Immunoglobulin G

Immunoglobulin G (IgG) là một loại kháng thể. IgG chiếm khoảng 10–20% protein huyết tương ở người, là loại kháng thể phổ biến nhất được tìm thấy trong huyết thanh.[1] Các phân tử IgG được tạo ra và giải phóng bởi tương bào. Mỗi kháng thể IgG có hai vị trí gắn kháng nguyên (paratope).
Chức năng
[sửa | sửa mã nguồn]Kháng thể là thành phần chính của miễn dịch dịch thể. IgG là loại kháng thể chính được tìm thấy trong máu và dịch ngoại bào, cho phép nó kiểm soát tình trạng nhiễm trùng ở các mô của cơ thể. Bằng cách gắn với nhiều loại tác nhân gây bệnh như virus, vi khuẩn và nấm, IgG bảo vệ cơ thể khỏi nhiễm trùng.[2]
IgG thực hiện điều này thông qua một số cơ chế:
- Việc IgG gắn với tác nhân gây bệnh làm chúng bị cố định và kết dính lại với nhau thông qua hiện tượng ngưng kết; việc IgG bao phủ bề mặt tác nhân gây bệnh (gọi là opsonin hóa) cho phép các tế bào miễn dịch thực bào nhận diện và nuốt chúng, dẫn đến việc loại bỏ chính tác nhân gây bệnh;
- IgG hoạt hóa con đường cổ điển của hệ thống bổ thể, một chuỗi phản ứng sản xuất protein miễn dịch dẫn đến việc loại bỏ tác nhân gây bệnh;[3]
- IgG cũng gắn và trung hòa độc tố;[4]
- IgG cũng đóng vai trò quan trọng trong gây độc tế bào phụ thuộc kháng thể (ADCC) và phân giải protein nội bào qua trung gian kháng thể, trong đó IgG gắn với TRIM21 (thụ thể có ái lực cao nhất với IgG ở người) để đưa các virion đã được đánh dấu đến proteasome trong bào tương;[5]
- IgG cũng liên quan đến các phản ứng quá mẫn loại II và loại III.
Các kháng thể IgG được tạo ra sau quá trình chuyển đổi lớp và trưởng thành của đáp ứng kháng thể, do đó chúng tham gia chủ yếu vào đáp ứng miễn dịch thứ phát.[6]
IgG cũng tham gia vào việc điều hòa các phản ứng dị ứng. Theo Finkelman, có hai con đường gây sốc phản vệ toàn thân:[7][8] kháng nguyên có thể gây sốc phản vệ toàn thân ở chuột thông qua con đường cổ điển bằng cách liên kết chéo IgE đã gắn với thụ thể FcεRI trên tế bào mast, kích thích giải phóng cả histamin và yếu tố hoạt hóa tiểu cầu (PAF). Trong con đường thay thế, kháng nguyên tạo phức hợp với IgG, sau đó các phức hợp này liên kết chéo với thụ thể FcγRIII trên đại thực bào, chỉ kích thích giải phóng PAF.[7]
Các kháng thể IgG có thể ngăn chặn sốc phản vệ qua trung gian IgE bằng cách chặn bắt kháng nguyên đặc hiệu trước khi nó gắn vào IgE liên kết với tế bào mast. Do đó, kháng thể IgG ngăn chặn sốc phản vệ toàn thân gây ra bởi lượng nhỏ kháng nguyên, nhưng lại có thể làm trung gian cho sốc phản vệ toàn thân do lượng kháng nguyên lớn hơn gây ra.[7]
Cấu trúc
[sửa | sửa mã nguồn]
Các kháng thể IgG là các protein hình cầu lớn được cấu tạo từ bốn chuỗi peptide.[9] Hai chuỗi nặng γ (gamma) giống hệt nhau có khối lượng khoảng 50 kDa và hai chuỗi nhẹ giống hệt nhau có khối lượng khoảng 25 kDa. Do đó, cấu trúc bậc bốn dạng tetramer thu được có tổng trọng lượng phân tử khoảng 150 kDa.[10] Hai chuỗi nặng liên kết với nhau và mỗi chuỗi nặng liên kết với một chuỗi nhẹ thông qua các liên kết disulfide. Tetramer thu được có hai nửa giống hệt nhau, cùng nhau tạo thành hình dạng giống chữ Y. Mỗi đầu của nhánh chữ Y chứa một vị trí gắn kháng nguyên giống hệt nhau.
