1、1.Concepts（概念）（概念）2.Immunologic properties of antigen（抗原的免疫特性）（抗原的免疫特性）3.Factors influencing of immunogenicity（免疫原性）（免疫原性）4.Specificity and cross reaction of antigen（交叉反应）（交叉反应）5.Classification of antigen（抗原的分类）（抗原的分类）6.Adjuvant（佐剂佐剂）7.Superantigen（超抗原）（超抗原）8.Mitogen（有丝分裂原）（有丝分裂原）Outline抗原抗原(antigen
2、s,Ag)：是指能被机体免疫是指能被机体免疫细胞识别，刺激和诱导机体的免疫系统细胞识别，刺激和诱导机体的免疫系统 产生抗体或效应产生抗体或效应T淋巴细胞等免疫效应性淋巴细胞等免疫效应性物质，并能与相应免疫效应性物质在体物质，并能与相应免疫效应性物质在体内外发生特异性结合的物质。内外发生特异性结合的物质。Concept Microorganisms (bacteria,virus,fungi),parasite,worms Substances(proteins,sugar,lipid and nucleic acid)bacteria viruswormfungi1.Concepts2.Imm
3、unologic properties 3.Factors influencing of immunogenicity4.Classification of antigen5.Adjuvant6.Superantigen7.MitogenOutline 免疫原性免疫原性(immunogenicity)抗原能刺激机体的免疫系统产生免疫应答，诱抗原能刺激机体的免疫系统产生免疫应答，诱导抗体或效应性导抗体或效应性T T细胞产生的能力。细胞产生的能力。抗原性抗原性/免疫反应性免疫反应性(反应原性反应原性)（antigenicity/immunoreactivity)即抗原可在体内外与相应的免疫应答产物
4、（抗体即抗原可在体内外与相应的免疫应答产物（抗体或效应性或效应性T T细胞）发生特异性结合的性能，也叫免疫细胞）发生特异性结合的性能，也叫免疫反应性。反应性。Immunologic properties of AgsImmunogenicity免疫原性免疫原性Antigenicity/Immunoreactivity抗原性抗原性/反应原性（免疫反应性）反应原性（免疫反应性）刺激免疫系统刺激免疫系统 Complete Antigen Hapten Carrier Immunogen Tolerogen Allergen 完全抗原（完全抗原（complete antigen）：）：所有所有具有免疫
5、原性和反应原性的物质。具有免疫原性和反应原性的物质。半抗原（半抗原（hapten）：）：只有反应原性而无只有反应原性而无免疫原性的物质。抗原刺激是引起机体免疫原性的物质。抗原刺激是引起机体产生特异性免疫应答的先决条件。产生特异性免疫应答的先决条件。载体载体(carrier)：与半抗原结合而赋予其与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。免疫原性的物质。Dinitrobenzene：二硝基苯：二硝基苯 免疫原（免疫原（immunogen）：）：能刺激机体产生免能刺激机体产生免疫应答的抗原。疫应答的抗原。耐受原耐受原（tolerogen）：）：在某种情况下，抗原在某种情况下，抗原也可诱导相应的淋巴细胞克
6、隆对该抗原表现也可诱导相应的淋巴细胞克隆对该抗原表现为特异性无应答状态，称为为特异性无应答状态，称为免疫耐受免疫耐受，相应，相应的抗原称为耐受原。的抗原称为耐受原。（详见免疫耐受）（详见免疫耐受）变应原（变应原（allergen）：）：有些抗原还可引起机有些抗原还可引起机体发生病理性免疫应答体发生病理性免疫应答-型超敏反应（变态型超敏反应（变态反应），相应的抗原称为变应原。反应），相应的抗原称为变应原。（详见超（详见超敏反应）敏反应）1.Concepts2.Immunologic properties of antigen3.Factors influencing of immunogenic
