在免疫学的世界里，免疫球蛋白G（IgG）堪称体液免疫的“主力军”。作为哺乳动物血清中含量最丰富的抗体，它在我们抵御病原体感染的过程中扮演着至关重要的角色。

那么，当我们把目光转向与人类关系密切的禽类，例如鸡，一个有趣的问题便随之产生：

在鸡的免疫系统中，是否也存在这样一种功能类似、甚至同名的IgG，作为其适应性免疫应答的核心分子？

答案是否定的，禽类并不表达哺乳动物典型的IgG。

取而代之，它们依靠一种功能类似但分子结构迥异的抗体——免疫球蛋白Y（Immunoglobulin Y, IgY），由于两者功能相似，在早期研究中，IgY曾一度被俗称为“鸡IgG”，直至其独特的结构被阐明后，在学术上才被正式命名为IgY。除此之外，禽类中已发现IgM和IgA，尚未观察到IgD和IgE。

IgY与IgG的差异

IgY分子的结构与IgG相似，由两条分子量为67-70kDa的重链（H链）和两条25kDa的轻链（L链）组成。轻链包含一个恒定区（CL）和一个可变区（VL），这点与IgG相同。哺乳动物IgG与禽类IgY的主要差异体现在重链恒定区，IgG重链含有三个恒定区（CH1-CH3），而IgY重链则具有四个恒定区（CH1-CH4）。多出的这个恒定结构域及相应的糖链使得IgY的分子量（180kDa）高于IgG（150kDa）。

图1. IgG与IgY的典型结构示意图

（J Immunol Methods. 2017 Aug:447:71-85.）

功能上，IgY在禽类适应性免疫中扮演的角色与IgG在哺乳动物中平行。它是次级免疫应答和免疫记忆的主要介质，负责中和病原体、调理吞噬作用以及提供针对系统性感染的长期保护。一个至关重要的生物学特征是，母鸡通过一种类似于哺乳动物低密度脂蛋白（LDL）转运的、由卵黄生成蛋白（vitellogenin）受体介导的主动机制，将血清中的IgY选择性地转运至卵黄中。这使得发育中的鸡胚和新生雏鸡能够获得高浓度的母源抗体，为其提供关键的被动免疫保护。

基于IgY的抗体生产技术

基于这一独特的转运路径，发展出了成熟的IgY抗体技术。通过免疫母鸡，可诱导产生高滴度、高亲和力的抗原特异性IgY抗体，并使其大量富集于卵黄中。从蛋黄中纯化IgY已成为一种大规模生产多克隆抗体的高效、符合动物福利的替代方案。其优势在于，单只母鸡每年可产数百枚蛋，每枚蛋可提供100-200毫克的总IgY，产量远超传统兔抗血清采集方式；且免疫过程仅需少量抗原，并避免了对哺乳动物进行反复采血的操作。

IgY在哺乳动物系统中的独特价值

IgY的Fc段糖基化模式和表位与哺乳动物IgG的Fc段显著不同，导致其无法有效结合哺乳动物的Fcγ受体（FcγR）或补体蛋白C1q。

由于其独特的Fc特性，IgY抗体在应用于哺乳动物体内时，免疫原性风险较低，且不易引发由Fc-FcγR相互作用导致的炎症副作用。因此，卵黄来源的IgY抗体在体外诊断、病原体中和、以及作为抗生素替代品用于预防和治疗胃肠道感染（如口服抗轮状病毒或致病性大肠杆菌的IgY制剂）等领域展现出巨大的应用潜力和研究价值。

图2. IgY的生产、应用与市场状况示意图

（Front Immunol. 2022 Oct 20;13:991931.）

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参考文献

1.     Yakhkeshi S, Wu R, Chelliappan B, Zhang X. Trends in industrialization and commercialization of IgY technology. Frontiers in Immunology. 2022;13:991931.

2.     Lee W, Syed Atif A, Tan SC, Leow CH. Insights into the chicken IgY with emphasis on the generation and applications of chicken recombinant monoclonal antibodies. Journal of Immunological Methods. 2017;447:71-85.

3.     Zhang X, Calvert RA, Sutton BJ, Dor? KA. IgY: a key isotype in antibody evolution. Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society. 2017;92(4):2144-2156.