抗原

null主要内容主要内容抗原的概念、特性及其影响因素 抗原的特异性和交叉反应 抗原的分类 超抗原 佐剂 抗 原 第一节 抗原的概念 抗原（antigen，Ag） 一类能刺激机体产生免疫应答的物质。 抗原与T、B淋巴细胞面的抗原识别受体结合，启动免疫应答产生效应淋巴细胞或抗体，并能与相应免疫应答产物在体内或体外特异性结合。 第一节 抗原的概念 抗原的基本特性抗原的基本特性 免疫原性（ immunogenicity） 刺激机体免疫系统产生免疫应答的特性，包括产生抗体或效应淋巴细胞。 免疫反应性（ immunoreactivity）或抗原性（antigenicity） 与相应免疫应答产物（抗体或致敏淋巴细胞）特异性结合，发生免疫反应的能力。 null完全抗原 通常所说的抗原，同时具有免疫原性和免疫反应性的物质。 如：各种微生物、异种血清等蛋白质物质。 半抗原（hapten） 指仅具备免疫反应性的物质，若与蛋白质载体（carrier）交联或结合也可以成为完全抗原。 如：多为一些小分子化合物和药物等。 第二节 决定抗原分子免疫原性的因素 第二节 决定抗原分子免疫原性的因素 免疫原性是判断一种物质是否为抗原的关键。 免疫原性主要取决于抗原分子的构成和理化特性，但也与宿主有关。 null一、异物性 异物性指作为抗原的物质，其化学结构与宿主的自身成分不同，或在胚胎期未与机体淋巴细胞充分接触过。 1. 异种有机物质 2. 同种异体物质 3. 改变和隐藏的自身物质 null二、理化性质 1.分子大小 抗原的分子量一般大于或等于10kDa。 一般而言，分子量越大免疫原性越强。 1.大分子物质化学结构复杂，表面抗原决定基多，可有效激活淋巴细胞； 2.大分子物质化学性质相对稳定，降解及排除速率较慢，有利于持续刺激机体免疫系统null2.化学性质和组成结构 天然抗原多为大分子有机物，多数蛋白质为良好的抗原，多糖及多肽也具有一定的免疫原性，脂类物质和核酸分子免疫原性较弱。 通常抗原的结构越复杂其免疫原性越强。 蛋白质（芳香族氨基酸、酪氨酸） 明胶（酪氨酸） 多糖（单糖的数目和类型） 核酸（蛋白质载体） null3.分子构象和物理性状 化学性质相同的抗原物质可因其物理性状不同而影响免疫原性。 多聚体的免疫原性强于单体 颗粒性抗原的免疫原性强于可溶性抗原 null4. 抗原表位的易接近性 抗原分子表面的特殊化学基团与淋巴细胞表面抗原受体相互接触的难易程度。 抗原分子的氨基酸残基存在于侧链分子位置不同影响淋巴细胞抗原受体与决定基接近，从而影响抗原的免疫原性。 null三、免疫方式 抗原的免疫原性强弱取决于抗原的免疫途径，抗原剂量，免疫次数以及免疫佐剂的选择等因素。 皮内注射>皮下注射>肌肉注射>腹腔注射（仅限于动物）>静脉注射，口服易诱导耐受。 四、机体的应答能力 个体对抗原刺激产生应答的能力受遗传因素的控制 年龄、性别和健康状态 第三节 抗原的特异性 抗原特异性（ specificity of Antigen） 抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生反应所显示的相互吻合性或专一性。特定抗原只能刺激机体产生特异性抗体或致敏淋巴细胞，且仅能与该特异性抗体或淋巴细胞结合并相互作用。 第三节 抗原的特异性null对氨基苯甲酸 对氨基苯磺酸 对氨基苯砷酸 半抗原对氨基苯甲酸抗体 ++++ - - 对氨基苯磺酸抗体 - ++++ - 对氨基苯砷酸抗体 - - ++++ 不同酸基对半抗原-抗体反应特异性的影响免疫血清（抗体）null邻位氨基苯甲酸 间位氨基苯甲酸 对位氨基苯甲酸 半抗原邻位氨基苯甲酸抗体 ++++ - - 间位氨基苯甲酸抗体 - ++++ - 对位氨基苯甲酸抗体 - - ++++ 化学基团空间位置对半抗原-抗体反应 特异性的影响免疫血清（抗体）null 抗原的特异性不仅取决于抗原分子表面特殊化学基团的种类和性质，而且取决于这些特殊化学基团的空间位置。 null1. 抗原决定基（antigenic determinant，AD） 指存在于抗原分子表面决定抗原特异性的特殊化学基团，是TCR、BCR及抗体特异性结合的基本单位，又称为表位（epitope）。 