7、ity（免疫原性）（免疫原性）4.Specificity and cross reaction of antigen（交叉反应）（交叉反应）5.Classification of antigen6.Superantigen（超抗原）（超抗原）7.Mitogen（有丝分裂原）（有丝分裂原）OutlineFactors Influencing immunogenicity（影响抗原免疫原性的因素）（影响抗原免疫原性的因素）Properties of Antigens；Effect of Host；Mode of Contact（1）Foreignness (胚胎期未与淋巴细胞接触过的物质胚胎期未与
8、淋巴细胞接触过的物质)The degree of its immunogenicity depends on the degree of its foreignness.General rule:the greater the phylogenetic distance between two species is,the greater the immunogenicity is.(2）Chemical composition Most proteins are good antigens.Macromolecular nucleotides,complex polyaccharides,l
9、ipids can be good antigens.Properties of Antigens(3)Chemical structure and molecular weight General rule:the more the molecular weight is,the more the immunogenicity is.Molecular weight surpass ten thousands Da,can be good antigen.But there is some exceptions.(4)Complexity of structure General rule:
10、the more the Complexity of structureis,the more the immunogenicity is.(5)Molecular conformation and Accessibility(6)Physical Formn Particulate SolublenDenatured Native 分子构象(Molecular conformation)：抗原分子中一些特殊化学基团（抗原决定基）的三维结构，可以决定该抗原分子是否能与相应B淋巴细胞表面的抗原受体（BCR）相互接吻合，从而启动免疫应答。易接近性(Accessibility)：抗原分子的特殊化学基
11、团（抗原决定基）与B细胞表面相应的抗原受体（BCR）相互接触的难易程度。易接近性越好，BCR就能更好的识别相应的抗原决定基。免疫原性免疫原性抗原决定基的分子构象与易接近性抗原决定基的分子构象与易接近性决定抗原免疫原性的强弱决定抗原免疫原性的强弱Effect of HostGenetics（MHC）；）；Age,sex and healthy condition Antigen dosage and route:Optimal dosage and route of injection that will induce a very strong immune response in a giv
12、en animal.Too high or too low dosage of antigen will induce tolerance specific to this antigen(高带耐受与低带耐受高带耐受与低带耐受).Sequence(from the best to the worst):intradermal,subcutaneous,intramuscular,intraperitoneal，Intravenous and oral administration.Mode of Contact1.Concepts2.Immunologic properties of anti
13、gen3.Factors influencing of immunogenicity（免疫原性）（免疫原性）4.Specificity and cross reaction of antigen（交叉反应）（交叉反应）5.Classification of antigen6.Superantigen（超抗原）（超抗原）7.Mitogen（有丝分裂原）（有丝分裂原）Outline 特异性特异性（specificity)是指物质之间的相互吻合是指物质之间的相互吻合性或针对性、专一性。性或针对性、专一性。抗原的特异性表现在两个方面抗原的特异性表现在两个方面：免疫原性的特异性免疫原性的特异性是指抗原刺
