一种蛋白质分子可能表现一种或几种性状（或可以执行一种或几种功能）。如果一种蛋白质分子表现几种性状（或执行几种功能），这些性状（或功能）一般是类似的、或是相辅相成的，不会是相悖的。但是抗体（antibody，Ab）分子非常特殊。早年（上世纪80年代末至90年代初），与我的导师童竟亚教授聊一些免疫学理论问题时，就发现抗体分子将几种相悖的性质集于一身。又经多年对抗体进一步学习与思考，本人对抗体的特性有些心得，先记录于此，或许对初学者解惑有一定帮助。

为了少产生歧义，在叙述之前，先给“抗体双重性”一个定义：“抗体双重性”是指同一个抗体分子同时表现出的两种相悖的生物学性状（或功能）。

一、抗体具有双重免疫学性质——同一个抗体分子既是抗原诱生的产物——“抗体”，又是诱生抗体的免疫原——“抗原”

抗体是抗原诱导产生的免疫应答产物    免疫学教科书上给出的“抗体”定义是：抗体是免疫系统受抗原刺激后，由B淋巴细胞（转化成浆细胞）合成并分泌至血清中的、能与该抗原特异性结合的球蛋白。定义说得明明白白，没有疑义：抗体是由抗原诱导B细胞产生的（即是免疫应答产物），其功能是识别结合并介导清除该诱导抗原，即抗体是抗原的“冤家对头”。

抗体是诱导抗体产生的免疫原（即抗体是抗原）    抗体定义还告诉我们，抗体分子属于球蛋白，称为免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。Ig单体分子由四条肽链借二硫键连接构成（二硫键是共价键，因此这四条肽链构成一个分子），结构很复杂，分子量也很大（如IgG单体分子量达15万道尔顿）。这些性状均达到了良好抗原（分子量超过1万道尔顿的复杂蛋白质分子）的标准，所以抗体是如假包换的“极品”抗原（免疫原性和免疫反应性皆有）。抗体只要进入异种个体内，一般都能刺激该个体产生针对该抗体的抗体，称之为“抗抗体”（真拗口）。

在这里，作为“抗原”的抗体，原是由某种抗原诱导产生的，为了区别，可称之为“第一抗体”；而由“第一抗体”充当抗原诱导产生的抗体（即抗抗体），顺便就称之为“第二抗体”了。“抗体”与“抗原”的身份在“Ig”这儿混在一起了，初学者为此大伤脑筋。

要识别与区分抗体的这种“变身”把戏也不难。

推理一，复杂大分子蛋白因为携有多种“表位”，所以是良好抗原。抗体是复杂大分子蛋白（Ig），所以其分子也携带有多种表位，因此可以通过研究其“表位”构象来了解该抗体的“抗原”特性；

推理二，抗体的功能之一是非共价键结合对应抗原表位。非共价键结合在一起的两种分子应该具有分子构象互补的结合部位，也即抗体必定有与“对应抗原表位”分子构象互补的结合腔，因此可以通过研究其“抗原结合腔”构象来了解该抗体的“抗体”特性。

小结：抗体具有“抗原结合腔”是为“抗体”，抗体具有“表位”是为“抗原”。

二、抗体具有双重结构域——同一个抗体分子既具有易变结构域，又具有恒定结构域

一种肽链分子的氨基酸序列由编码基因的DNA核苷酸序列决定。一般说来，基因序列在进化过程中就已经固化。所以，由某个基因编码合成的肽链，氨基酸序列是确定的。即使发生变异，牵涉的氨基酸残基也寥寥无几，不变（恒定）是常态，变是罕见。但抗体（或称为Ig）是例外。

以抗体IgG为例，IgG的重链（γ链）大约由450个氨基酸残基序列构成。不管由哪一个B细胞克隆产生的IgG分子，其γ链C末端约330多个氨基酸残基序列都是相同的，因此称之为“恒定区（constant regions，C）”，这符合常理。但不合常理处是γ链N末端大约110个氨基酸残基序列。每一个B细胞克隆产生的IgG，其γ链N末端这110个氨基酸残基序列都各不相同，因此称之为“易变区（variable regions，V）”。而且V区中还有三个区段的氨基酸序列变化更大，称之为“高变区（hypervariable region，HVR）”。IgG轻链的N末端约110个氨基酸序列与重链一样，也是多变的。恒定与变异竟和谐地融为一体，确实让初学者感到困惑。按照常理，恒定区好理解，但如何理解易变区呢？

