1、感染与免疫中文优选感染与免疫中文抗抗 原原我们为什么要接种疫苗我们为什么要接种疫苗?3问题问题 1图片来源 抗原抗原这个信息想说明什么？这个信息想说明什么？4问题问题2抗原抗原我们为什么要接种疫苗我们为什么要接种疫苗?5问题问题1图片来源：图片来源：抗抗 原原 6免疫力免疫力 体液免疫体液免疫:抗体抗体 细胞免疫细胞免疫:效应效应T细胞细胞nAnti-gen 抗原抗原 antibody generatoreffector T cell抗原抗原n抗原antigen-诱导特异性免疫应答诱导特异性免疫应答(抗体与效应抗体与效应T细胞细胞).-与诱导产物的结合并发挥免疫学效应与诱导产物的结合并发挥免疫
2、学效应n抗原antigen 能与B细胞的BCR及T细胞的TCR结合，促使其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。7BBBBT8APC2.抗原的基本特征抗原的基本特征1)Immunogencity:免疫原性 抗体抗体效应效应T细胞细胞抗原抗原TB 诱导特异性免疫应答的性质诱导特异性免疫应答的性质(抗体或效应抗体或效应T细胞细胞).92)Antigenecity:抗原性/反应原性 与其所诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞特异性与其所诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力结合的能力.Ab效应细胞Ag10BBBBAntigenecity抗原性Immunogencity
3、 免疫原性11TAPC3)半抗原半抗原(Hapten)和载体和载体(carrier)n免疫原 Immunogen (完全抗原Complete antigen):包含抗原的两个属性：免疫原性和抗原性n半抗原(Hapten):有抗原性但没有免疫原性.n载体(carrier):与半抗原偶联结合后，能够使半抗原具有免疫原性12半抗原与载体效应半抗原与载体效应 半抗原半抗原:抗原性小分子小分子免疫反应免疫反应+载体载体半抗原半抗原+载体载体=完全抗原完全抗原免疫原性免疫原性 抗原性抗原性13n变应原n耐受原14图片来源：-1-Heterogeneity&Specificity of Antigen抗原的
4、异物性与特异性nHeterogeneity 异物性 nSpecificity 特异性15n特异性：特异性：抗原诱发和结合抗体或致敏淋巴细胞特异性(The characteristic that antigen only induces and binds the antibody or sensitized lymphocyte specifically)l免疫原性的特异性l抗原性的特异性 它们都它们都 基于基于抗原表位抗原表位(epitope),又称又称抗原决定簇抗原决定簇(antigenic determinant,AD)特异性特异性16抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团.溶血性链球菌
5、 B C 抗原不需要 MHC-限制effector T cell载体(carrier):（1）胸腺依赖抗原 TD-Ag2)超抗原活化T细胞的特点（胸腺非依赖抗原）抗原表位是在抗原上能够结合抗体的最小单位.抗原表位是在抗原上能够结合抗体的最小单位.Tyrosine(酪)poly-alanine(丙)Glu(谷)poly-lysine(赖)Tyrosine(酪)poly-alanine(丙)Glu(谷)poly-lysine(赖)-不仅暴露在表面为一类与种属无关，存在于人、动物及微生物之间的共同抗原.包含抗原的两个属性：免疫原性和抗原性卡介苗,脂多糖,细胞因子,氢氧化铝,胞苷酸,弗氏佐剂TI-1和
