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| 免疫球蛋白A |
免疫球蛋白A（Immunoglobulin A，缩写：IgA）是血清中的含量仅次于IgG的蛋白。
它占血清免疫球蛋白的10%-20%，存在于黏膜组织，例如消化道、呼吸道以及泌尿生殖系统，也存在于唾液、泪液以及乳汁当中。其能抑制微生物在呼吸道上皮附着，减缓病毒繁殖，有重要的免疫屏障作用，是防止病原体入侵机体的第一道防线。
目录
简介
免疫球蛋白A的类别区分
分泌型免疫球蛋白A
免疫球蛋白A的生理功能
免疫球蛋白A的作用
病理机制
免疫球蛋白A的临床应用
简介
免疫球蛋白A（简称为IgA）。IgA分两种类型：即血清型IgA和分泌型IgA。血清型IgA存在于血清中，血清IgA具有某些IgG和IgM的免疫功能，特异性IgA能中和血液中的抗原，同时也出现替代性补体免疫系统。分泌型IgA存在于分泌液中，例如：唾液、泪液以及乳汁当中，均含有IgA抗体。分泌型IgA是机体局部黏膜抗感染免疫的主要抗体。故又称黏膜免疫抗体。IgA不能通过胎盘。新生畜血清中无IgA抗体，但可从母乳中获得分泌型IgA。
免疫球蛋白A的类别区分
免疫球蛋白A单体VS免疫球蛋白A双体
IgA存在于两种同种型IgA1和IgA2中。它们都是高度糖基化的蛋白质。虽然IgA1在血清中占优势（~80%），但IgA2在分泌物中的含量高于血清（在分泌物中约为35%）; IgA1和IgA2分泌细胞的比例在人体不同的淋巴组织中有所不同：
IgA1是血清中发现的主要IgA亚类。大多数淋巴组织具有产生IgA1的细胞的优势。
在IgA2中，重链和轻链不与二硫键连接，而是与非共价键连接。在分泌型淋巴组织（例如，肠相关淋巴组织或GALT）中，IgA2产生的份额大于非分泌性淋巴器官（例如脾，外周淋巴结）中的份额。
IgA1和IgA2都存在于外部分泌物中，如初乳，母乳，眼泪和唾液，其中IgA2比血液中更为突出。多糖抗原倾向于比蛋白质抗原诱导更多的IgA2。
IgA1和IgA2都可以是膜结合形式。
血清型免疫球蛋白AVS分泌型免疫球蛋白A
也可以根据其位置 - 血清IgA与分泌型IgA来区分IgA的形式。
在分泌型IgA中，在分泌物中发现的形式，2-4个IgA单体的聚合物通过另外两个链连接;因此，slgA的分子量为385,000D。其中之一是J链（连接链），其是分子量为15kD的多肽，富含半胱氨酸并且在结构上与其他免疫球蛋白链完全不同。该链在IgA分泌细胞中形成。
外（粘膜）分泌物中的寡聚形式的IgA还含有分子量大得多（70kD）的多肽，称为由上皮细胞产生的分泌成分。该分子来源于聚-Ig受体（130kD），其负责寡聚（但非单体）IgA在上皮细胞上的摄取和跨细胞转运以及分泌物如泪液，唾液，汗液和肠液。
分泌型免疫球蛋白A
分泌型免疫球蛋白A（secretory immunoglobulin A，SIgA）是20世纪60年代初在外分泌液中发现的一种IgA抗体，主要存在于乳汁、胃肠液、呼吸道分泌液等外分泌液中。SIgA分子是由2个IgA单体（每个单体含2条轻链和2条重链）、1条J链和1条分泌片（secretory component，SC，为多聚免疫球蛋白受体的胞外裂解片段）构成的异源十聚体，为了与血清IgA单体相区别而被命名为SIgA。研究表明，SIgA是外分泌液中存在的一种主要抗体，是呼吸道、消化道、泌尿生殖道等抵御病原体及有害物质的第一道免疫防线，是机体黏膜免疫最重要的抗体。
分泌型IgA合成的相关机制