抗体的定义确定：抗体能与对应抗原表位特异性结合。这表明，每一个抗体分子，都应该具有能与一个对应表位结合的“抗原结合腔”。现已证实：抗体分子的抗原结合腔，由重链和轻链N末端的大约110个氨基酸残基序列联合构成。而且还证实，抗体与表位之所以能特异性结合，是因为抗体“抗原结合腔”的形状（分子构象）与“对应表位”的分子构象高度精确互补吻合（类似于锁与钥匙的结合）。

可能进入宿主机体内的抗原表位种类难以计数，这就意味着，宿主要保护自身安全，其体内也必须对应有“抗原结合腔”能千变万化的各种抗体分子，去识别结合这些分子构象千变万化的表位。如果把20种氨基酸视为“建筑材料”，那么，要构建与特定表位构象互补吻合的V区抗原结合腔，就必须采用特定的氨基酸材料、并将这些氨基酸按特定的组合方式拼装才能构建。入侵体内的抗原表位既然可以有千千万万种分子构象，就可能诱导活化千千万万个B细胞克隆，产生具有千千万万种“V区”的抗体分子。

抗体（或Ig）肽链的V区与C区看似为“一体”，实际上却是“异体”，即抗体的V区和C区不是由一个“固化的”胚系基因编码产生的，B细胞在此“骗”了我们。抗体每一条肽链的编码基因，都是由B细胞将一个V区基因和一个C区基因通过一个J（D）基因“临时”拼接而成的。如IgG的重链基因，是由V-D-J-Cγ四个基因拼接成的。在拼接过程中，B细胞对C基因采取“拿来主义”，即C基因“原样”表达（这种表达称为“胚系基因表达”）。由于所有正常人的Ig-C区胚系基因（μ、δ、γ、α、ε、Cκ、Cλ）编码序列都相同，因此，所有人的不同B细胞克隆，合成的同类Ig肽链的C区氨基酸序列均相同（因为C区基因原样表达）。而对V区基因，B细胞则是将经挑选出的V区基因再经多次“修饰改造”（基因重排与拼接、核苷酸变异、核苷酸插入或缺失、mRNA剪接与编辑等）后表达（这种表达又称为“体细胞基因表达”）。B细胞克隆这种将相悖的C区基因和V区基因硬性拼接为一个基因的“拉郎配”做法，致使产生的同类Ig肽链，其C区氨基酸序列都相同，但V区氨基酸序列绝不相同。换句话说，一个特定抗原表位诱导某个B细胞产生的、实质上只是一个与该表位分子构象精确互补的特殊“抗原结合腔”。

小结：B细胞通过“胚系基因表达方式”构建了抗体的恒定区，通过“体细胞基因表达方式”构建了抗体的易变区。

三、抗体具有双重免疫原性——同一个抗体分子既能诱发“异体”免疫应答，又能诱发“自身”免疫应答

抗原的本质是“异物”，因此，自身大分子蛋白质分子（包括Ig），在正常生理状态下应该不会诱发自身免疫应答，只有进入异种个体内方可诱导免疫应答发生。但Ig却是个例外。

本文开始就已说明Ig是良好抗原。由于所有正常人的同类Ig-C区氨基酸序列均相同，所以，任何人的（任何类）Ig-C区肽链，进入其他任何正常人身体内，都不会诱发针对它的免疫应答（即不会产生抗抗体）。人Ig-C区肽链只有进入（哺乳）动物（如马、羊、鼠等）身体内，才会诱发针对人Ig-C区肽链的免疫应答，产生抗抗体（第二抗体）。常用于免疫诊断的第二抗体，一般是人IgG-C区肽链免疫羊体后，取羊血清得到的“羊抗人IgG抗体”。Ig-C区肽链的这种抗原属性称之为“同种型（isotype）”，即这类抗原被本物种所有正常个体视为“自己”。

但这是否就能下一个结论：Ig对自身不是免疫原呢？别急，我们还未考察Ig-V区的免疫原原性呢。

我们在本文二已经弄明白了：一个特定抗原表位诱导B细胞产生的，实质上只是一个与该表位分子构象互补的特定Ig-V区抗原结合腔。外来抗原是在我们出生后进入身体内的，所以由它诱导产生的“Ig-V区”肽链也是出生后才出现在身体内的。Burnet的“细胞克隆选择学说”认为：抗原之所以是“异物”，是因为身体内的淋巴细胞在胚胎发育期从未遇见过它，个体出生后它若进入体内，就会被淋巴细胞视为“异物”。那么，针对任何抗原的抗体（Ig）-V区肽链都与其诱导抗原一样，是后天出现在体内的。推理可知，抗体（Ig）的“V区”肽链对任何个体（包括自身、同种个体和异种个体）都是“异物”，都是抗原。Ig-V区的这种免疫原属性称之为“独特型（idiotype，Id）”，即V区的抗原表位是“独一无二”的。所以，任何一种抗体分子一旦在体内出现，就注定要被“自身B细胞”视为“异物”，就可能激活某个B细胞克隆产生针对该Ig-V区“独特型表位”的抗体，即“抗独特型抗体(anti-idiotype antibody，AId或Ab2)”。

