1、医学免疫学第二章 抗原第一节第一节 抗原的概念抗原的概念1、概念 能刺激机体免疫系统启动免疫应答,并能与相应的免疫应答产物在体内或体外发生特异性结合的物质,即抗原。2、特性(1)免疫原性(2)免疫反应性 抗原性抗原性(免疫反应性免疫反应性)免疫原性免疫原性l 3、相关名词术语l半抗原 只有免疫反应性,而无免疫原性的小分子物质。如药物、多糖、类脂等。l载体 赋予半抗原具有免疫原性的蛋白质分子,即为载体。l半抗原 结合 某些蛋白质 抗原(完全抗原)第二节第二节 影响抗原分子免疫原性的影响抗原分子免疫原性的因素因素 一、异物性一、异物性 1 1、抗原与自身成分相异、抗原与自身成分相异(异种物质、异种
2、物质、异体物质异体物质)2 2、未与宿主胚胎期免疫细胞接触、未与宿主胚胎期免疫细胞接触过的自身物质。过的自身物质。(隔绝的自身成隔绝的自身成分与修饰的自身成分分与修饰的自身成分)l二、理化状态二、理化状态l(一一)化学性质化学性质 l天然抗原多为大分子有机物。一般天然抗原多为大分子有机物。一般蛋白质是良好的抗原。蛋白质是良好的抗原。l多糖及多肽也具有一定的免疫原性。多糖及多肽也具有一定的免疫原性。(二二)分子量大小分子量大小 要求分子量一般在要求分子量一般在10、0kD以上。以上。(三三)化学结构的复杂性化学结构的复杂性必须有较复杂的化学组成与特别的化学基必须有较复杂的化学组成与特别的化学基团
3、团(要含有大量的芳香族氨基酸要含有大量的芳香族氨基酸)。(四四)物理状态物理状态 聚合状态的蛋白质较其单体免疫原性强聚合状态的蛋白质较其单体免疫原性强,颗颗粒性抗原强于可溶性抗原。粒性抗原强于可溶性抗原。l(五五)分子结构与易接近性分子结构与易接近性l分子结构是指抗原分子中一些特别化学分子结构是指抗原分子中一些特别化学基团的立体构象。基团的立体构象。l易接近性是指抗原表面这些特别的化学易接近性是指抗原表面这些特别的化学基团与淋巴细胞表面相应受体相互接触基团与淋巴细胞表面相应受体相互接触的难易程度。的难易程度。l易接近性常与这些化学基团在抗原分子易接近性常与这些化学基团在抗原分子中分布的部位有关
4、。中分布的部位有关。三、机体因素 遗传、年龄、生理状态、个体差异等因素抗原进入机体的方式与途径也有关。四、抗原进入机体的方式抗原进入机体的数量、途径、两次免疫间的时间间隔、次数以及免疫佐剂类型等都影响机体对抗原的应答。l第三节第三节 抗原的特异性与交叉反抗原的特异性与交叉反应应l特异性既表现在免疫原性上特异性既表现在免疫原性上,也也表现在免疫反应性上。表现在免疫反应性上。l特异性的物质基础是抗原表位或特异性的物质基础是抗原表位或抗原决定簇。抗原决定簇。l一、表位或抗原决定簇一、表位或抗原决定簇1、概、概念念表位表位(epitope)或抗原决定簇或抗原决定簇(antigenic determin
5、ant)是指存在于抗原分子中决是指存在于抗原分子中决定抗原特异性的特别化学基团。其性质定抗原特异性的特别化学基团。其性质、数量与空间构象决定了抗原的特异性、数量与空间构象决定了抗原的特异性。抗原籍表位结合抗原籍表位结合 相应淋巴细胞相应淋巴细胞表面受体表面受体相应抗体相应抗体表位是免疫细胞识不的标志及免疫反应表位是免疫细胞识不的标志及免疫反应具有特异性的物质基础。具有特异性的物质基础。l2 2、种类、种类 分两类分两类l (1)(1)构象表位构象表位(决定簇决定簇)l序列上不相连的多肽或多糖序列上不相连的多肽或多糖,由空间构由空间构象形成的象形成的;l一般位于抗原分子的表面。一般位于抗原分子的