14、激机体只引是指抗原刺激机体只引起与它相应的免疫细胞发生免疫应答，产生起与它相应的免疫细胞发生免疫应答，产生相应的抗体和致敏淋巴细胞；相应的抗体和致敏淋巴细胞；反应原性的特异性反应原性的特异性指抗原只能与相应抗体指抗原只能与相应抗体或致敏淋巴细特异性结合而发生免疫反应。或致敏淋巴细特异性结合而发生免疫反应。特异性是免疫应答最重要的特点，也是免疫学特异性是免疫应答最重要的特点，也是免疫学诊断与防治的理论依据。诊断与防治的理论依据。决定抗原特异性的物决定抗原特异性的物质基础是抗原分子中的抗原决定基质基础是抗原分子中的抗原决定基。抗原特异性的两个方面抗原特异性的两个方面 抗原诱导机体产生特异性免疫应答
15、（免抗原诱导机体产生特异性免疫应答（免疫原性的特异性）及与应答产物发生特异疫原性的特异性）及与应答产物发生特异性反应（反应原性的特异性）性反应（反应原性的特异性）。抗原决定基抗原决定基（antigenic determinant)指抗原指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，是被分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，是被免疫细胞识别的最小靶结构，也是免疫反应具免疫细胞识别的最小靶结构，也是免疫反应具有特异性的分子基础，也称为表位有特异性的分子基础，也称为表位(epitope)。一个多肽决定基含一个多肽决定基含5 51717个氨基酸残基；一个多个氨基酸残基；一个多糖决定基含糖决定基含5 57 7
16、个单糖；一个核酸决定基含个单糖；一个核酸决定基含6 68 8个核苷酸。个核苷酸。抗原决定基的空间结构决定抗原的特异性抗原决定基的空间结构决定抗原的特异性抗原决定基的分类抗原决定基的分类构象决定基和线性决定基构象决定基和线性决定基T细胞决定基和细胞决定基和B细胞决定基细胞决定基功能性和隐蔽性决定基（功能性和隐蔽性决定基（B细胞决定基）细胞决定基）半抗原决定基与载体决定基（自学）半抗原决定基与载体决定基（自学）构构象象表位和表位和线性线性表位表位-根据表位的结构分类根据表位的结构分类 T T细胞决定基（细胞决定基（T T细胞表位）：细胞表位）：T T细胞决定基主要位于细胞决定基主要位于抗原分子内部
17、，必须由抗原分子内部，必须由APCAPC将抗原加工处理为小分子将抗原加工处理为小分子多肽并与多肽并与MHCMHC分子结合，形成抗原肽分子结合，形成抗原肽-MHC-MHC复合物，然复合物，然后才能被后才能被TCRTCR所识别。所识别。B B细胞决定基（细胞决定基（B B细胞表位）：细胞表位）：BCRBCR能与未经能与未经APCAPC加工的加工的天然抗原发生反应，其识别的靶结构主要位于抗原分天然抗原发生反应，其识别的靶结构主要位于抗原分子表面的决定基。可根据决定基在抗原分子中所处部子表面的决定基。可根据决定基在抗原分子中所处部位的不同分为功能性表位和隐蔽性表位。位的不同分为功能性表位和隐蔽性表位。
18、T T细胞表位与细胞表位与B B细胞表位细胞表位-根据表位是被根据表位是被TCRTCR还是还是BCRBCR识别分类识别分类 功能性决定基：位于抗原分子表面的易与功能性决定基：位于抗原分子表面的易与BCR或抗或抗体结合的体结合的B细胞决定基，称为功能性决定基。其中起细胞决定基，称为功能性决定基。其中起关键作用的个别化学基团称为免疫优势基团。关键作用的个别化学基团称为免疫优势基团。隐蔽性决定基：位于抗原分子内部的，不能与隐蔽性决定基：位于抗原分子内部的，不能与BCR或抗体结合的或抗体结合的B细胞决定基称为隐蔽性决定基。细胞决定基称为隐蔽性决定基。在某些理化因素作用下，隐蔽性决定基可暴在某些理化因素
19、作用下，隐蔽性决定基可暴露于分子表面而成为功能性决定基，从而诱露于分子表面而成为功能性决定基，从而诱导免疫应答，其在自身抗原和自身免疫性疾导免疫应答，其在自身抗原和自身免疫性疾病中较为常见。病中较为常见。（详见自身免疫）（详见自身免疫）抗原抗体反应具有高度特异性 特异性是由抗原决定基所决定，而非由整个抗原分子决定 抗原决定基的位置，空间结构很重要 交叉反应交叉反应(cross reaction)：抗原（或抗体）除与其相应抗体（或抗原）发生特异性反应外，有时还可与其他抗体（或抗原）发生反应，称为交叉反应交叉反应。共同抗原（共同抗原（common antigen)或交叉抗原：或交叉抗原：若两种不同