强调一下：Ig-C区的表位属同种型，只能诱发异种个体的适应性免疫应答，产生针对Ig-C区表位的抗抗体；Ig-V区的表位属独特型, 可诱发任何个体（自身与异体）产生抗独特型抗体。

顺带指出，如果弄明白了这点，那么对在免疫诊断技术中，利用“示踪物标记的第二抗体”鉴定结合在标本上的第一抗体，就可间接判定标本上具有与第一抗体对应的病原体抗原，就不会产生困惑了。因为第一抗体通过V区与对应病原体抗原结合，而其C区的表位则与第二抗体的V区结合。所以在标本上，第一抗体是连接病原体与第二抗体的“桥”，在标本上找到第二抗体，就意味着标本上有病原体抗原。

小结：Ab-C区同种型表位诱发“异己”免疫应答，Ab-V区独特型表位诱发“自己（和异己）”免疫应答。

四、抗体具有双重选择结合性——同一个抗体分子既可特异性选择结合“异己”，也可非特异性结合“自己”

在正常免疫应答过程种中，“异己”抗原表位诱导特定B细胞合成对应抗体，抗体V区抗原结合腔能选择结合对应“异己”抗原表位，这种选择识别结合具有高度精确专一性（即特异性）。但抗体与对应抗原的结合是非共价键结合，结合后并不能破坏抗原结构，也不能独自清除抗原，只能阻止此抗原发挥原有的（某种）生物学效应。

抗体C区不能与抗原表位结合，但能与各种类型免疫细胞的Fc受体（FcR）结合。抗体C区与细胞膜FcR结合与抗体V区结合哪种抗原无关，也不选择某种特定的自身细胞，而只选择同类FcR，所以被认为是非特异性结合。在清除抗原过程中，抗体分子只是一种识别和“捕捉”抗原的工具。抗体分子通过V区识别结合“异己”抗原后，接着通过Fc段结合“自己”免疫细胞膜FcR，介导自己免疫细胞清除异己抗原。V区已结合抗原的IgG，如果与巨噬细胞膜FcγR结合则加强吞噬抗原效应（免疫调理）、与NK细胞膜FcγR结合则介导对靶细胞的细胞毒效应（ADCC）等。

小结：Ab-V区特异性选择结合异己（抗原表位），Ab-C区非特异性结合自己（免疫细胞膜FcR）。

五、抗体具有双重保护作用——同一个抗体分子既可介导清除病原体（保护感染者），又可保护病原体

抗体与对应抗原特异性结合后可阻止该抗原发挥原有的（某种）生物学效应。在病毒感染性疾病发生发展过程中，病毒依靠病毒体外表的病毒吸附蛋白（viral attachment protein, VAP）吸附在易感细胞膜的对应受体分子上，进而穿入至细胞内，导致感染发生。病毒入侵后，VAP可以诱导宿主B细胞产生对应抗体。这种抗体的V区与VAP特异性结合后，或可阻止病毒与易感细胞吸附（称为中和效应），或抗体的C区与吞噬细胞膜FcR结合，然后介导吞噬清除病毒，这对被感染者康复极为重要（保护感染者）。

但有些病毒的易感细胞不仅仅是普通组织细胞，还有免疫细胞（如单核-巨噬细胞），当抗体的V区与这类病毒的VAP结合后，虽然能阻止VAP与易感细胞膜对应受体直接吸附，但与VAP结合的抗体却通过其C区与单核-巨噬细胞膜的FcR结合（间接吸附），反而使病毒更容易地进入细胞内，这种现象称之为“抗体依赖性增强作用（antibody dependent enhancement，ADE）”。病毒如果通过ADE进入单核-巨噬细胞内，就可能逃避免疫攻击，即说明抗VAP抗体起到了保护病毒、危害感染者作用。如登革病毒和HIV感染过程中均可能出现ADE。

