《生物学抗原》课件.ppt

1、参考链接 http:/222.30.44.253/course/immunology.html免疫系统的组成第一章第一章 抗原抗原三种不同类型的信号分子及其信号传导方式三种不同类型的信号分子及其信号传导方式 通过分泌的信号分子通讯与通过膜结合的信号分子通讯的比较通过分泌的信号分子通讯与通过膜结合的信号分子通讯的比较 在细胞通讯中在细胞通讯中,由信号传导细胞送出的信由信号传导细胞送出的信号分子必须被靶细胞接收才能触发靶细号分子必须被靶细胞接收才能触发靶细胞的应答，接收信息的分子称为受体胞的应答，接收信息的分子称为受体(receptor)，此时的信号分子被称为配体，此时的信号分子被称为配体(lig

2、and)。本章重点 1、抗原的概念和基本特性 2、抗原的特异性 3、决定免疫原性的基础本章主要内容 1、抗原的概念与基本特性 2、决定抗原免疫原性的条件 3、抗原的特异性 4、抗原的分类一、抗原的概念与基本特性 1、抗原抗原（antigen,Ag）：能与淋巴细胞抗能与淋巴细胞抗原受体（原受体（BCR/TCR）特异性结合，）特异性结合，刺激刺激机机体免疫系统产生特异性免疫应答，并能与体免疫系统产生特异性免疫应答，并能与相应的免疫应答产物相应的免疫应答产物(抗体或致敏淋巴细胞抗体或致敏淋巴细胞)在体内外发生特异性在体内外发生特异性结合结合的物质。的物质。2、抗原的基本特性 抗原的免疫原性抗原的免疫

3、原性 抗原的免疫反应性（抗原性）抗原的免疫反应性（抗原性）免疫原性（免疫原性（immunogenicity）：指抗原）：指抗原刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。力。免疫反应性（免疫反应性（immunoreactivity）：指抗）：指抗原与其所诱生的抗体或致敏淋巴细胞特原与其所诱生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力。异性结合的能力。完全抗原半抗原完全抗原与半抗原载体TB刺激 结合 关于抗原的几个概念关于抗原的几个概念 完全抗原：同时具备免疫原性和免疫反完全抗原：同时具备免疫原性和免疫反 应性的物质。应性的物质。半抗原：仅具备免疫反应性的物质。半抗原：仅具

4、备免疫反应性的物质。变应原：诱导机体产生超敏反应的抗原。变应原：诱导机体产生超敏反应的抗原。耐受原：诱导机体产生免疫耐受的抗原。耐受原：诱导机体产生免疫耐受的抗原。抗原思考 从抗原形成角度说说青霉素过敏是怎么回事？二、决定抗原免疫原性的条件二、决定抗原免疫原性的条件1、异物性（异物性（foreignness）抗原与机体亲缘关系越远、组织结构差抗原与机体亲缘关系越远、组织结构差异越大，免疫原性越强。异越大，免疫原性越强。凡是凡是胚胎时期未与免疫细胞接触过的物胚胎时期未与免疫细胞接触过的物质质，均可视为异物。，均可视为异物。自身物质一般无免疫原性，但与淋巴细自身物质一般无免疫原性，但与淋巴细胞从未

5、接触过的自身物质（如晶状体蛋胞从未接触过的自身物质（如晶状体蛋白）或自身物质理化性质发生改变，也白）或自身物质理化性质发生改变，也就会成为异己物质而具有免疫原性。因就会成为异己物质而具有免疫原性。因此，此，异物性不是专指体外物质而言异物性不是专指体外物质而言，而，而是以免疫系统淋巴细胞在胚胎期是否曾是以免疫系统淋巴细胞在胚胎期是否曾与之接触而决定。与之接触而决定。异物性与免疫原性异物性与免疫原性 2、抗原分子的理化特性抗原分子的理化特性）物理性状物理性状分子量分子量 凡是具有免疫原性的物质，其分子量都凡是具有免疫原性的物质，其分子量都较大，一般在较大，一般在10kDa以上，低于以上，低于4kD

6、a者者一般不具有免疫原性。一般不具有免疫原性。总的规律是分子量越大，免疫原性越强，总的规律是分子量越大，免疫原性越强，但有例外，但有例外，如明胶。如明胶。返回返回分子量分子量 分子量与免疫原性分子量与免疫原性 在有机大分子物质中，多数抗原是在有机大分子物质中，多数抗原是蛋白质蛋白质。多糖多糖是重要的天然抗原。在自然界，许多微生物有富含多是重要的天然抗原。在自然界，许多微生物有富含多糖的荚膜或胞壁，细菌内毒素是脂多糖，以及一些血型抗糖的荚膜或胞壁，细菌内毒素是脂多糖，以及一些血型抗原（原（A、B、C、H）也是多糖。）也是多糖。核酸的免疫原性很低，但若与蛋白质载体连接则能刺激机核酸的免疫原性很低，