6、TI-2抗原Structurally,a few copies of many different AD异种抗原对马血清抗体产生的刺激又称抗原决定簇(antigenic determinant,AD)异物性异物性17图片来源：http:/www.dd- 亲缘关系越远、异物性亲缘关系越远、异物性越强越强强抗原强抗原p 同种异体抗原、改变的同种异体抗原、改变的自身抗原、部分屏障结构自身抗原、部分屏障结构内抗原内抗原具有免疫学意具有免疫学意义的异物性义的异物性抗原性的特异性抗原性的特异性免疫原性的特异性免疫原性的特异性抗原的特异性抗原的特异性*分子基础分子基础 :抗原表位抗原表位(epitope),
7、抗原决定簇抗原决定簇(antigenic determinant,AD)18抗原表位抗原表位(epitope)1.定义定义 抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团.与淋巴细胞的特异性受体与淋巴细胞的特异性受体(TCR/BCR)或分泌的抗体结合或分泌的抗体结合.*构象的结构构象的结构,化学性质化学性质 影响抗原的特异性影响抗原的特异性19*抗原的结合价半抗原半抗原:一价一价 天然抗原天然抗原:多价抗原多价抗原+半抗原半抗原 20多价抗原多价抗原多价抗原多价抗原212.抗原决定簇类型抗原决定簇类型 1).按表位结构分类按表位结构分类 Sequential ep
8、itope 顺序表位(linear epitope)Conformational epitope 构象表位 2223图片来源：顺序表位Sequential epitope 在蛋白质一级结构中是顺序存在的，即在氨基酸序列中是连续的24图片来源：构象表位Conformational epitope在蛋白质高级结构中存在的表位，即在空间结构在一起，在一级结构中的氨基酸序列可以在一起也可以不在一起。25来源：kuby immunology抗体：针对抗体：针对N端的端的1-17位氨基酸位氨基酸T细胞：针对细胞：针对C端端的的18-29氨基氨基*天然的天然的,*表面上的表面上的*构象或顺序决定簇构象或顺序
9、决定簇*分子的三级结构分子的三级结构 COOH123456789101112131415161718NH31920212223242526272829*APC细胞呈递的抗原肽细胞呈递的抗原肽*线性表位线性表位*MHC分子限制性分子限制性26年龄,性别,健康状态T细胞表位 B细胞表位T细胞只能依靠APC对抗原表位进行识别Immunogencity 免疫原性与其所诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力.卡介苗,脂多糖,细胞因子,氢氧化铝,胞苷酸,弗氏佐剂effector T cell异种抗原对马血清抗体产生的刺激3)半抗原(Hapten)和载体(carrier)图片来源：http:/www.
10、antibody generator（1）胸腺依赖抗原 TD-AgTI-1和TI-2抗原同种异体抗原、改变的自身抗原、部分屏障结构内抗原具有免疫学意义的异物性我们为什么要接种疫苗?来源：kuby immunology2)超抗原活化T细胞的特点佐剂Adjuvant与其所诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力.抗-B27p组成组成 -氨基酸氨基酸 -无法识别的多糖和核酸无法识别的多糖和核酸 -不仅暴露在表面不仅暴露在表面 -仅识别仅识别MHC分子复合物分子复合物+肽肽1)T细胞识别表位28T细胞只能依靠APC对抗原表位进行识别epitopeepitopeAntigen29AntigenAPC
11、MHCp组成部分组成部分:-氨基酸氨基酸 -无法识别的多糖和核酸无法识别的多糖和核酸 -不仅暴露在表面不仅暴露在表面 -仅识别仅识别MHC分子复合物分子复合物+肽肽 p大小大小:8-12(CD8+T)or 12-17(CD4+T)氨基酸氨基酸.p数量数量:仅有能够和仅有能够和MHC分子结合的抗原部分分子结合的抗原部分1)T细胞识别表位302)B细胞表位细胞表位*在分子的表面在分子的表面 能够被能够被BCR或抗体识别的抗原称为或抗体识别的抗原称为B细细胞表位胞表位.抗原表位是在抗原上能够结合抗体的最小抗原表位是在抗原上能够结合抗体的最小单位单位.*构象决定簇构象决定簇31组成组成:-聚合物中聚合