此外，还发现肿瘤细胞膜的肿瘤特异性抗原诱导产生的抗体也有双重保护性。在理论上，肿瘤患者体内产生的肿瘤抗原特异性抗体（主要是IgG），其V区识别结合肿瘤细胞后，C区可以介导NK细胞杀伤（ADCC）肿瘤细胞、或激活补体溶解肿瘤细胞（保护肿瘤患者）。但也有些肿瘤患者，其体内的抗体可以通过“封闭”或“抹掉”肿瘤细胞膜表面的肿瘤特异性抗原，来干扰特异性CTL细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。这类抗体实际上起着促进肿瘤生长的作用，称之为“增强抗体（enhancing antibody）”。尤其是有些肿瘤细胞膜抗原诱导产生的血清IgA抗体，其V区与肿瘤细胞膜抗原特异性结合后，其C区一不能激活补体经典途径，所以不能激活补体溶解肿瘤细胞；二不能与NK细胞结合（NK细胞膜没有FcαR），所以不能通过ADCC杀伤肿瘤细胞；但其“封闭”或“抹掉”肿瘤细胞膜表面的肿瘤特异性抗原的干扰现象有时却很明显。

所以初学者不能只在头脑中建立一个“抗体对己有利无害”的僵化概念（别尽想美事），在医疗实践中要辩证考虑抗体这种“敌我不分”的双重保护性对患者病情的影响。

小结：Ab-V区特异性选择结合病毒抗原，阻止病毒感染（保护感染者）；Ab-C区结合巨噬细胞FcR，可能加强吞噬清除病毒（保护感染者），也可能帮助病毒进入巨噬细胞内以逃避免疫攻击（保护病毒）。

六、BCR可接受双重调控信号——同一个BCR分子，既可接受活化信号，也可接受抑制活化信号

一个成熟B细胞（且命名为“B1”）刚刚逸出骨髓，就可能被某些B细胞将“B1细胞BCR-V区”视为“异物”了（见本文三）。根据Jerne的“独特型网络（idiotype network）”学说，B1细胞BCR-V区抗原结合腔内的“互补决定区（CDR）”氨基酸残基序列就是表位，称为“CDR-Id”，可以被某个对应B细胞（命名为“B2β”）的膜BCR（或其产生的抗体Ab2β）-V区识别结合；同理，B1细胞BCR-V区抗原结合腔外的“骨架区（FR）”氨基酸残基序列也有表位，称为“FR-Id”，也可以被某个对应B细胞（命名“B2α”）的BCR（或其产生的抗体Ab2α）-V区识别结合。再明确一下：B1细胞的BCR（或其产生的抗体Ab1）-V区抗原结合腔，是识别结合外来Ag1表位的；B2α细胞的BCR

但是，当Ag1进入体内后，B1细胞被激活，B1细胞就会大量增殖分化为浆细胞合成分泌Ab1。Ab1一方面识别结合Ag1并介导清除之；另一方面，由于Ab1分子数逐渐增多，其V区的独特型表位（CDR-Id和FR-Id）就可能激活对应B2细胞。因此，Ab1-V区的“CDR-Id”就可以激活“B2β细胞”，活化的B2β细胞可以合成抗独特型抗体Ab2β；或者，Ab1-V区的“FR-Id”激活“B2α细胞”，活化的B2α细胞合成抗独特型抗体Ab2α。

由于Ab1-V区结构与B1细胞BCR-V区结构相同，假如，Ab2β遇上了B1细胞，Ab2β的V区抗原结合腔，可以识别结合B1细胞BCR-V区抗原结合腔“内”的CDR-Id。这种“腔内”结合给B1细胞的信号，与Ag1结合在B1细胞BCR-V区抗原结合腔内的信号一致（即内影像效应）。所以Ab2β识别结合B1细胞BCR-V区后（想象Ab2β的V区是一个塞入B1细胞BCR-V区抗原结合腔内的“塞子”，见图1-②），可象Ag1一样诱导B1细胞活化。

 假如，Ab2α遇上了B1细胞，Ab2α的V区抗原结合腔，可以识别结合B1细胞BCR-V区抗原结合腔“外”的FR-Id。如果这种“腔外”结合与B1细胞BCR的抗原结合腔靠得很近，就可能隔阻B1细胞BCR-V区抗原结合腔与Ag1或Ab2β结合（想象Ab2α是一个放在B1细胞BCR-V区抗原结合腔口上的“盖子”，见图1-①）。所以Ab2α识别结合B1细胞BCR-V区后，可能阻止B1细胞识别结合活化信号（抑制活化）。

实际上，Ab2α和Ab2β是“对头”，谁与B1细胞BCR结合后，都可能会阻止对方与B1细胞BCR结合。

小结：每一个B细胞的BCR-V区既可以接受抗CDR-Id抗体的活化信号，也可以接受抗FR-Id抗体的抑制活化信号。

初学者学习“抗体”的有关内容时，对一些问题常常感到困惑，常有进入迷宫的感觉。希望初学者读一读这篇“游戏”文章，一方面跟着我欣赏抗体奇妙的“双重性”，一方面跟着我轻松绕出“抗体迷宫”。

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