抗原决定基是免疫应答和免疫反应特异性的物质基础，其性质、数目和空间构象决定着抗原的特异性。null 表位是由6~19个氨基酸残基、5~7个多糖残基或核苷酸组成。一种抗原分子可以有单一表位，单一特异性，但多数抗原具有多种不同的表位和多种不同的特异性。 分类： 功能分类：功能性表位、隐蔽性表位 结构分类：构象型表位、线性表位 识别细胞分类：T细胞表位 、B细胞表位null根据功能： 1. 功能性表位： 位于抗原物质表面的表位易与抗原识别受体或抗体结合 2. 隐蔽性表位： 位于分子内部的表位，无免疫原性，若因理化因素或酶解修饰而暴露出来，可成为功能性表位，诱发免疫应答。null根据表位的结构： 1.线性表位 ： 一般指一段序列相连续的氨基酸片段，多位于抗原分子内部，主要由TCR特异识别。 2.构象性表位 ： 序列不相连的短肽、多糖残基或核苷酸，形成特定的空间构象，一般位于抗原分子的表面，是BCR及抗体特异识别。 null根据识别的细胞： 1. T细胞表位： 一般位于抗原分子内部，由一段线性的氨基酸序列组成，须经过抗原递呈细胞加工处理，并与MHC分子结合后，才能被TCR所识别。 2. B细胞表位： 一般位于抗原分子表面或转折处，呈三级结构的构象或线性表位，无需抗原递呈细胞加工处理，也无需与MHC分子结合就能被识别。nullT细胞和B细胞抗原表位的特性比较null抗原分子中T细胞决定基与B细胞决定基null2. 抗原结合价（antigenic valence） 一个抗原分子上能与相应抗体发生特异性结合的功能性表位的总数。 天然抗原结构复杂，一般有多个决定基，可与多个抗体分子结合是多价抗原。 null3．共同表位及交叉反应 两种不同的抗原分子所具有的相同或相似的表位称为共同表位或共同抗原。 出现于亲缘关系很近的生物之间的共同抗原称为类属抗原，出现于不同种属生物之间的共同抗原称为异嗜性抗原（heterophillcantigen）。 null 交叉反应（cross reaction）： 抗原或抗血清除与相应抗血清或抗原发生特异性反应外，还能与含有共同抗体的它种抗血清或含共同表位的它种抗原发生的反应称为交叉反应。 共同抗原的存在和交叉反应的发生并非否定抗原的特异性，而是由于抗原的异质性和共同表位所致的特殊现象。 null 抗原的异质性（heterogeneity）： 抗原物质的非均一性。其原因在于多数抗原物质由不同分子组成，而同一分子表面还可存在不同表位。 不同抗原物质表面可能含有相同或相似的抗原表位，其中任一抗原刺激机体产生的抗体可与含相同或相似表位的其他抗原发生反应。 共同表位的存在是交叉反应的物质基础。 null共同抗原的生物学意义 1.某些情况下，针对病原微生物的免疫应答可导致对人体的免疫损伤； 2.在进行特异性诊断或鉴定时，需排除交叉抗原可能产生的干扰； 3.应用交叉抗原可能诱导出针对难于制备的抗原的免疫应答。 例如近年报道，斑疹伤寒立克次体可诱导机体产生对人类免疫缺陷病毒（HIV）的免疫应答。 null一、根据与机体的亲缘关系 1.异种抗原 指来自不同种属的抗原。对人类而言，各种病原微生物及其产物、用于治疗目的的动物血清及异种器官移植物等均为重要的异种抗原。 第四节 抗原的种类及其医学意义 null（1）病原微生物 （2）细菌的外毒素与类毒素 （3）动物免疫血清 鞭毛抗原菌毛抗原菌体抗原荚膜抗原细菌2. 同种异体抗原 指同一种属中不同个体所具有的特异性抗原。（1）ABO血型抗原 → 引起输血反应 2. 同种异体抗原 指同一种属中不同个体所具有的特异性抗原。（1）ABO血型抗原 → 引起输血反应 根据人类RBC上所含的抗原不同，人类的血型可分为O、A、B、及AB四型♠♥♠♥A型B型ABO型供体受体天然A型-Ab （IgM）天然B型-Ab （IgM） 输血反应♣（2）RH血型抗原 → 引起流产或新生儿溶血症（2）RH血型抗原 → 引起流产或新生儿溶血症胎儿母体 恒河猴RBCMacacus Rhesus1840年 Landstiner 和Wiener发现： 家兔 抗体 人类 RBC Rh抗原Rh+Rh-胎盘剥离分娩时 IgG-Ab抗Rh+RBC第二胎Rh+新生儿溶血症通胎作用null（3）HLA抗原 → 引起移植排斥反应 人类主要组织相容性抗原系统因首先在外周血白细胞表面发现，故称人类白细胞抗原（HLA）系统。 