Các vùng Fc của IgG mang một vị trí N-glycosyl hóa có tính bảo tồn cao tại asparagine 297 trong vùng hằng định của chuỗi nặng (heavy chain).[11] Các N-glycan gắn vào vị trí này chủ yếu là các cấu trúc hai nhánh được fucosyl hóa ở lõi thuộc loại phức hợp.[12] Ngoài ra, một lượng nhỏ các N-glycan này cũng mang GlcNAc phân nhánh (bisecting GlcNAc) và các gốc acid sialic liên kết α-2,6.[13] Thành phần N-glycan trong IgG đã được liên hệ với một số bệnh tự miễn, bệnh truyền nhiễm và bệnh chuyển hóa.[14]
Phân lớp
[sửa | sửa mã nguồn]Có bốn phân lớp IgG (IgG1, 2, 3 và 4) ở người, được đặt tên theo thứ tự mức độ phong phú của chúng trong huyết thanh (IgG1 là phân lớp phong phú nhất).[15]
| Tên gọi | Tỷ lệ phần trăm | Qua nhau thai dễ dàng | Hoạt hóa bổ thể | Gắn với thụ thể Fc trên tế bào thực bào | Thời gian bán hủy[16] |
|---|---|---|---|---|---|
| IgG1 | 66% | có (1,47)* | cao thứ hai | ái lực cao | 21 ngày |
| IgG2 | 23% | không (0,8)* | cao thứ ba | ái lực cực kỳ thấp | 21 ngày |
| IgG3 | 7% | có (1,17)* | cao nhất | ái lực cao | 7 ngày |
| IgG4 | 4% | có (1,15)* | không | ái lực trung bình | 21 ngày |
| * Tỷ lệ nồng độ máu cuống rốn/nồng độ máu mẹ. Dựa trên dữ liệu từ một nghiên cứu của Nhật Bản trên 228 bà mẹ.[17] | |||||
Do các đặc tính đối lập của các phân lớp IgG (có khả năng và không có khả năng cố định bổ thể; có khả năng và không có khả năng gắn thụ thể Fc), và thực tế rằng đáp ứng miễn dịch đối với hầu hết các kháng nguyên bao gồm sự pha trộn của cả bốn phân lớp, nên rất khó để hiểu cách các phân lớp IgG có thể phối hợp với nhau để tạo ra miễn dịch bảo vệ. Năm 2013, Mô hình Thời gian về chức năng của IgE và IgG ở người đã được đề xuất.[18]
Mô hình này gợi ý rằng IgG3 (và IgE) xuất hiện sớm trong một đáp ứng miễn dịch. IgG3, mặc dù có ái lực tương đối thấp, cho phép các cơ chế bảo vệ qua trung gian IgG kết hợp với các cơ chế bảo vệ qua trung gian IgM trong việc thanh thải các kháng nguyên lạ. Sau đó, IgG1 và IgG2 có ái lực cao hơn được sản xuất. Sự cân bằng tương đối của các phân lớp này, trong bất kỳ phức hợp miễn dịch nào được hình thành, giúp xác định mức độ mạnh yếu của các quá trình viêm diễn ra sau đó. Cuối cùng, nếu kháng nguyên vẫn tồn tại, IgG4 có ái lực cao được tạo ra, có tác dụng làm dịu phản ứng viêm bằng cách giúp hạn chế các quá trình qua trung gian thụ thể Fc. Khả năng cố định bổ thể khác nhau tương đối giữa các phân lớp IgG có thể giải thích tại sao một số đáp ứng kháng thể kháng người hiến lại gây tổn hại cho mảnh ghép sau ghép tạng.[19]
Trong một mô hình chuột về thiếu máu qua trung gian tự kháng thể, sử dụng các biến thể chuyển đổi isotype IgG của một tự kháng thể kháng hồng cầu, người ta nhận thấy rằng IgG2a của chuột vượt trội hơn IgG1 trong việc hoạt hóa bổ thể. Hơn nữa, người ta phát hiện rằng isotype IgG2a có khả năng tương tác rất hiệu quả với FcgammaR. Kết quả là, cần liều IgG1 cao gấp 20 lần so với tự kháng thể IgG2a để gây ra bệnh lý qua trung gian tự kháng thể.[20]
Ý nghĩa lâm sàng
[sửa | sửa mã nguồn]
Việc định lượng immunoglobulin G có thể là một công cụ chẩn đoán cho một số bệnh lý nhất định, chẳng hạn như viêm gan tự miễn, nếu được chỉ định bởi các triệu chứng cụ thể.[21] Trên lâm sàng, nồng độ kháng thể IgG đo được thường được coi là chỉ điểm phản ánh tình trạng miễn dịch của một cá nhân đối với các tác nhân gây bệnh cụ thể. Một ví dụ phổ biến của thực hành này là việc xét nghiệm hiệu giá kháng thể để chứng minh tình trạng miễn dịch huyết thanh đối với sởi, quai bị và rubella (MMR), virus viêm gan B và thủy đậu, cùng nhiều bệnh khác.[22]
Xét nghiệm IgG không được chỉ định để chẩn đoán dị ứng và không có bằng chứng nào cho thấy nó có bất kỳ mối liên quan nào đến tình trạng không dung nạp thực phẩm.[23][24][25]
Xem thêm
[sửa | sửa mã nguồn]- Epitope
- Bệnh liên quan đến IgG4
- Immunoglobulin A (IgA)
- Immunoglobulin E (IgE)
- Immunoglobulin M (IgM)
Chú thích
[sửa | sửa mã nguồn]- ↑ Vidarsson, Gestur; Dekkers, Gillian; Rispens, Theo (2014). "IgG subclasses and allotypes: from structure to effector functions". Frontiers in Immunology. 5: 520. doi:10.3389/fimmu.2014.00520. ISSN 1664-3224. PMC 4202688. PMID 25368619.
