小小的抗體，如何承擔起保護我們的重任？

想必你已經聽過很多“新冠肺炎治愈患者體內產生抗體”的說法，不過你真的知道抗體是什么嗎？它是怎么保護我們的？

抗體從哪兒來？介紹抗體之前，我們先來看看人體的免疫系統。

人體的免疫系統主要由三道防線組成。第一道防線是皮膚和黏膜，比如我們的表皮、鼻孔里的鼻毛，口腔里的黏膜等，它們可以阻擋并清除大多數異物。 第二道防線是體液中的殺菌物質和吞噬細胞。 殺菌物質能夠破壞細菌的細胞壁使其死亡，吞噬細胞可以吞噬和消滅侵入人體的各種病原體。

人體的第一道和第二道防線生來就有，是一種自然的、廣泛的保護力，并不針對某一種特定的病原體，因此被稱為非特異性免疫或 固有免疫（如果把我們的身體比喻成一座城池，那第一和第二道防線就是城墻、護城河）。

而免疫系統的 第三道防線則是人體在出生以后，在特定抗原的刺激下，逐漸建立起來、只針對該抗原起作用的后天防御功能。 主要由各種免疫器官（如扁桃體、淋巴結、胸腺、骨髓和脾臟等）和免疫細胞（淋巴細胞、單核/巨噬細胞、粒細胞、肥大細胞）借助血液循環(huán)和淋巴循環(huán)組成，又稱為特異性免疫或 適應性免疫（城里的警察）， 抗體便是由特定的免疫細胞產生的。

身體內做壞事的不法分子即 抗原（Antigen，Ag），是指任何可以誘發(fā)機體免疫反應的物質，比如細菌、病毒、花粉等等。 當一些不法分子渡過了護城河、翻過了城墻，沾沾自喜地以為成功地混進了城里，卻不想自己早已被幾個不同的神秘組織給盯上了。

這些神秘組織的成員訓練有素，他們明白自己勢單力薄，沒法獨自應對窮兇極惡的不法分子，于是悄悄地跟蹤、圍堵，并及時聯絡了城里的警察前來消滅不法分子。這些神秘組織就是 抗原遞呈細胞（Antigen-presenting cell，APC）。

抗原遞呈細胞又稱輔佐細胞，它們可以攝取、處理和傳遞抗原信息，經過一系列信號傳遞過程刺激了B細胞分化為效應B細胞并分泌產生抗體。所以， 抗體（Antibody）便是機體在經歷這些抗原刺激后產生的相應的、具有保護作用的蛋白質，是活化的B細胞為了消滅特定抗原，“發(fā)明”的一種高性能、多用途的厲害武器。
抗體如何保護我們？

抗體是一種具有“Y”型結構的蛋白質，其功能的發(fā)揮與其結構密不可分。

抗體結構示意圖：“Y”型結構上半部分的兩個枝丫（Fab段）是抗體能夠與特定的抗原表面的抗原表位結合的關鍵，而下面的桿（Fc段）則是和很多免疫細胞結合并發(fā)揮功能的關鍵

抗體發(fā)揮作用主要是通過以下幾種方式：

1.中和作用：

抗體通過Fab段直接結合抗原，與抗原表面的蛋白結合，使這些蛋白無法與細胞上的受體結合，阻止病原進入細胞。

舉個例子：新冠病毒進入身體后，其表面的刺突糖蛋白（S蛋白）需要與細胞表面的ACE2受體（S蛋白的相應受體）結合后才能進入細胞?？贵w搶先和S蛋白結合，占據了這些位置以后，病毒便無法再利用S蛋白侵入細胞了。

2.凝集作用：

當一些顆粒狀結構的病原體與相應的抗體共存時，抗體就會像“橋梁”一樣結合病原體，使得多個病原體相互集結，形成較大的團塊，便于吞噬細胞吞噬病原體。

3.調理作用：

某些抗體的Fc段可以與中性粒細胞、巨噬細胞表面的相應受體（FcR）結合，增強其吞噬病原體的能力。

插一句嘴：日常生活中，很多人會對花粉、灰塵等過敏，這是因為身體免疫系統將花粉等物質當作了抗原物質。 當免疫細胞第一次接觸這些抗原時，對其產生免疫反應，產生了很多特異性抗體，機體進入敏感狀態(tài)。當這些免疫細胞再次接觸相同抗原時，抗體會迅速與抗原結合，而抗體的另一端會結合至肥大細胞的表面，誘導肥大細胞產生一定的反應，并釋放一些物質如組胺，造成平滑肌收縮，粘液分泌增加，出現氣喘等過敏癥狀。

4.抗體依賴細胞介導的細胞毒作用：

病原體成功感染細胞以后，會在細胞內進行“殖民”，利用其資源、生產工具來制造新的病毒（生產過程中會有一些病毒的外殼蛋白展現在細胞表面成為可以識別的抗原）。相應的抗體通過其Fab段與宿主細胞表面的病毒抗原結合，再通過Fc段與具有殺傷性的細胞（如NK細胞等）表面表達的Fc受體結合，讓這些殺傷細胞殺死感染的病毒的細胞，同時也把病毒消滅了。

5.補體激活作用：

補體是另一種殺傷病原體的特效武器，在免疫過程中發(fā)揮著多種重要作用，而在抗體的幫助下，免疫系統可以活化、調用這些武器。

6.通過胎盤及黏膜：

抗體按照其重鏈的不同可以分為五種：IgA、IgD、IgE、IgG、IgM，各類抗體的功能各不相同。其中IgG可以通過胎盤進入嬰兒血液中，為嬰兒提供天然的被動免疫，所以嬰兒雖然嬌弱，但是媽媽的抗體可以保護他們。而免疫球蛋白中的IgA可以穿過黏膜，是黏膜局部抗感染的主要因素。

總而言之，抗體發(fā)揮作用的主要方式是：其Fab段可以識別并和病原體結合使其失去感染能力， Fc段可以和其他免疫細胞上的Fc受體結合，借助免疫細胞發(fā)揮作用。

總結 :

抗體的化學本質是蛋白，由效應B細胞產生，是免疫系統非常重要的成員。從胎兒時期開始，它（主要是IgG）就可以通過胎盤保護我們的健康，在我們長大并接觸了多種抗原后，相應的抗體會分泌到全身各處保護我們的安全。我們注射的許多疫苗，也是為了通過免疫反應對已知的病原體產生抗體。

抗體還可以用于治療多種疾病。在身體遇到自身免疫系統無法戰(zhàn)勝的病原體時，可以利用他人或者其他動物的含有相應抗體的血漿/血清進行被動免疫，如：抗蛇毒血清、新冠肺炎康復者的血漿。腫瘤的抗體治療是抗體藥物治療的重要方向，例如PD-1/PD-L1抗體藥物，已經成為了癌癥治療的明星。

現在科研人員已經可以通過基因工程技術對抗體進行改造，使其可以更加安全、有效，臨床上用抗體治療癌癥的例子也越來越多。

我們自身的免疫系統是神奇而強大的，科研人員也無時無刻不在為使抗體變得更加有效而努力。