20、的抗原具有相同或相似的抗原决定基，则称为共同抗原或交叉抗原（cross antigen）。BAEpitopes=5Epitopes=4 抗抗A抗抗BABCross reactionSameepitope1.Concepts2.Immunologic properties of antigen3.Factors influencing of immunogenicity（免疫原性）（免疫原性）4.Specificity and cross reaction of antigen（交叉反应）（交叉反应）5.Classification of antigen6.Superantigen（超抗原）（超
21、抗原）7.Mitogen（有丝分裂原）（有丝分裂原）Outline(1)Xenogeneic antigen（异种抗原）（异种抗原）(2)Allogeneic antigen（同种异型抗原）（同种异型抗原）(3)Autoantigen（自身抗原）（自身抗原）(4)Heterophilic antigen（异嗜性抗原）（异嗜性抗原）(5)Idiotypic antigen（独特型抗原）（独特型抗原）Classification of antigen1.According to the relations with host(1)Xenogeneic antigen（异种抗原）（异种抗原）Xeno
22、genic antigen is come from the different species(2)Allogeneic antigen（同种异型抗原）（同种异型抗原）Antigen exist in the same species but in different individuals(ABO,MHC).(3)Autoantigen（自身抗原）（自身抗原）In normal circumstances-tolerance In abnormal cases,releasing of isolated antigens or changes the self tissues struct
23、ure and composition-immune response,damage to self(4)Heterophilic antigen（异嗜性抗原）（异嗜性抗原）Antigens exist in the different species(5)Idiotypic antigen（独特型抗原独特型抗原）TCR、BCR或或Ig的的V区所具有的独特的氨基酸序区所具有的独特的氨基酸序列和空间构象，可诱导自身产生相应的抗体。这列和空间构象，可诱导自身产生相应的抗体。这些独特的氨基酸序列所组成的抗原表位称为独特些独特的氨基酸序列所组成的抗原表位称为独特型抗原（型抗原（idiotypic an
24、tigen），简称独特型），简称独特型（idiotype,Id）。）。Id所诱生的抗体称为抗独特型抗所诱生的抗体称为抗独特型抗体（体（anti-idiotype antibody,AId）。）。AId的的V区也具区也具有独特型，又可诱导机体产生相应的抗独特型抗有独特型，又可诱导机体产生相应的抗独特型抗体。因此，体内形成独特型体。因此，体内形成独特型-抗独特型网络，调节抗独特型网络，调节免疫应答。免疫应答。（详见免疫调节）（详见免疫调节）2.根据抗原诱导体液免疫应答是否需要根据抗原诱导体液免疫应答是否需要ThTh细胞辅助分类细胞辅助分类*胸腺依赖性抗原（胸腺依赖性抗原（thymus depend
25、ent antigen,TD-Ag）：活化）：活化B细胞必须细胞必须Th细胞的辅助细胞的辅助 由由B细胞表位和细胞表位和T细胞表位组成，绝大多数蛋白细胞表位组成，绝大多数蛋白质抗原属此类。质抗原属此类。*胸腺非依赖性抗原（胸腺非依赖性抗原（thymus independent antigen,TI-Ag）：活化）：活化B细胞无需细胞无需Th细胞辅助。细胞辅助。只含有只含有B细胞表位，不含有细胞表位，不含有T细胞表位，可分为细胞表位，可分为TI-1Ag和和TI-2Ag两类。两类。TI-1Ag同时带有同时带有B细胞表位和细胞表位和丝裂原成分；丝裂原成分；TI-2Ag由相同的、呈线性排列、重复由相同