7、但若与蛋白质载体连接则能刺激机体产生抗体。体产生抗体。类脂一般无免疫原性。类脂一般无免疫原性。返回返回 化学组成与免疫原性化学组成与免疫原性易接近性与免疫原性易接近性与免疫原性 是指抗原分子的特殊化学基团与淋巴细胞表面是指抗原分子的特殊化学基团与淋巴细胞表面对应抗原受体相互接触的难易程度。对应抗原受体相互接触的难易程度。特殊化学基团（例如某几个氨基酸残基）如紧特殊化学基团（例如某几个氨基酸残基）如紧接在抗原骨架侧面，而不是暴露在其外端，淋接在抗原骨架侧面，而不是暴露在其外端，淋巴细胞抗原受体虽然与之相应，但无法吻合。巴细胞抗原受体虽然与之相应，但无法吻合。如如侧链间距加大，或化学基团暴露在外端

8、侧链间距加大，或化学基团暴露在外端，则，则造成理想的易接近性。造成理想的易接近性。返回返回 3、宿主因素宿主因素 遗传因素 年龄、性别与健康状态 4、抗原进入机体的途径、抗原进入机体的途径思考 为什么在肌肉注射青霉素等易诱发机体为什么在肌肉注射青霉素等易诱发机体过敏的药物前，要进行皮下试验？过敏的药物前，要进行皮下试验？同一物质进入机体的途径与免疫原性强度的关同一物质进入机体的途径与免疫原性强度的关系：皮内皮下肌肉静脉腹腔系：皮内皮下肌肉静脉腹腔 一般情况下，颗粒性抗原（细菌，红细胞，大一般情况下，颗粒性抗原（细菌，红细胞，大的多聚体）不论皮下或静脉注射均可引起良好的多聚体）不论皮下或静脉注射

9、均可引起良好的抗体应答，而许多可溶性蛋白或糖类则需较的抗体应答，而许多可溶性蛋白或糖类则需较严格的免疫程序，包括用量较大，多次注射以严格的免疫程序，包括用量较大，多次注射以及与佐剂同时使用。及与佐剂同时使用。三、抗原的特异性（三、抗原的特异性（specificity）1、抗原特异性抗原特异性：指抗原诱导机体产生特指抗原诱导机体产生特异性免疫应答及与应答产物发生专一结异性免疫应答及与应答产物发生专一结合的特性。是免疫应答最基本的特点。合的特性。是免疫应答最基本的特点。其实质为其实质为物质之间的相互吻合的针对性物质之间的相互吻合的针对性。（1）抗原表位）抗原表位(epitope)：抗原分子上决定抗

10、原特异性的基本结构或抗原分子上决定抗原特异性的基本结构或化学基团，是化学基团，是TCRBCR及抗体特异性结合及抗体特异性结合的基本单位，的基本单位，又称抗原决定基抗原决定基(antigenic determinant)。2、决定抗原特异性的分子结构基础、决定抗原特异性的分子结构基础氨基酸单糖核苷酸（5-7个残基）个残基）（2）抗原结合价）抗原结合价 抗原结合价：抗原结合价：抗原分子表面能与抗体分抗原分子表面能与抗体分子结合的功能性表位的子结合的功能性表位的数量。数量。每一种半抗原可理解为单一的抗原决定每一种半抗原可理解为单一的抗原决定簇，而天然抗原含有很多不同的抗原决簇，而天然抗原含有很多不同

11、的抗原决定簇，它是带有大量多种定簇，它是带有大量多种天然天然半抗原半抗原的大分子。的大分子。（3）表位的类型）表位的类型（教材（教材P14表表1-2）结构类型：连续（线性、序列）决定基 不连续（构像）决定基识别类型：B细胞表位 T细胞表位典型B细胞表位3、抗原的交叉反应、抗原的交叉反应 抗原除与其抗原除与其相应的抗体相应的抗体发生特异性反应发生特异性反应外，还与外，还与其他抗体其他抗体发生反应称为交叉反发生反应称为交叉反应。应。交叉反应的实质交叉抗原 两种不同抗原之间可以有相同或两种不同抗原之间可以有相同或相似的抗原决定基，这种抗原称相似的抗原决定基，这种抗原称为为交叉抗原交叉抗原。1、根据抗