12、物中残留物的基本序列 -分子的二级、三级、四级结构分子的二级、三级、四级结构 大小大小:5-17 氨基酸氨基酸 (或或 5-7 单糖单糖)数量数量:限于能接近抗体的抗原部分蛋白限于能接近抗体的抗原部分蛋白 B细胞表位细胞表位32T细胞和细胞和B细胞表位细胞表位33T细胞和细胞和B细胞表位的比较细胞表位的比较T细细胞表位胞表位 B细细胞表位胞表位受体 TCR BCRMHC分子 抗原呈递抗原呈递 无需无需性质 线性短肽线性短肽 天然多肽天然多肽,多糖多糖,脂多糖脂多糖,有机化合物有机化合物 515 氨基酸氨基酸,57 单糖单糖or 57 核苷酸核苷酸表位类型 线性线性 构象表位构象表位,线性线性位
13、置 任意部位任意部位 分子表面分子表面大小8 12 氨基酸氨基酸(CD8+),12 17 氨基酸氨基酸(CD4+)34n 特征特征n 数量数量n 位置位置n 构造构造n 等等等等.3.影响抗原特异性的因素影响抗原特异性的因素3536影响抗原特异性的因素不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位称为共同抗原1)Immunogencity:免疫原性血型：Rh(+/-)Rh-0.TD抗原与TI抗原特性比较辅剂：选择-弗氏佐剂：IgG内源性超抗原 如逆转录病毒的蛋白产物-无法识别的多糖和核酸异种抗原对马血清抗体产生的刺激组织相容性抗原(移植)数量:限于能接近抗体的抗原部分蛋白能与B细胞的BCR及T细胞的T
14、CR结合，促使其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。能与B细胞的BCR及T细胞的TCR结合，促使其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。(或 5-7 单糖)弗氏佐剂广泛用于动物实验.抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团.effector T cell数量:限于能接近抗体的抗原部分蛋白TI-1和TI-2抗原卡介苗,脂多糖,细胞因子,氢氧化铝,胞苷酸,弗氏佐剂化学基团的空间构型也影响其抗原的特异性化学基团的空间构型也影响其抗原的特异性 37来源：kuby immunology4.半抗原半抗原-载体作用载体作用 半抗原半抗原-载
15、体载体 结合结合 能够诱导产生针对半抗能够诱导产生针对半抗原的特异性抗体原的特异性抗体.半抗原半抗原+载体载体38 B细胞识别的半抗原，通过对半抗原细胞识别的半抗原，通过对半抗原-载体复合物进行加工，载体复合物进行加工，向向CD4阳性细胞呈递表位阳性细胞呈递表位.BCD4TCRBMHC-IIThBCRBCR加工抗原加工抗原BMHC-IIBCR激活呈递抗原呈递抗原Th细胞识别载体表位细胞识别载体表位395.共同抗原和交叉反应 不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位称为共同抗原不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位称为共同抗原40交叉反应交叉反应天花天花牛痘牛痘41n化学性质n分子量大小n复杂性n
16、分子构象n易接近性n物理状态影响抗原诱导免疫应答的因素p 抗原分子的理化性质p 宿主方面的因素n遗传因素n 年龄,性别,健康状态p 免疫程序42化学性质化学性质 蛋白蛋白 抗血清 细菌的蛋白 病毒的蛋白 MHC Rh抗原 肿瘤抗原 p 理化性质理化性质43化学性质化学性质 多聚糖多聚糖 A/B/O;HIBp理化性质理化性质44 脂类脂类脂多糖 核酸核酸 DNA分子量大小分子量大小10kD 100kD 100kD）直链氨基酸直链氨基酸添加芳香族氨基酸（添加芳香族氨基酸（2%酪氨酸）酪氨酸）（弱免疫原性）（弱免疫原性）（较强的免疫原性）（较强的免疫原性）46（胸腺非依赖抗原）-无法识别的多糖和核酸