26、的、呈线性排列、重复的的B细胞表位组成。细胞表位组成。TDTD抗原与抗原与TITI抗原引起体液免疫的机制不同抗原引起体液免疫的机制不同抗原特性抗原特性TD-AgTI-Ag化学组成化学组成多为蛋白质多为蛋白质主要为病原微生物共有的某些多糖主要为病原微生物共有的某些多糖结构特点结构特点结构复杂，含多种表位，既含结构复杂，含多种表位，既含有有B细胞表位，又有细胞表位，又有T细胞表位细胞表位结构简单，常含有相同的表位，只结构简单，常含有相同的表位，只含有含有B细胞表位，无细胞表位，无T细胞表位细胞表位诱导免疫应答的条件诱导免疫应答的条件Th细胞的依赖性细胞的依赖性是是否否APC的参与的参与必需必需无需
27、无需免疫应答特点免疫应答特点应答类型应答类型体液免疫和细胞免疫体液免疫和细胞免疫体液免疫体液免疫活化的活化的B细胞类型细胞类型B2B1产生的抗体类型产生的抗体类型以以IgG为主的各类抗体为主的各类抗体IgM免疫记忆免疫记忆有有无无再次应答再次应答有有无无诱导免疫耐受诱导免疫耐受难难易易常见抗原种类常见抗原种类各类天然或人工合成的蛋白质各类天然或人工合成的蛋白质LPS，荚膜多糖，甘露糖，鞭毛素，荚膜多糖，甘露糖，鞭毛素TD与与TI抗原的比较抗原的比较3.According to produced in APC or not Exogenous antigen（外源性抗原外源性抗原）:来自于来自于
28、APC外的抗原外的抗原 Extracellular pathogens and proteins.e.g.some parasite,Leishmania bacteria.Endogenous antigen（内源性抗原内源性抗原）:来自于来自于APC内的抗原内的抗原 Introcellular antigens e.g.peptides derived from virus/tumor protein.第七讲第七讲 APCAPC与抗原提呈与抗原提呈第九讲第九讲 T T细胞介导的细胞免疫细胞介导的细胞免疫内源性抗原内源性抗原 抗原肽抗原肽:MHC类分子复合物类分子复合物 CD8+T细胞细胞外
29、源性抗原外源性抗原 抗原肽抗原肽:MHC类分子复合物类分子复合物 CD4+T细胞细胞1.Concepts2.Immunologic properties of antigen3.Factors influencing of immunogenicity（免疫原性）（免疫原性）4.Specificity and cross reaction of antigen（交叉反应）（交叉反应）5.Classification of antigen6.Adjuvant7.Superantigen（超抗原）（超抗原）8.Mitogen（有丝分裂原）（有丝分裂原）Outline 某些物质预先或与抗原同时注入体
30、内，可增强机体某些物质预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型，此类对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型，此类物质被称为物质被称为佐剂（佐剂（adjuvant）。）。佐剂的作用佐剂的作用 增强抗原的免疫原性；增强机体对抗原刺激的反应增强抗原的免疫原性；增强机体对抗原刺激的反应性；改变抗体类型；引起或增强迟发性超敏反应。性；改变抗体类型；引起或增强迟发性超敏反应。佐剂的类型佐剂的类型1.油性佐剂：油性佐剂：石蜡、花生油石蜡、花生油 Complete Fruends adjuvant(CEA)弗氏完全佐剂弗氏完全佐剂 Incomplete fruends adj
31、uvant(IEA)弗氏不完全佐剂弗氏不完全佐剂2.矿物盐佐剂：矿物盐佐剂：氢氧化铝氢氧化铝AL(OH)3;3.合成佐剂：合成佐剂：双链多聚核苷酸多聚肌苷双链多聚核苷酸多聚肌苷酸、多聚腺苷酸、脂质体等。酸、多聚腺苷酸、脂质体等。佐剂作用的机制佐剂作用的机制 改变抗原物理性状，增加抗原在体内的改变抗原物理性状，增加抗原在体内的潴留时间潴留时间 通过刺激单核通过刺激单核-巨噬细胞，增加对抗原的巨噬细胞，增加对抗原的处理和提呈处理和提呈 刺激淋巴细胞的增殖分化，增强和扩大刺激淋巴细胞的增殖分化，增强和扩大免疫应答的能力免疫应答的能力1.Concepts2.Immunologic properties
32、 of antigen3.Factors influencing of immunogenicity（免疫原性）（免疫原性）4.Specificity and cross reaction of antigen（交叉反应）（交叉反应）5.Classification of antigen6.Adjuvant7.Superantigen（超抗原）（超抗原）8.Mitogen（有丝分裂原）（有丝分裂原）Outline超抗原超抗原(superantigen,SAg)普通抗原普通抗原单克隆单克隆T细胞应答细胞应答1:104-1:105超抗原超抗原多克隆多克隆T细胞应答细胞应答1:5-1:20*一类由细