12、原诱生抗体是否需要、根据抗原诱生抗体是否需要T细胞的辅助：细胞的辅助：胸腺依赖抗原（胸腺依赖抗原（thymus-dependent antigen，TD-Ag）：绝大多数蛋白质抗原及细胞抗原）：绝大多数蛋白质抗原及细胞抗原胸腺非依赖抗原（胸腺非依赖抗原（thymus-independent antigen，TI-Ag）：一般为多糖）：一般为多糖四、抗原的分类TD-Ag和TI-Ag TD-Ag与与TI-Ag的特点的特点 TD-Ag TI-Ag诱导抗体类型 IgG IgM细胞免疫 +免疫记忆 +结构特点 T 表位+B表位 仅B表位 2、根据抗原与机体的亲缘关系：异种抗原 同种异型抗原 自身抗原 异

13、嗜性抗原思考 试将这几类抗原各举一例。1 1、病原体、动物血清、药物、食物等、病原体、动物血清、药物、食物等2 2、血型物质、组织相容性抗原等、血型物质、组织相容性抗原等3 3、晶状体蛋白、精子等、晶状体蛋白、精子等4 4、A A族溶血性链球菌表面抗原族溶血性链球菌表面抗原医学实践中的抗原医学实践中的抗原异种抗原异种抗原同种异型抗原同种异型抗原自身抗原自身抗原异嗜性抗原异嗜性抗原 3、根据抗原的来源：天然抗原 人工抗原 4、根据抗原激活T细胞的能力：普通抗原 超抗原（superantigen superantigen，SAgSAg）：某些）：某些抗原物质，只需要极低浓度即可激活抗原物质，只需要

14、极低浓度即可激活2%-2%-20%20%的的T T细胞或细胞或B B细胞，产生极强的免疫应细胞，产生极强的免疫应答，这类抗原称超抗原。答，这类抗原称超抗原。超抗原的生物学意义 毒性作用及诱导炎症反应 自身免疫病 免疫抑制 抗肿瘤 5、免疫学研究中常用的抗原 牛血清白蛋白（牛血清白蛋白（bovine serum albumin,BSAbovine serum albumin,BSA）卵白蛋白（卵白蛋白（ovalbumin,OAovalbumin,OA）牛丙种球蛋白（牛丙种球蛋白（bovine-globulin,BGGbovine-globulin,BGG）钥孔嘁血蓝蛋白（钥孔嘁血蓝蛋白（keyh

15、ole limpet keyhole limpet hemocyanin,KLHhemocyanin,KLH）鞭毛蛋白（鞭毛蛋白（flagellinflagellin）绵羊红细胞（绵羊红细胞（sheep red blood cell,SRBCsheep red blood cell,SRBC）五、免疫佐剂五、免疫佐剂 佐剂（佐剂（adjuvantadjuvant）属非特异性免疫增强）属非特异性免疫增强剂。当其与抗原一起注射或预先注入机剂。当其与抗原一起注射或预先注入机体时，可增强机体对抗原的免疫应答或体时，可增强机体对抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型。改变免疫应答的类型。1、免疫佐剂的种类：

16、化合物、生物制剂、免疫佐剂的种类：化合物、生物制剂 2、佐剂的作用机制、佐剂的作用机制 3、佐剂的应用、佐剂的应用常用免疫佐剂 人体：氢氧化铝、明矾、Poly I：C（多聚肌苷酸:胞苷酸）、胞壁酰二肽、QS21(皂角素成 分之一）、细胞因子、热休克蛋白、CTB等 动物：弗氏佐剂六、丝裂原 丝裂原（丝裂原（motigen）亦称有丝分裂原，可）亦称有丝分裂原，可与淋巴细胞表面相应受体结合，使细胞与淋巴细胞表面相应受体结合，使细胞发生有丝分裂和增殖的物质。发生有丝分裂和增殖的物质。ConA（刀豆蛋白），（刀豆蛋白），PHA（植物血凝（植物血凝素）、素）、PWM（美周上路商陆）等。（美周上路商陆）等。丝裂原的临床作用 体外试验评估机体免疫状态附：本章名词解释 antigen，TD-Ag，TI-Ag，epitope，免疫原性，免疫反应性，半抗原，超抗原，交叉抗原，异嗜性抗原，变应原，耐受原，免疫佐剂，丝裂原，T细胞决定基，B细胞决定基作 业 1、试述决定抗原物质免疫原性的因素。2、根据抗原决定基的结构特点，可将其分为哪两类？3、试述TD-Ag和TI-Ag的特点。4、试述超抗原的概念、特征、种类和生物学意义。