什麼是免疫球蛋白Immunoglobulin,Ig)?

免疫力就是抗體被抗原刺激所產生的,被免疫系統產生的蛋白質稱為免疫球蛋白,漿細胞分泌的抗體是具有活性的,大部分存在動物血清中。

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免疫球蛋白種類

免疫球蛋白分為IgG、IgM、IgA、IgE、IgD五種類型。

免疫球蛋白

IgG

IgM

IgA

IgE

IgD

重鏈功能區數量

4

5

4

5

4

存在型式

單體

五聚體

單體、雙體

單體

單體

作用

免疫反應後期出現的抗體

過敏反應中最早出現的抗體,

分泌型IgA:抗呼吸道致病菌在上皮附著,減緩病毒繁殖。血清型IgA:介導調理吞噬ADCC作用

使巨細胞分泌組織胺引起過敏反應。防禦寄生蟲感染

功能尚不清楚

特徵

含量最多,可通過胎盤,過敏反應中出現的抗體

存在血液中,結構最大

存在血液、體液、呼吸道、乳汁、泌尿道或腸胃道黏液中

含量最少,會立即性過敏反應。

與B細胞成熟有關

 

什麼是免疫球蛋白Y(Immunoglobulin Y,IgY)?

什麼是免疫球蛋黃體」(Egg yolk immunoglobulin Y)?

免疫球蛋白Y也是一種免疫球蛋白,抗體發現在鳥類、爬行動物和兩棲類動物。

母雞可將免疫力藉由蛋黃傳給小雞抗體,增強抵禦病菌能,抗體被發現在蛋黃之中,所以亦有免疫球蛋黃體之稱。許多研究發現免疫球蛋黃體對各種抗原具有免疫力(如細菌和病毒感染)。

免疫球蛋黃體製造過程

1.將抗原注射在母雞

2.母雞產生特異性抗體

3.母雞所生產的雞蛋黃也有抗體

4.將蛋黃高溫殺菌和乾燥處理成蛋黃粉末

5.將蛋黃粉末分離和萃取純化IgY抗體

6.經過食品加工處理製成IgY產品。

 

IgG和IgY抗體之間的差異

免疫球蛋白 IgY 和免疫球蛋白IgG 的一般結構相同,均含有 2 條重鏈 (heavy chain) 和 2 條輕鏈 (light chain),主要不同的部分:

比較方式

IgG

IgY

動物

哺乳動物(如兔子)

鳥類、爬行動物、兩棲類

主要來源

血清

蛋黃

基本結構差異

含有鉸鏈結構,兩條重鏈和兩條輕鏈,整體分子量為 150 kDa,輕鏈為 22 kDa × 2, 重鏈為 50 kDa × 2

Fc端由2個糖基構成

沒有鉸鏈結構,,兩條重鏈和兩條輕鏈,整體分子量為 180 kDa,輕鏈為 21 kDa × 2,重鏈為 70 kDa × 2

Fc端由三個糖基構成

穩定性

PH3-10,70˚C以下穩定

PH4-9,65 ˚C以下穩定

在 4℃下維持長時間穩定性

酵素分解性

對胰蛋白酵素 (trypsin) 和胰凝乳蛋白酶 (chymotrypsin)容易分解

對胃液的消化分解 (peptic digestion)較敏感

產生抗體時間

免疫反應

易有同源性蛋白質之免疫反應誘起性差的問題

免疫反應具有高度專ㄧ性

抗體生產

侵入性抽血方式取得抗體,不易分離。產量每年約260mg

只需收取雞蛋,容易分離。產量每年約400~800mg

應用優勢

IgG會和類風濕性因子(rheumatoid factor)作用,類風濕性因子是發生罹患自體免疫疾病患者的血液中的抗體,所以IgY在免疫分析時會產生偽陽性反應。

不會與類風濕性因子(rheumatoid factor)作用

不會活化免疫球蛋白和補體系統

不會與哺乳細胞Fc受體結合

所以分析時能減少偽陽性反應的發生,不會引發有害人體的補體系统,減少過敏反應

 

免疫球蛋黃體是比哺乳動物生產的IgG更為方便、具有經濟效益、產量多等優勢,現在許多生技公司開發免疫球蛋黃體保健食品,IgY抗體也用於醫學診斷、臨床治療和研究等用途。

 

IgY作用機制

1、IgY會直接黏附病原菌的菌毛、細胞壁或鞭毛上,病原菌無法在腸道發揮功能,黏附在腸道壁,破壞完整性和抑制病原菌增殖。

2、IgY在腸道被消化酵素分解,部分分解成易被腸黏膜吸收的小胜肽,進入血液後和病原菌黏附因子結合,使病原菌留在腸道但卻失去致病性。

3、IgY與病毒顆粒表面受體結合破壞結構或者黏附在病毒外殼上,抑制病毒生長繁殖。

4、IgY具有中和細菌、黴菌產生的毒素作用,避免不良反應及感染發生。

 

IgY在人類疾病預防和治療應用

  (1) 大腸桿菌(Escherichia coli):抗大腸桿菌IgY,抑制腸道細菌生長和繁殖,排除腸道大腸桿菌。

  (2) 輪狀病毒(Rotavirus):抗輪狀病毒IgY,改善嬰兒和兒童腸道疾病症狀。

  (3) 醇溶性蛋白(gliadin):醇溶性蛋白IgY,麩質(Gluten)由醇溶性蛋白(gliadin)和麥穀蛋白(glutenin)結合而成,預防攝取含麩質食物引起慢性小腸吸收症候群,造成乳糜瀉症狀。

  (4) 諾羅病毒(Norovirus):抗諾羅病毒IgY,通过中和作用来達到預防諾羅病毒感染。

  (5) 幽門螺旋桿菌(Helicobacter pylori):抑制细菌的生長,降低幽門螺旋桿菌對胃黏膜的損害,改善胃潰瘍。

  (6)牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonas gingivalis)、轉糖鏈球菌(Streptococcus mutans):用於預防齲齒和牙周炎。

  (7)綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa):預防及減少肺纖維囊腫(cystic fibrosis)患者肺部之綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)感染。

 

 

IgY在其它方面應用

(1)沙門氏菌(Salmonella spp.):預防家禽沙門氏菌感染及降低腸道中的沙門氏菌定殖。

(2)艾美球蟲屬(Eimeria spp.)、肉毒桿菌Clostridium botulinum:對母雞進行免疫產生IgY,可保護小雞免受雞球蟲病,和透過肉毒桿菌神經毒性的活性受阻而免受感染

(3)愛德華氏菌( Edwardsiella tarda)、魯氏耶爾森菌(Yersinia ruckeri)、鰻弧菌(Vibrio anguillarum) :預防魚類受感染。

(4)白色念珠菌Candida albicans :預防老鼠白色念珠菌感染

(5)金黃色葡萄球菌Staphylococcus aureus:護猴子避免金黃色葡萄球菌B 型腸毒素(staphylococcal enterotoxin B; SEB)感染。

 

參考資料:

1.雞蛋IgY抗體的生產與純化研究

http://rportal.lib.ntnu.edu.tw/bitstream/20.500.12235/104308/1/n069743038901.pdf

2.人類營養中的IgY抗體可預防疾病

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4617726/#!po=6.73077

3.

https://medcraveonline.com/JBMOA/egg-yolk-antibodies-for-disease-prevention.html

4.免疫球蛋白Y在一般病毒學中的用途

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15321819.2018.1500375

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