33、菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的抗原，能与多一类由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的抗原，能与多数数T细胞结合并为细胞结合并为T细胞活化提供信号，极微量蛋白可活化细胞活化提供信号，极微量蛋白可活化多克隆多克隆T细胞，产生很强的刺激效果，故称为细胞，产生很强的刺激效果，故称为超抗原。超抗原。*无须抗原加工与递呈无须抗原加工与递呈*形成形成TCR V-超抗原超抗原-MHC类分子复合物类分子复合物*无无MHC限制性限制性 SAg与与T细胞结合的特点细胞结合的特点CDR:complementary determining region,互补决定区互补决定区 强大的刺激能力 无须抗原处理 超抗原的免疫识别位
34、点分为两类：MHC结合位和TCRV区结合的T细胞表位 与T细胞相互作用无MHC限制性 超抗原不仅可激活T细胞，而且可能诱导T细胞的耐受 内源性：内源性：热休克蛋白，人类免疫缺陷病热休克蛋白，人类免疫缺陷病毒毒gp120等。等。外源性外源性：金黄色葡萄球菌肠毒素：金黄色葡萄球菌肠毒素A-C；金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌A等等 T细胞超抗原细胞超抗原 肠毒素肠毒素A能活化能活化CD4和和CD8T细胞；细胞；热休克蛋白能激活热休克蛋白能激活TCRgdTgdT细胞细胞 B细胞超抗原细胞超抗原 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌A蛋白和蛋白和HIV的的gp120 参与某些病理过程参与某些病理过程 SAg刺激大
35、量刺激大量T细胞激活，细胞激活，产生多种细胞因子引起某些疾病。产生多种细胞因子引起某些疾病。SAg与自身免疫应答与自身免疫应答 SAg的强大刺激可能激活体的强大刺激可能激活体内自身反应性内自身反应性T细胞，从而诱发自身免疫性疾病。细胞，从而诱发自身免疫性疾病。SAg与免疫抑制与免疫抑制 T细胞被细胞被SAg过度激活而被耗竭。过度激活而被耗竭。与抗肿瘤效应与抗肿瘤效应 肿瘤特异性肿瘤特异性CTL被被SAg大量激活而大量激活而对肿瘤发挥杀伤作用。对肿瘤发挥杀伤作用。1.Concepts2.Immunologic properties of antigen3.Factors influencing
36、of immunogenicity（免疫原性）（免疫原性）4.Specificity and cross reaction of antigen（交叉反应）（交叉反应）5.Classification of antigen6.Superantigen（超抗原）（超抗原）7.Mitogen（有丝分裂原）（有丝分裂原）Outline可致细胞发生有丝分裂，进可致细胞发生有丝分裂，进而增殖的抗原，亦称有丝而增殖的抗原，亦称有丝分裂原分裂原。丝裂原受体丝裂原受体丝裂原丝裂原Mitogen Human Mice T cells B cells T cells B cellsConcanavalin(Con
37、A)刀豆蛋白刀豆蛋白A +-+-Phytohemagglutinin(PHA)植物血凝素植物血凝素 +-+-Pokweed mitoglu(PWM)美洲商陆美洲商陆 +-Lipopolysaccharide(LPS)脂多糖脂多糖 -+-+Staphylococcal protein(SPA)葡萄球菌蛋白葡萄球菌蛋白A -+-Antigen Epitope Antigenic Determinant TolerogenImmunogen AllergenHapten Complete antigen Carrier Foreignness Immunogenicity Antigenicity Superantigen,sAg Mitogen Antigen valence AdjuvantCross reaction Common antigen Thymus dependent antigen,TD-AgThymus independent antigen,TI-Ag 抗抗 体体(Antibody)Next Lecture 抗体的结构 抗体的功能