17、抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团.与其所诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力.抗-B异种抗原对马血清抗体产生的刺激TD抗原与TI抗原特性比较与其所诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力.(又称 Forssman antigen)天然抗原:多价抗原抗体：针对N端的1-17位氨基酸我们为什么要接种疫苗?溶血性链球菌 B C 抗原多糖属于胸腺非依赖抗原.-APC内新合成的抗原、胞浆佐剂Adjuvant超抗原、佐剂和丝裂原effector T cell它们都 基于抗原表位(epitope),亲缘关系越远、异物性越强强抗原构象和易接近性构象和易接近性+Tyrosine(酪酪)poly
18、-alanine(丙丙)Glu(谷谷)poly-lysine(赖赖)免疫原性免疫原性47p宿主方面的因素宿主方面的因素n 宿主的遗传特性宿主的遗传特性n 年龄年龄,性别性别,健康健康48p 免疫程序免疫程序 剂量剂量：最佳：最佳 免疫途径免疫途径：皮内皮下肌注腹腔注射静脉注射口服 时间时间：反复：反复 辅剂辅剂：选择：选择-弗氏佐剂：IgG 明矾佐剂：IgE 49分子量分子量:高高 抗原决定簇抗原决定簇结构:复杂不能很容易地被降解刺激免疫细胞高免疫反应高免疫反应501.取决于是否依赖于取决于是否依赖于Th细胞来产生抗体细胞来产生抗体抗原的种类51(1)thymus dependent anti
19、gen,TD-Ag （胸腺依赖抗原）(2)thymus independent antigen,TI-Ag （胸腺非依赖抗原）TD and TI are complete antigen!（1）胸腺依赖抗原胸腺依赖抗原 TD-Ag胸腺依赖抗原TD-Ag 抗体的产生需要抗体的产生需要T细胞的协助细胞的协助.蛋白质通常是蛋白质通常是TD抗原抗原.Structurally,a few copies of many different AD 52(2)胸腺非依赖抗原胸腺非依赖抗原胸腺非依赖抗原胸腺非依赖抗原 TI-Ag不需要不需要T细胞协助细胞协助.多糖属于胸腺非依赖抗原多糖属于胸腺非依赖抗原.胸腺非
20、依赖抗原的特性多聚体样结构 通过同一结构的不断重复 53LPS LPS receptorTI-1和和TI-2抗原抗原 TI-1 抗原抗原 TI-2 抗原抗原信号转导信号转导B cell信号转导信号转导 BCR BCR54 胸腺依赖和胸腺非依赖抗原胸腺依赖和胸腺非依赖抗原12CD40/CD40LB cellB cellTh cell胸腺非依赖抗原胸腺非依赖抗原胸腺依赖抗原胸腺依赖抗原CD41255TD抗原与抗原与TI抗原特性比较抗原特性比较TD抗原抗原TI抗原抗原T细胞辅助细胞辅助需要需要不需要不需要抗体类型抗体类型多种，含多种，含IgGIgM细胞免疫细胞免疫常引起常引起一般不引起一般不引起免疫
21、记忆免疫记忆能诱导能诱导不能不能机制机制TCR BCRBCR56受体 TCR BCR影响抗原特异性的因素依据抗原与机体的亲缘关系抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团.T细胞和B细胞表位的比较TD抗原与TI抗原特性比较弗氏佐剂广泛用于动物实验.TD and TI are complete antigen!细胞免疫:效应T细胞effector T cell抗-B 抗-A 抗-A,Immunogencity 免疫原性表位类型 线性 构象表位,线性卡介苗,脂多糖,细胞因子,氢氧化铝,胞苷酸,弗氏佐剂佐剂Adjuvant载体(carrier):抗原表位(epitope),组织相容性抗原(移植)大小:8