6、表面。l易被相应的淋巴细胞识不易被相应的淋巴细胞识不,启动免疫应启动免疫应答答,称为功能性表位。称为功能性表位。l(2)顺序表位(决定簇)l一段顺序相连的氨基酸序列,又称线性决定簇;l多存在于抗原分子的内部。l一般不能引起免疫应答,称为隐蔽性表位。l3、抗原结合价 l能与相应抗体结合的功能性表位的数目。l半抗原为单价,天然抗原为多价。二、二、T细胞表位与细胞表位与B细胞表位细胞表位 实验实验:BSA 免疫动物免疫动物 抗抗BSA抗体抗体 针对BSA的效应淋巴细胞 天然天然BSA 结合抗结合抗BSA的抗体的抗体 刺激刺激T细胞增殖细胞增殖 加热变性BSA 不结合抗不结合抗BSA抗体抗体 刺激T细
7、胞增殖表明表明TSA中含有两类不同性质的表位中含有两类不同性质的表位,分不分不称为称为T细胞表位与细胞表位与B细胞表位。细胞表位。l 1、B细胞表位细胞表位(B细胞决定基细胞决定基)l构象决定簇或顺序决定簇构象决定簇或顺序决定簇;l一般存在于抗原分子表面或转折处一般存在于抗原分子表面或转折处,呈三呈三级结构。级结构。l可直截了当与可直截了当与B细胞抗原受体细胞抗原受体(BCR)结结合合,被被B细胞识不。细胞识不。l2、T细胞表位 l顺序决定簇;l存在抗原分子的任何部位;l需经抗原递呈细胞(APC)加工处理,并与其MHC类分子结合后,才能与T细胞抗原受体(TCR)结合,被T细胞识不。三、半抗原三
8、、半抗原-载体效应载体效应半抗原半抗原+蛋白质载体蛋白质载体 人工复合抗原人工复合抗原 免疫 动物动物 产生针对载体产生针对载体蛋白的抗体蛋白的抗体 产生针对半产生针对半抗原的抗体抗原的抗体 在免疫应答中在免疫应答中,B细胞识不半抗原细胞识不半抗原,T细胞识细胞识不载体表位。并以此将不载体表位。并以此将T、B细胞连接起来细胞连接起来,共同发挥效应。共同发挥效应。抗原抗原l四、抗原抗体反应的特异性l1、含有不同化学基团的复合抗原只能与相应抗体特异性结合。l2、同种化学基团由于连接位置不同所获得抗体也只能与相应抗原发生强结合反应。l 3、同种化学基团的空间构象不同特异性亦不同。l 五、共同抗原与交
9、叉反应l共同抗原:l两种不同的物质间有相同或相似的表位(抗原决定簇),称为共同抗原。l交叉反应:l抗体与具有相同或相似表位的其她抗原之间的反应,称交叉反应。特异性特异性 反应反应l第四节第四节 抗原的分类抗原的分类l一、依照抗原与机体的亲缘关系一、依照抗原与机体的亲缘关系分类分类 l1 1、异种抗原异种抗原 l2 2、同种异型抗原同种异型抗原l3 3、自身抗原自身抗原l二、依照抗原刺激机体发生免疫应答过二、依照抗原刺激机体发生免疫应答过程中是否需要程中是否需要T细胞的协助分类细胞的协助分类l 1、胸腺依赖性抗原、胸腺依赖性抗原l(thymus dependent antigen,TD-Ag)l