二聚体IgA（dIgA）或多聚体IgA（pIgA）从浆细胞分泌出来后，在上皮细胞的嗜碱性侧与多聚免疫球蛋白受体（polyim-munoglobulinreceptor，pIgR）以共价健形成dIgA－pIgR或pIgA－pIgR复合物，然后通过内吞作用和转运被运输到黏膜外侧，此后完整的SIgA分子通过pIgR分裂（pIgRC端跨膜部分和胞内部分在黏膜上皮细胞内降解）释放出来。SIgA在保护机体免受黏膜表面的微生物侵袭方面起着非常重要的作用，其合成与抗原提呈、淋巴细胞归巢迁移（trafficking）及周围环境中的细胞因子均有很大关系。在黏膜免疫诱导部位，抗原加工、提呈后，形成针对抗原的IgA型B细胞。
在此过程中，B细胞的分化、增殖有赖T细胞的帮助。其中多种Th2样因子参与了诱导部位B细胞增殖、分化，相关因子包括TGF－β、IL－4等。前体B细胞在诱导部位内进行同种型转换（isotypeswitch），形成膜表面抗体IgA阳性的B细胞，同种型转换是形成IgA型浆细胞的关键之一。体外研究发现，在TGF－β作用下，B细胞基因重排，使Cα基因得以表达，从而使其转型为IgA型B细胞。但有研究证实IL－4的作用远高于TGF－β。在体内实验中，证实IL－4是调控B细胞在PP（潘氏结）内分化的主要因子，IL－4－/－小鼠失去合成IgA的功能，提示IL－4对于IgA的合成十分重要。
结构特征
IgA在分泌物中主要以二聚体形式存在，SIgA是由十肽组成的免疫球蛋白，来自2个不同的细胞系，沉降系数为11S，它包含2个单体的IgA、1条J链和1个分泌片，它们通过共价结合就形成所谓的SIgA。
单体IgA主要存在于血清中，含量较低，其沉降系数为7S，相对分子质量约为165×103，是重链为α的免疫球蛋白。IgA分子由2条κ链或2条λ链和2条α链构成，α链稍大于γ链。IgA经木瓜蛋白酶水解可以得到3个大小相当的片段，其中有2个相同的片段因具有抗原特异性结合能力，而被称为抗原结合片段（fragment antigen binding，Fab）。
另一个片段是含有Cα2和Cα3的重链片段，它能从溶液中结晶出来，呈明显的均一性，故被称为结晶片段（fragment crystallizablc，Fc），Fc不能结合抗原，但具有各类Ig的抗原决定簇及生物活性，Ig的许多效应功能由Fc部分介导。Fab和Fc之间有一个铰链区（hingeregion），它的存在可以保证抗体分子的柔性，从而使抗体分子的许多结合位点在空间上能与抗原相互作用。人类的IgA包括IgA1和IgA2共2个亚型，它们由不同的基因表达。IgA1和IgA2的最大不同之处在于IgA1的铰链区比IgA2多13个氨基酸残基。IgA2有3种亚型，即IgA2m（1）、IgA2m（2）和IgA2n。
人类J链是相对分子质量约15×103的多肽，与其他物种的J链高度同源。人J链基因有4个外显子，外显子1编码前导肽，外显子2～4编码含有137个氨基酸残基的成熟肽，J链基因不是Ig基因簇的一部分，它定位于15号染色体。人类J链有8个半胱氨酸残基，Cys15和Cys69通过二硫键与IgA的α链相连，其他6个半胱氨酸残基形成链内二硫键（Cys13∶Cys101，Cys72∶Cys92，Cys109∶Cys134）。
Johansen等发现，J链C端对于IgA聚合体的形成并非必要，但对于保持与SC的亲和力有着重要的作用；同时他们也发现，2个链内二硫键（Cys13∶Cys101和Cys109∶Cys134）对于SC的结合是不可缺少的，但对于IgA聚合体形成则可有可无，仅Cys15或Cys69的存在就足够保持多聚体IgA的稳定性。J链产生于合成IgA和IgM的浆细胞中，而且也产生于合成IgG的未成熟浆细胞，但它并不与IgG分子结合。用J链－/－鼠实验发现pIgA不能与SC结合，也不能被表达SC的上皮细胞有效转运，这说明J链参与了SC介导的转运。J链不仅是SC结合IgA的重要媒介，而且还在通过调节IgA结构而影响IgA在细胞内装配中起重要作用。