- ↑ Feno, Deny (ngày 16 tháng 12 năm 2022). "Significance of immunoglobulin G and its function". African Journal of Immunology Research (bằng tiếng Anh). Quyển 9 số 4. tr. 1–2. ISSN 2756-3375.
- ↑ "Classical Complement Pathway" (bằng tiếng Anh). Science Direct. Truy cập ngày 18 tháng 5 năm 2026.
- ↑ Damelang, Timon; Brinkhaus, Maximilian; van Osch, Thijs L. J.; Schuurman, Janine; Labrijn, Aran F.; Rispens, Theo; Vidarsson, Gestur (2023). "Impact of structural modifications of IgG antibodies on effector functions". Frontiers in Immunology. Quyển 14. tr. 1304365. doi:10.3389/fimmu.2023.1304365. ISSN 1664-3224. PMC 10800522. PMID 38259472.
{{Chú thích tạp chí}}: Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết) - ↑ Mallery DL, McEwan WA, Bidgood SR, Towers GJ, Johnson CM, James LC (2010). "Antibodies mediate intracellular immunity through tripartite motif-containing 21 (TRIM21)". Proceedings of the National Academy of Sciences, USA. 107 (46): 19985–19990. Bibcode:2010PNAS..10719985M. doi:10.1073/pnas.1014074107. PMC 2993423. PMID 21045130.
- ↑ Vidarsson, Gestur; Dekkers, Gillian; Rispens, Theo (2014). "IgG subclasses and allotypes: from structure to effector functions". Frontiers in Immunology. 5: 520. doi:10.3389/fimmu.2014.00520. ISSN 1664-3224. PMC 4202688. PMID 25368619.
- 1 2 3 Finkelman, Fred D. (tháng 9 năm 2007). "Anaphylaxis: Lessons from mouse models". Journal of Allergy and Clinical Immunology. 120 (3): 506–515. doi:10.1016/j.jaci.2007.07.033. PMID 17765751.
- ↑ Khondoun MV, Strait R, Armstrong L, Yanase N, Finkelman FD (2011). "Identification of markers that distinguish IgE-from IgG mediated anaphylaxis". Proceedings of the National Academy of Sciences, USA. 108 (30): 12413–12418. Bibcode:2011PNAS..10812413K. doi:10.1073/pnas.1105695108. PMC 3145724. PMID 21746933.
- ↑ Janeway CA Jr; Travers P; Walport M; và đồng nghiệp (2001). "Ch3 Antigen Recognition by B-Cell and T-cell Receptors". Immunobiology: The Immune System in Health and Disease (ấn bản thứ 5). New York: Garland Science.
- ↑ "Antibody Basics". Sigma-Aldrich. Truy cập ngày 10 tháng 12 năm 2014.
- ↑ Cobb, Brian A. (ngày 27 tháng 8 năm 2019). "The History of IgG Glycosylation and Where We Are Now". Glycobiology. 30 (4): 202–213. doi:10.1093/glycob/cwz065. ISSN 1460-2423. PMC 7109348. PMID 31504525.
- ↑ Parekh, R. B.; Dwek, R. A.; Sutton, B. J.; Fernandes, D. L.; Leung, A.; Stanworth, D.; Rademacher, T. W.; Mizuochi, T.; Taniguchi, T.; Matsuta, K. (1–7 August 1985). "Association of rheumatoid arthritis and primary osteoarthritis with changes in the glycosylation pattern of total serum IgG". Nature. 316 (6027): 452–457. Bibcode:1985Natur.316..452P. doi:10.1038/316452a0. ISSN 0028-0836. PMID 3927174.
- ↑ Stadlmann J, Pabst M, Kolarich D, Kunert R, Altmann F (2008). "Analysis of immunoglobulin glycosylation by LC-ESI-MS of glycopeptides and oligosaccharides". Proteomics. 8 (14): 2858–2871. doi:10.1002/pmic.200700968. PMID 18655055. S2CID 22821543.
