IgY

IgY普遍存在於鳥類、爬行動物和兩棲類，在功能上等價於哺乳動物IgG，但其許多生物學性質仍未被發現。近來許多研究者分析了IgY的基因組成和生物學功能，而且證實其為哺乳動物IgG和IgE的直接起源。

基本介紹

• 中文名：IgY
• 套用：鳥類、爬行動物和兩棲類
• 性質：是哺乳動物IgG和IgE的直接起源
• 優點：需冷藏，耐酸

分子結構

IgY，由兩條重鏈（H）和輕鏈（L）組成，重鏈（υ）由一個可變區（V）和4個恆定區（C）組成，沒有鉸鏈結構。完整分子量為180KDa（7.8S），重鏈為 67－70KDa，輕鏈為25KDa，但還存在一個小體積副本，120KDa（5.7S），發現於野鴨和某些龜類中。克隆IgY H鍊表明，較小的IgY H鏈缺乏C3、C4區，由於使用了特異的末端外顯子（位於C2和C3恆定區外顯子間的內含子中），5.7S的IgY的H鏈僅有兩個C區，實際與7.8S IgY的H鏈CH1和CH2相一致，見圖1。5.7S IgY與F（ab`）2片段十分相似，因此正確名稱為IgY（△Fc），其H鏈為υ（△Fc）。7.8S IgY和5.7S IgY（△Fc）可共存於同一種動物或單獨存在：鴨和鵝都有全長和截短的IgY，雞和火雞僅有全體積的IgY分子。

比較IgG和IgY的恆定區發現，IgG的Cγ2、Cγ3與IgY的Cυ3、Cυ4極相似，而Cυ2可能經“壓縮”形成IgG的鉸鏈結構，鉸鏈結構是哺乳動物抗體的獨特結構。在IgY分子結構上的Cυ1－Cυ2和Cυ2－Cυ3間存在脯氨酸、甘氨酸殘基，這些區域為IgY分子提供了一定的擺動性。

生物學功能

在抗體進化過程中，IgY的許多生物學功能變得不能適應物種的進化，從而必須進化為一種更高等、更優越、功能更強的抗體IgG。由於IgY存在於許多物種內，從低等的兩棲類、爬行類到高等動物鳥類，因此我們很難對IgY的功能進行系統地進行歸納，而且目前人們對IgY功能的了解也甚少。然而現有數據表明 IgY的用途是非常廣泛、多樣的。其中最重要的功能是由母體傳遞IgY給新生兒提供被動地免疫保護力。產生IgY的動物基本是卵生的，IgY或與IgY （△Fc）一起產生的動物通過卵黃把IgY傳遞給胚胎和新生動物，而單獨只形成IgY（△Fc）的動物則是通過卵黃囊上皮傳遞的。IgY通常是一種系統型而非分泌型抗體，但在美西螈中IgY獲得了分泌型功能，充分證實了IgY功能的多樣性。

1. IgY抗體的限制多樣性

抗體僅在脊椎動物中發現，其分子結構存在多樣性，與抗原結合位點構成組分相關，其編碼基因是可變基因（V）、多樣化基因（D）和結合基因（J）通過V，（D）和J基因的隨機選擇重組產生所有多樣性初級抗體。低等脊椎動物對抗原應答所產生的抗體呈現較窄的、受限制的多樣性。雞的抗體 L和H基因座位僅有一個V基因和一個J基因，只有D基因成簇存在（16個基因）。因此雞的Ig基因多樣性是以基因轉變的形式通過同源重組產生，涉及與基因轉變有關的體細胞突變。體細胞發育過程中主要發生在V基因的突變，對於產生更多的多樣性抗體，起到了更大的潛在作用，而IgY基因缺乏選擇高親和性的體細胞突變的機制。

2. IgY的沉澱和凝集反應特性

IgY和IgY（△Fc）都含有2個抗原結合位點，原則上來說，可以與多個抗原發生沉澱或凝集反應現象，但事實並非如此。大多數雞的抗體能牢固地結合抗原卻只有在高鹽濃度下（如1.5M NaCl）才能引起沉澱或凝集反應。鴨的抗體經常不能表現有效地沉澱或凝集作用，那些沒有發生凝集的抗體即使在提高鹽的濃度下仍不能獲得凝集抗原的能力。

IgY沉澱反應失敗的原因既與Fc區無關，因為：

（1） 鴨IgY（△Fc）能介導沉澱反應，

（2） 雞IgY在胃蛋白酶水解下產生的F（ab/）2結構在高鹽濃度下有較好的沉澱作用；又與抗體的結合位點（價位）無關。

一般抗體含2個結合位點，經測定，雞IgY在高鹽濃度存在情況下與否都含有2個結合位點，鴨IgY （△Fc）為1.5個結合位點。

沉澱失敗的真正原因是在於IgY的空間構象：兩個Fab片段的距離太近，由於空間位阻的原因，阻礙了它們與大分子抗原的結合。在高鹽或低pH情況下，IgY釋放Fab間的距離以允許它們各自獨立地結合抗原分子。

3. IgY的第二效應器功能

Ig的許多效應器功能是通過Fc區介導的，理所當然IgY（△Fc）不能激活哺乳動物的補體系統、不與RF因子、類風濕因子結合和SPA、SPG結合等功能。從系統進化角度來說，△Fc Igs的存在是具有一定的選擇優勢，還是對現存免疫系統良好動物的一種威脅，這是個值得探索的問題。

△Fc Igs的選擇優勢在於：人們發現IgY（至少在鳥類中）是一種皮膚敏感性抗體，它能介導炎症反應，而IgY（△Fc）由於缺乏Fc區，不能致敏本身組織細胞，從而巧妙地避免了致死性的超敏反應。IgY（△Fc）仍保留了中和外界抗原、毒素的功能，可以認為，選擇有效但又不對自身有害的抗體是進化過程中的一個重要選擇壓力。

（1） 另外一方面，IgY（△Fc）也有可能是進化過程中的一種不太適應動物生存的抗體。IgY（△Fc）甚少在脊椎動物中發現，表明早期產生此類型抗體的動物現已滅絕；

（2） 目前隨著生物數量的急驟減少，可能與利用此類型抗體的動物有關，不過這與環境因素造成的影響是無法相提並論的。

優點

與產生於哺乳動物的IgG相比，IgY具有許多獨特的優點:

1. 無需採血，只需收集免疫母雞產下的雞蛋即可獲得抗體;

2. 使用少量的抗原免疫禽類既可獲得大量的質量均一的特異性IgY;

3. 由於種系發生距離相差很大，禽類IgY與哺乳動物免疫球蛋白之間不會發生交叉血清學反應;

4. 不激活哺乳動物的補體系統，不與類風濕因子或Fc受體相結合，避免在免疫檢測過程中產生假陰性或價陽性結果;

5.需冷藏，耐酸，巴氏滅菌溫度下也不會失活並且在pH值小於3時仍能保持穩定活性

6. 比起從哺乳類動物提取的抗體更加安全衛生。

7. 對哺乳動物抗原的反應度(sensitivity)高。

8. 特殊抗體形成率高。(免血清生成抗體量的18倍）

9.注射方法比接種疫苗量更多也更安全。

10. 起到預防及補助治療的作用。

11.能夠迅速應對爆發性疾病。(產生特殊抗體)

製作流程

準備抗原－培養抗原－接種疫苗－蛋黃分割－低溫殺菌－乾燥（噴霧、凍結）－原料生產－測值－最終產品