SC是上皮细胞上的pIgR的一部分，pIgR为免疫球蛋白超家族成员。pIgR由上皮细胞产生，与pIgA特别是dIgA相结合，成为IgA聚合体的转运受体，是SIgA的重要组成部分。人Fc介导子pIgA和pIgR的相互作用，pIgR细胞外部分包含5个与免疫球蛋白相似的功能域（D1～D5）。其中D1在与dIgA的Cα3功能域非共价结合过程中起了重要的作用，D5与IgA的Cα2共价结合使复合物分子更加稳定。正是SC的存在，使SIgA对蛋白酶的敏感性下降，黏液更黏稠，增强了黏附作用及防御能力。在SIgA的运输过程中，pIgR的细胞外部分与分泌性抗体结合成为固定SC，即我们经常所指的SC，可抵抗蛋白酶的降解，从而起到稳定SIgA的作用。有些未与SIgA结合的pIgR分子也被转运到黏膜外侧，并通过水解与细胞脱离，形成游离SC，与固定SC相似，亦为相对分子质量为80×103的蛋白。SC是黏膜免疫系统的重要组分，参与SIgA形成和分泌，在SC－/－转基因小鼠中，由于SC基因的缺失，不能进行pIgA的选择性上皮运输，导致该小鼠完全没有黏膜免疫功能。
功能
与普通的抗体分子相比，SIgA具有许多优良特性。SIgA分子中的J链将2个IgA单体连接起来，由于每个IgA单体具有2个抗原结合部位，因此每个SIgA抗体即有4个抗原结合位点（四价），从而比普通抗体分子具有更高的亲和力。SIgA具有很高的稳定性，其在黏膜表面的半衰期为IgG的3倍，其在人体外分泌道中的保护作用可以持续4个月以上。
这种高稳定性主要是由以下几种因素所致：一是由于SIgA的铰链区较之其他抗体分子短，而铰链区是最容易受到蛋白酶攻击的部位，铰链区的缩短有利于抵抗蛋白酶的降解；二是由于SIgA的分泌片高度稳定，其多糖侧链具有防止蛋白酶降解的作用，分泌片对抗体分子的包裹使整个抗体分子变得十分稳定。此外，分泌片还赋予SIgA特殊的免疫保护作用：首先，分泌片具有非特异性的病原微生物中和活性；其次，分泌片上的糖基黏附于黏膜上皮，更使SIgA整齐地排列在黏膜表面，形成隔离保护层，可有效地阻止病毒的入侵。
免疫球蛋白A的生理功能
血清IgA
在血液中，IgA与称为FcαRI（或CD89）的Fc受体相互作用，Fc受体在免疫效应细胞上表达，从而引发炎症反应。通过含有IgA的免疫复合物连接FcαRI引起抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC），嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞的脱粒，单核细胞，巨噬细胞和中性粒细胞的吞噬作用，以及多形核白细胞引发的呼吸爆发活动。
分泌型IgA
粘膜区域中IgA的高患病率是产生聚合IgA（pIgA）的浆细胞和表达称为聚合Ig受体（pIgR）的免疫球蛋白受体的粘膜上皮细胞之间的合作的结果。 pIgA从附近的活化浆细胞释放并与pIgR结合。这导致IgA在粘膜上皮细胞中的转运及其从pIgR的切割以释放到外部分泌物中。
针对特定抗原的sIgA的产生取决于M细胞和潜在的树突细胞的取样，T细胞活化以及GALT，肠系膜淋巴结和小肠中的分离的淋巴滤泡中的B细胞类别转换。
聚合IgA（主要是分泌二聚体）由粘膜表面附近的固有层中的浆细胞产生。它与上皮细胞基底外侧表面的多聚免疫球蛋白受体结合，并通过内吞作用进入细胞。受体-IgA复合物在分泌到上皮细胞的腔表面上之前穿过细胞区室，仍然附着在受体上。发生受体的蛋白水解，并且二聚体IgA分子与被称为分泌成分的受体的一部分一起在整个腔内自由扩散。在肠道中，IgA可以与覆盖上皮细胞的粘液层结合。以这种方式，形成了能够在威胁到达上皮细胞之前中和威胁的屏障。
