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.2018年1月；18(1):46-61.
doi:10.1038/nri.2017.106。 Epub 2017年10月24日。

超越结合：抗体效应器在传染病中的作用

Lenette L Lu公司 1 2, 托德·苏斯科维奇 1, 莎拉·M·福琼 2, Galit Alter公司 1
附属公司
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超越结合：抗体效应器在传染病中的作用

Lenette L Lu公司等人。 Nat Rev Immunol公司. 2018年1月.

摘要

抗体通过识别微生物或受感染细胞在宿主防御病原体方面发挥着重要作用。虽然防止病原体进入是一种潜在的保护机制，但抗体可以通过多种其他机制控制和根除感染。除了结合和直接中和病原体外，抗体还通过与先天性和适应性免疫系统的相互作用，推动细菌、病毒、真菌和寄生虫的清除，从而利用我们免疫系统中的多种抗菌过程。具体来说，抗体协同形成免疫复合物，驱动病原体的隔离和吸收，清除毒素，消除感染细胞，增加抗原提呈并调节炎症。抗体部署的各种效应器功能通过抗体常数域的差异化修饰进行动态调节，为免疫系统提供特定指令。在这里，我们回顾了抗体效应器功能有助于微生物清除和病理学之间平衡的机制，并讨论了可处理的经验教训，这些经验教训可能会指导合理的疫苗和治疗设计，以针对我们传染病医疗设备的缺口。

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作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1|
图1|。抗体同型和亚型。
人类抗体的基本结构由两个由铰链区连接的功能域组成。这些域包括与抗原结合的抗原结合片段（Fab）域和与部署效应器功能的宿主传感器结合的结晶片段（Fc）域。每个抗体分子由四条具有两条相同重链（蓝色）和两条相同轻链（红色）的链组成。它们进一步分为可变（VH或VL）域和恒定（CH或CL）域，形成Fab和Fc域。Fc结构域多样性是在免疫应答过程中通过选择不同的抗体同种型、亚类和翻译后糖基化谱而产生的。人类存在五种同型（IgM、IgD、IgG、IgA和IgE）和六种亚类（IgG1-4、IgA1和IgA2）。每个同型或亚类都以单体和/或多聚体的形式存在，通过二硫键、多肽J链或分泌成分连接，分泌成分是与分泌的二聚IgA相关的聚合物免疫球蛋白的蛋白水解产物。三种结构特征影响其灵活性和/或构象，从而影响抗体-受体甚至抗原结合；这些特征包括铰链长度和灵活性、二硫化物桥的数量和位置以及O（运行）-链接或N个-连接糖基化。总之，同种或亚类和糖基化的变化会影响任何抗体与天然免疫受体相互作用的能力，从而部署不同的天然免疫效应器功能。
图2|
图2|。效应器功能中的抗原、抗体和Fc受体化学计量。
抗体协同产生驱动先天免疫效应器功能的免疫复合物。抗原-抗体复合物的质量受抗体的结晶片段（Fc域）特征（与Fc受体结合的强度）和抗原与抗体的比率影响，这将极大地影响免疫复合物的大小和形状。免疫复合物的大小和形状可能影响先天效应细胞表面Fc域传感器的数量和构象。免疫复合物的稳定性由多个键驱动，这些键增强了Fc域和Fc域传感器之间的结合。在抗原过剩（和抗体缺乏，左侧）或抗体过剩（和抗原缺乏，右侧）的状态下，免疫复合物的质量向在天然免疫细胞表面聚集较少Fc域传感器的小复合物转变。相反，在最佳抗体与抗原比率（中心）下，生成更大、更稳定的免疫复合物，能够聚集更多Fc域传感器，从而驱动最佳先天免疫效应器激活。FcR，Fc受体。
图3|
图3|。抗体效应器功能。
抗体能够在感染过程中发挥过多的效应器功能。这些包括但不限于以下内容：一|直接中和毒素或微生物。b条|微生物毒力因子的中和作用，例如那些参与群体感应和生物膜形成的因子。c（c）|在粘液中捕获病原体。d日|激活补体以驱动吞噬细胞清除或破坏，产生化学引诱剂或过敏毒素，如C3a和C5a，或补体片段调理蛋白，如C3b，或通过膜攻击复合物诱导溶解。e（电子）|中性粒细胞吞噬作用的激活、氧化爆发、溶解酶和化学引诱剂的产生，或染色质和抗菌蛋白中性粒细胞胞外陷阱（NET）的形成。（f）|诱导巨噬细胞吞噬功能、氧化爆发或抗菌肽释放。克|激活自然杀伤（NK）细胞脱颗粒以杀死感染细胞。小时|增强树突状细胞（DC）对T细胞的抗原摄取、处理和呈递。我|滤泡树突状细胞（FDCs）向B细胞呈递抗原。j个|肥大细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞脱颗粒，释放血管活性物质、趋化因子和T辅助因子2（TH（H）2） -过敏原或寄生虫感染环境中的细胞因子类型。Fc，可结晶碎片；MBL，甘露糖结合凝集素；pMHC，肽-MHC复合物。
图4|
图4|。影响感染反应中体液活动的因素。
微生物的生命周期，包括组织嗜性和疾病发病机制，可以在感染过程中动态影响体液免疫。包括宿主在感染过程中识别的抗原谱、病原体驱动的炎症特征以及发生感染的一个或多个生理分区在内的因素可能会改变可能提供保护的体液免疫反应的格局。这些感染特征反过来影响体液免疫反应的质量，因此抗体特异性和抗体功能可以快速定制，以有效地针对病原体。因此，基于炎症特征和组织隔室，体液免疫反应迅速探索不同同型、亚类和可结晶片段（Fc域）糖变异体的组合多样性，以选择性地招募感染部位天然免疫细胞上可用的Fc域传感器。在图中抗体糖基化的上下文中，G表示半乳糖，S表示唾液酸，F表示岩藻糖，B表示二分N个-乙酰氨基葡萄糖。树突状细胞；树突状细胞特异性ICAM3-grabbing非整合素DC-SIGN；GPI，糖基磷脂酰肌醇；MBL，甘露糖结合凝集素；NK，自然杀手；聚合免疫球蛋白受体；T型H（H）2、T助手2。
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