HLA抗原系统主要参与提呈抗原、引起同种移植排斥反应、免疫应答的遗传控制等。 null3.自身抗原（autoantigen） 能引起自身免疫应答的自身组织成分成为自身抗原。 （1）隐蔽抗原释放 体内某些物质（如眼葡萄膜色素抗原、晶状体蛋白、精子抗原等）从胚胎发生时即处于隐蔽状态，未曾与免疫细胞接触，这些自身组织称为隐蔽抗原。出生后由于外伤、感染及手术等原因使隐蔽抗原进入血流，即成为的自身抗原。 null（2）自身抗原被修饰 在物理和化学因素（如烧伤、电离辐射、药物及感染等）影响下，自身某种成分结构发生改变，出现新的表位，成为修饰的自身抗原。 null4.异嗜性抗原（heterophillcantigen） 指一类与种属特异性无关，存在与人、动物及微生物之间存在的共同抗原，又称 Forssman 抗原 。 出现于亲缘关系很近的生物之间的共同抗原称为类属抗原；出现于不同种属生物之间的共同抗原称为异嗜性抗原。 null二、根据抗原刺激机体产生抗体时对T细胞的依赖性 1. 胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen，TD-Ag ） 这类抗原刺激机体产生抗体必须有T细胞参与才能完成，绝大多数蛋白质抗原和细胞抗原属于此类。 这类抗原分子较大，结构复杂，表位种类繁多且分布不规则。nullTD-Ag免疫应答特点： A. 产生抗体必须T细胞辅助 B.  产生的抗体种类为 IgM 和 IgG C.  同时诱导体液免疫和细胞免疫 D.  具有免疫记忆 null 2. 胸腺非依赖性抗原（thymus independent antigen ， TI-Ag ） 这类抗原可单独激发B细胞产生抗体，不需要T细胞参与，主要为多糖类抗原。 该类抗原结构简单，同一表位重复出现，排列密集有序，能与B细胞表面相应抗原受体牢固结合，引起受体交联导致B细胞活化。nullTI-Ag免疫应答特点： A.   产生抗体不需要T细胞辅助 B.   抗体种类为 IgM C.   只能诱导体液免疫 D.   没有免疫记忆null TI抗原与TD抗原的比较 性状 TI抗原 TD抗原 对巨噬细胞的需要 多数不需要 需要 活化的B细胞 B1细胞 B2细胞 T细胞的依赖性 不依赖 依赖 诱生的Ig类型 IgM IgM、IgG、IgA 再次免疫应答 不产生 产生 免疫记忆 不形成 形成 诱生免疫耐受难易 易 难 抗原举例 荚膜多糖、脂多糖、 血清蛋白 聚合鞭毛素等 第五节 非特异性免疫刺激剂 一、超抗原（Superantigen, SAg） 一类可直接结合抗原受体，多克隆激活大量T细胞或B细胞，并诱导强烈免疫应答的物质。多为细菌外毒素及逆转录病毒蛋白。 特点：1.无需APC加工与递呈 2. 直接与MHC II类分子的肽结合槽外侧结合 3.仅与TCR的Vβ片段结合 4.作用无MHC限制性 5. 通过大量分泌细胞因子参与病理生理过程 第五节 非特异性免疫刺激剂 nullnull 超抗原与普通抗原的特性比较null二、佐剂（adjuvant） 某些先于抗原或与抗原混合后同时注入机体，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质，属于非特异性免疫增强剂。 佐剂主要包括化合物和一些生物制剂。目前动物实验中最常用的佐剂是弗氏完全佐剂和弗氏不完全佐剂。null佐剂的主要生物学作用： 1、增强抗原的免疫原性 2、提高机体初次和再次免疫应答的抗体滴度 3、可改变抗体类型 4、诱导产生或增强迟发型超敏反应 null佐剂的可能作用机制 ： 1、改变抗原的物理性状，延缓抗原降解和排除，从而更有效的刺激免疫系统 2、刺激单核－吞噬细胞系统，增强其处理和递呈抗原的能力 3、非特异性的刺激淋巴细胞增殖与分化null本章小节本章小节掌握抗原的概念和两个重要特性 掌握抗原决定基、交叉抗原、异嗜性抗原的概念及意义 掌握胸腺依赖性抗原/非胸腺依赖抗原的概念和区别 了解超抗原的概念及其作用特点