鏈其餘的恆定區構成，負責與補體、Fc 受體等作用。 注意：papain 是把「抗原結合部分」與「Fc 部分」分開，並不能把重鏈與輕鏈分離；要分開重鏈與輕鏈，需以還原劑打斷鏈間雙硫鍵。胃蛋白酶（pepsin）則在鉸鏈區下方切割，產生一個 F(ab′)₂。 四、抗原與抗體的結合作用力 抗原與抗體的結合依靠非共價作用力：離子鍵（靜電力）、氫鍵、疏水性（忌水性）作用及凡得瓦力。因為沒有共價鍵，結合是可逆的，改變 pH、離子強度或溫度可使其解離。共價鍵不屬於抗原抗體間的作用力。 五、三種補體活化路徑 路徑起始機制C3 轉換酶C5 轉換酶 古典路徑（classical）抗原與抗體結合後，抗體 Fc 與 C1q 結合，活化 C1 複合體（C1q、C1r、C1s）C4b2aC4b2a3b 替代路徑（alternative）C3 自發水解，C3b 沉積在微生物表面，與 B 因子、D 因子、properdin 作用；不需抗體，也不經 C1C3bBbC3bBb3b 凝集素路徑（lectin）甘露糖結合凝集素（MBL）辨識微生物表面醣類，再活化相關蛋白酶（MASPs）；不需抗體C4b2aC4b2a3b 能活化古典補體路徑而引起溶血反應的抗體是 IgG 與 IgM；IgM 五聚體單一分子即可結合 C1q，IgG 則需兩個以上分子靠近。IgA、IgD、IgE 不活化古典路徑。 三條路徑起始不同，但都會產生 C3 轉換酶裂解 C3，再形成 C5 轉換酶裂解 C5，之後進入共同的終末反應。 六、膜攻擊複合物與補體的免疫功能 C5 被裂解後，C5b 依序結合 C6、C7、C8，再引入多個 C9 聚合，形成膜攻擊複合物（MAC）＝ C5b、C6、C7、C8 ＋ 多聚 C9（C5b-6-7-8-9），在細胞膜上打孔造成細胞溶解。C5b-6-7-8 只是尚未完成的中間產物；C4b2a 是 C3 轉換酶，C4b2a3b 是 C5 轉換酶，都不是 MAC。 補體的功能不只溶解細胞：C3b 可促進調理吞噬，C3a、C5a 參與發炎與趨化，並協助清除免疫複合體；C3d 與 B 細胞上的補體受體結合，可增強 B 細胞活化與抗體產生。因此補體同時參與先天免疫與後天免疫。 常考陷阱 「IgA 可以穿越胎盤」→ 錯。只有 IgG 能通過胎盤；IgA 主要存在於黏膜分泌物與乳汁。 「IgA 為五聚體」→ 錯。五聚體是 IgM；分泌型 IgA 為二聚體，血清 IgA 多為單元體。 「IgE 會形成五聚體、是第一個與外來抗原作用的分子」→ 錯。IgE 是單元體，與過敏相關；初次反應最先產生的是 IgM。 「IgG 是應付抗原第一次反應時所製造」→ 錯。初次反應以 IgM 為主，IgG 是再次反應的主角。 「IgM 的重鏈是 α chain」→ 錯。IgM 為 μ 鏈，α 鏈屬於 IgA；IgG 為 γ 鏈。 「IgM 只存在於血清中，重鏈為 μ chain」：IgM 分子大、主要留在血管內，考題將此敘述視為正確，不是要選的錯誤選項。 「血中抗體濃度 IgG＜IgA＜IgM」→ 錯。正確為 IgG ＞ IgA ＞ IgM；但分子量是 IgM 最高，兩者別混淆。 「papain 可將重鏈與輕鏈分離」→ 錯。papain 切出 2 Fab ＋ 1 Fc，重鏈與輕鏈仍以雙硫鍵相連。 「IgG 和 IgA」或「IgA 和 IgM」活化古典補體 → 錯。能活化古典補體引起溶血的是 IgG 和 IgM。 「alternative pathway 由活化 C1 複合體起始」→ 錯。C1 複合體（C1q、C1r、C1s）是古典路徑的起點。 「補體只參與先天免疫，對後天免疫沒有影響」→ 錯。補體也能增強抗體反應與 B 細胞活化。 「MAC 為 C5b-6-7-8」→ 不完整。完整 MAC 必須包含 C9。 「抗原抗體以共價鍵結合」→ 錯。只有離子鍵、氫鍵、疏水性作用、凡得瓦力等非共價力，故結合可逆。 記憶口訣 重鏈對應：「G 是 γ、A 是 α、M 是 μ、D 是 δ、E 是 ε」——字母對希臘字母。 五類抗體：「G 最多又過胎盤、A 守黏膜是二聚、M 最大最先來、E 管過敏。」 濃度排序：「GAMDE」——血清濃度由高到低。 補體溶血：「GM 開補體」——IgG、IgM 活化古典路徑。 補體路徑：「古典靠抗體找 C1，替代靠 C3 自己來，凝集素靠醣辨識；三路都有 C3 轉換酶。」 膜攻擊複合物：「五六七八九，打洞把膜溶」——C5b～C9 缺一不可。 結合作用力：「離、氫、疏、凡，沒有共價」——所以可逆。