sIgA主要通过阻断上皮受体（例如通过将它们的配体结合在病原体上），通过空间阻碍与上皮细胞的附着以及通过免疫排斥来起作用。由于sIgA是一种不良的调理素和补体的激活剂，简单地结合病原体不一定足以包含它 - 特异性表位可能必须被结合以在空间上阻碍进入上皮细胞。
免疫排斥是通过将多价抗原或抗原与抗体交联，将它们捕获在粘液层中和/或清除它们的蠕动来凝集多价抗原或病原体的过程。 IgA成分的寡糖链可以与位于上皮细胞顶端的粘液层相关联。
IgA的清除至少部分地由去唾液酸糖蛋白受体介导，其识别终止半乳糖的IgA N-聚糖。
免疫球蛋白A的作用
IgA具有抗菌、抗毒、抗病毒作用，对支原体和某些真菌可能也有作用。
血清型免疫球蛋白A的作用
血清IgA具有多种抗体活性，如同种血凝素，抗胰岛素，抗布氏菌，抗白喉毒素，抗脊髓灰质炎病毒抗体等。有人认为IgA与组织抗原或蛋白抗原具有特殊结合力，从而可消除进入循环中的此类抗原，防止这些抗原诱导的炎症或自身免疫。已发现，若IgA缺乏，可伴有体内抗甲状腺球蛋白、肾上腺组织、DNA等的自身抗体水平升高。
分泌型免疫球蛋白A的作用
SIgA对机体局部免疫，如保护呼吸道、消化道粘膜有重要作用。SIgA合成功能低下的幼儿易患呼吸道或消化道感染；老年性支气管炎也可能与呼吸道SIgA合成功能降低有关。由于外分泌液中SIgA含量多，又不易被一般蛋白酶破坏，故成为抗感染、抗过敏的一道重要的免疫“屏障”。
病理机制
遗传
由于遗传不能产生IgA而导致的IgA减少或缺失被称为选择性IgA缺乏，并且可以产生临床上显着的免疫缺陷。
抗IgA抗体，有时存在于IgA低或缺乏的个体中，当输入偶然含有IgA的血液制品时，可导致严重的过敏反应。然而，大多数疑似IgA过敏反应的人都经历过急性全身反应，这些反应来自抗IgA输注以外的原因。
微生物
淋病奈瑟菌（包括引起淋病的淋病奈瑟菌），肺炎链球菌和B型流感嗜血杆菌都会释放出一种破坏IgA的蛋白酶。此外，已经显示囊胚菌具有几种亚型，其产生降解人IgA的半胱氨酸和天冬氨酸蛋白酶。
自身免疫和免疫介导
IgA肾病是由肾脏中的IgA沉积物引起的。目前尚不清楚为什么IgA沉积物会发生在这种慢性疾病中。一些理论认为免疫系统的异常会导致这些沉积物。
由于存在IgA抗内毒素抗体，乳糜泻涉及IgA病理学。
Henoch-Schönlein紫癜（HSP）是由小血管中IgA和补体成分3（C3）沉积引起的全身性疾病。 HSP通常发生在小孩身上，涉及皮肤和结缔组织，阴囊，关节，胃肠道和肾脏。它通常伴随上呼吸道感染，并在肝脏清除IgA聚集体后几周内消退。
线性IgA大疱性皮肤病和IgA天疱疮是IgA介导的免疫性疾病的两个实例。即使使用通常有效的药物如利妥昔单抗，IgA介导的免疫性疾病通常也难以治疗。
药物性
万古霉素可以在一些患者中诱导线性IgA大疱性皮肤病。
免疫球蛋白A的临床应用
检测方法
最常用的方法是单向免疫扩散法和免疫比浊法，但后者已逐渐代替前者。
临床意义
检测机体免疫球蛋白的含量可了解机体的体液免疫功能状态，帮助诊断免疫增生、免疫缺陷、感染及自身免疫性等多种疾病，具有重要的临床意义。[1]
1.IgA增高：见于IgA型多发性骨髓瘤、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、肝硬化及某些感染性疾病等。慢性肝病，亚急性或慢性感染性疾病(如结核、真菌感染等)，自身免疫性疾病(如SLE、类风湿性关节炎)，囊性纤维化，家族性嗜中性粒细胞减少症，乳腺癌，IgA肾病，IgA骨髓瘤等。
2.IgA降低：见于自身免疫病、输血反应、原发性无丙种球蛋白血症、继发性免疫缺损等。遗传性或获得性抗体缺乏症，免疫缺陷病，选择性IgA缺乏症，无γ-球蛋白血症，蛋白丢失性肠病，烧伤等。抗IgA抗体现象，免疫抑制剂治疗，妊娠后期等。