22、-12(CD8+T)or 12-17(CD4+T)氨基酸.抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团.2.依据抗原与机体的亲缘关系依据抗原与机体的亲缘关系1.异嗜性抗原异嗜性抗原2.异种抗原异种抗原3.同种抗原同种抗原4.自身抗原自身抗原5.独特性抗原独特性抗原571.异嗜性抗原 溶血性链球菌 B C 抗原链球菌感染急性肾小球肾炎急性肾小球肾炎心脏瓣膜糖蛋白风湿热风湿热链球菌属链球菌属为一类与种属无关，存在于人、动物及微生物之间的共同抗原为一类与种属无关，存在于人、动物及微生物之间的共同抗原.(又称 Forssman antigen)58马血清抗毒素具有双重性：1.特异性抗体 毒素的中和作用2.异
23、种抗原对马血清抗体产生的刺激2.异种抗原59类毒素类毒素毒素毒素马血清马血清抗毒素抗毒素抗体抗体抗体抗体60超敏性超敏性3.同种异型抗原 血型：血型：ABO 人类同种异型抗体人类同种异型抗体:血液型抗原血液型抗原 组织相容性抗原组织相容性抗原(移植移植)61来源：ANSWERSINGENESIS.ORG3.同种异型抗原 血型：血型：ABOA B O AB抗原抗原抗体抗体A B A,B抗抗-B 抗抗-A 抗抗-A,抗抗-B 血型血型人类同种异型抗体人类同种异型抗体:血液型抗原血液型抗原62血型：血型：Rh(+/-)Rh-0.3%63红细胞红细胞药物红细胞红细胞自身抗体 红细胞红细胞红细胞膜C9C
24、8C5b6 74.自身抗原自身抗原 隔离的抗原释放隔离的抗原释放,或改变和修饰了的自身组织或改变和修饰了的自身组织细胞细胞,可诱发机体免疫系统对其发生免疫应答可诱发机体免疫系统对其发生免疫应答.64抗原抗体复合物5.独特型抗原独特型抗原TCR,BCR or Ig V 区域区域653.根据起源根据起源n内源性抗原内源性抗原:-APC内新合成的抗原、胞浆内新合成的抗原、胞浆 -MHC-In外源性抗原外源性抗原:-APC摄取的抗原、囊膜摄取的抗原、囊膜 -MHC-II66超抗原、佐剂和丝裂原671.超抗原超抗原Superantigen,SAg 外源性超抗原外源性超抗原 如金葡菌肠毒素AE1)超抗原的
25、类型超抗原的类型 内源性超抗原内源性超抗原 如逆转录病毒的蛋白产物 能结合并活化表达特殊类型TCR链的T细胞的一类多克隆激活剂，可在极低浓度下(1-10ng/ml)即可激活大量(2-20%)T细胞克隆,并产生极强的免疫应答的特殊抗原类物质,称为超抗原682)超抗原活化超抗原活化T细胞的特点细胞的特点 p 强大的激活强大的激活T细胞的能力细胞的能力p 不需要提呈细胞不需要提呈细胞 p 不需要不需要 MHC-限制限制 p只识别只识别TCR的的V链链SAg69图片来源：7071723)超抗原的生物学意义超抗原的生物学意义p 参与病理过程参与病理过程p 诱导自身免疫诱导自身免疫p 诱导免疫抑制诱导免疫
26、抑制p 诱导抗瘤效应诱导抗瘤效应2.佐剂佐剂Adjuvant 可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的非特可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强性物质异性免疫增强性物质.卡介苗卡介苗,脂多糖脂多糖,细胞因子细胞因子,氢氧化铝氢氧化铝,胞苷酸胞苷酸,弗氏佐剂弗氏佐剂 弗氏佐剂广泛用于动物实验弗氏佐剂广泛用于动物实验.73TD抗原与TI抗原特性比较Immunogencity 免疫原性依据抗原与机体的亲缘关系弗氏佐剂广泛用于动物实验.Immunogencity 免疫原性明矾佐剂：IgE多聚糖 A/B/O;HIBImmunogencity 免疫原性A B A,B不需要 MHC-限制2)超抗原活化T细胞的特点Sequential epitope 顺序表位(linear epitope)我们为什么要接种疫苗?异种抗原对马血清抗体产生的刺激亲缘关系越远、异物性越强强抗原Antigenecity3)半抗原(Hapten)和载体(carrier)血型：Rh(+/-)Rh-0.机制机制n 改变抗原的物理形态 n 刺激单核巨噬细胞系统,增强其对抗原的处理和提呈能力n 刺激淋巴细胞的增殖由于其特定的功能由于其特定的功能,佐剂佐剂被广泛应用于临床被广泛应用于临床.74