- ↑ de Haan, Noortje; Falck, David; Wuhrer, Manfred (ngày 8 tháng 7 năm 2019). "Monitoring of Immunoglobulin N- and O-glycosylation in Health and Disease". Glycobiology. 30 (4): 226–240. doi:10.1093/glycob/cwz048. ISSN 1460-2423. PMC 7225405. PMID 31281930.
- ↑ Vidarsson, Gestur; Dekkers, Gillian; Rispens, Theo (2014). "IgG subclasses and allotypes: from structure to effector functions". Frontiers in Immunology. 5: 520. doi:10.3389/fimmu.2014.00520. ISSN 1664-3224. PMC 4202688. PMID 25368619.
- ↑ Bonilla, Francisco A. (tháng 11 năm 2008). "Pharmacokinetics of immunoglobulin administered via intravenous or subcutaneous routes". Immunology and Allergy Clinics of North America. Quyển 28 số 4. tr. 803–819, ix. doi:10.1016/j.iac.2008.06.006. ISSN 0889-8561. PMID 18940575.
- ↑ Hashira S, Okitsu-Negishi S, Yoshino K (tháng 8 năm 2000). "Placental transfer of IgG subclasses in a Japanese population". Pediatrics International. 42 (4): 337–342. doi:10.1046/j.1442-200x.2000.01245.x. PMID 10986861. S2CID 24750352.
- ↑ Collins, Andrew M.; Katherine J.L. Jackson (ngày 9 tháng 8 năm 2013). "A temporal model of human IgE and IgG antibody function". Frontiers in Immunology. 4: 235. doi:10.3389/fimmu.2013.00235. PMC 3738878. PMID 23950757.
- ↑ Gao, ZH; McAlister, VC; Wright Jr., JR; McAlister, CC; Peltekian, K; MacDonald, AS (2004). "Immunoglobulin-G subclass antidonor reactivity in transplant recipients". Liver Transplantation. 10 (8): 1055–1059. doi:10.1002/lt.20154. PMID 15390333.
- ↑ Azeredo da Silveira S, Kikuchi S, Fossati-Jimack L, Moll T, Saito T, Verbeek JS, Botto M, Walport MJ, Carroll M, Izui S (ngày 18 tháng 3 năm 2002). "Complement activation selectively potentiates the pathogenicity of the IgG2b and IgG3 isotypes of a high affinity anti-erythrocyte autoantibody". Journal of Experimental Medicine. 195 (6): 665–672. doi:10.1084/jem.20012024. PMC 2193744. PMID 11901193.
- ↑ Lakos G, Soós L, Fekete A, Szabó Z, Zeher M, Horváth IF, Dankó K, Kapitány A, Gyetvai A, Szegedi G, Szekanecz Z (Mar–Apr 2008). "Anti-cyclic citrullinated peptide antibody isotypes in rheumatoid arthritis: association with disease duration, rheumatoid factor production and the presence of shared epitope". Clinical and Experimental Rheumatology. 26 (2): 253–260. PMID 18565246. Bản gốc lưu trữ ngày 11 tháng 12 năm 2014. Truy cập ngày 26 tháng 2 năm 2014.
- ↑ Teri Shors (tháng 8 năm 2011). "Ch5 Laboratory Diagnosis of Viral Diseases and Working with Viruses in the Research Laboratory". Understanding Viruses (ấn bản thứ 2). Jones & Bartlett Publishers. tr. 103–104. ISBN 978-0-7637-8553-6.
- ↑ "Five Things Physicians and Patients Should Question" (PDF). Choosing Wisely. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 3 tháng 11 năm 2012. Truy cập ngày 14 tháng 8 năm 2012.
- ↑ Cox L, Williams B, Sicherer S, Oppenheimer J, Sher L, Hamilton R, Golden D (2008). "Pearls and pitfalls of allergy diagnostic testing: report from the American College of Allergy, Asthma and Immunology/American Academy of Allergy, Asthma and Immunology Specific IgE Test Task Force". Annals of Allergy, Asthma & Immunology. 101 (6): 580–592. doi:10.1016/s1081-1206(10)60220-7. PMID 19119701.
- ↑ Stapel, Steven O.; Asero, R.; Ballmer-Weber, B. K.; Knol, E. F.; Strobel, S.; Vieths, S.; Kleine-Tebbe, J.; EAACI Task Force (tháng 7 năm 2008). "Testing for IgG4 against foods is not recommended as a diagnostic tool: EAACI Task Force Report". Allergy. 63 (7): 793–796. doi:10.1111/j.1398-9995.2008.01705.x. ISSN 1398-9995. PMID 18489614. S2CID 14061223.