10、 2、胸腺非依赖性抗原、胸腺非依赖性抗原l(thymus independent antigen,TI-Ag)l三、依据抗原是否在抗原提呈细胞内合成三、依据抗原是否在抗原提呈细胞内合成l1、外源性抗原外源性抗原l2、内源性抗原内源性抗原 l三、其她分类方法三、其她分类方法l1、依照抗原组成不同分、依照抗原组成不同分 l 蛋白质抗原、脂蛋白抗原等蛋白质抗原、脂蛋白抗原等l2、依照抗原性质分、依照抗原性质分 全抗原、半抗原全抗原、半抗原l3、依照抗原获得方式分、依照抗原获得方式分 l 天然抗原、人工抗原与合成抗原等天然抗原、人工抗原与合成抗原等l 一、病原微生物及其代谢产物l各种病原微生物的化学组
11、成复杂,是含有多种抗原决定簇的复合物。l细菌的代谢产物有些也是良好的抗原,如细菌外毒素。外毒素外毒素机体机体产生抗毒素注入注入甲醛脱毒甲醛脱毒类毒素类毒素(失去毒性失去毒性,保留免疫原性保留免疫原性)动物免疫血清对人体具有两重性。提供了特异性抗体,中与细菌的外毒素,防治疾病。是异种蛋白质,可引起超敏反应。类毒素类毒素免疫动物免疫动物(动物免疫血清)注入注入人体人体动物血清中含大量抗毒素(特异性治疗与紧急预防用)l 三、异嗜性抗原(Forssman 抗原)l概念:是一类与种属特异性无关,存在于不同种系生物间的共同抗原。l如:溶血性链球菌的多糖抗原或蛋白质抗原与人的心肌、心瓣膜或肾小球基底膜之间;
12、l大肠杆菌O14型的脂多糖与人的结肠粘膜之间;l肺炎支原体与链球菌MG株之间等。l 四、同种异型抗原l 红细胞抗原(ABO血型系统、RH血型系统)、白细胞抗原、免疫球蛋白的抗原性l 五、自身抗原 l能引起自体发生免疫应答的自身成分称为自身抗原。l 六、肿瘤抗原l 细胞在癌变过程中出现的新抗原及过度表达的抗原物质的总称。l可分为肿瘤特异性抗原与肿瘤相关抗原。l七、超抗原(superantigen,SAg)l1、概念 l一类可直截了当结合抗原受体,只需极低浓度即可激活2%20%T细胞或B细胞克隆,并诱导强烈免疫应答的物质。即超抗原。l2、种类、种类 l(1)依照激活的细胞分依照激活的细胞分lT细胞
13、超抗原细胞超抗原 lB细胞超抗原细胞超抗原 l(2)依照化学成分分依照化学成分分l细菌性超抗原细菌性超抗原 革兰阳性菌产生的外毒素革兰阳性菌产生的外毒素l病毒性超抗原病毒性超抗原 分内源性与外源性分内源性与外源性l3、作用特点、作用特点l(1)无需抗原加工与提呈无需抗原加工与提呈,可直截了当与可直截了当与MHC类分子结合。类分子结合。l(2)形成形成TCRV-超抗原超抗原-MHC类分子类分子复合物。复合物。l(3)无无MHC限制性限制性l(4)诱导的诱导的T细胞应答是通过分泌大量细细胞应答是通过分泌大量细胞因子而参与某些病理生理过程的发生胞因子而参与某些病理生理过程的发生与发展。与发展。l4、
14、生物学意义、生物学意义l(1)毒性作用与诱导炎症反应毒性作用与诱导炎症反应l(2)自身免疫病自身免疫病l(3)免疫抑制免疫抑制 l八、丝裂原八、丝裂原(有丝分裂原有丝分裂原)l可致细胞发生有丝分裂可致细胞发生有丝分裂,进而增殖得名。进而增殖得名。l在体外在体外:能够非特异性地刺激多克隆的淋能够非特异性地刺激多克隆的淋巴细胞活化巴细胞活化(使静止的淋巴细胞转化为淋使静止的淋巴细胞转化为淋巴母细胞巴母细胞)。l如植物血凝素、刀豆蛋白如植物血凝素、刀豆蛋白A、细菌脂多糖、细菌脂多糖与聚合鞭毛素等。与聚合鞭毛素等。第六节第六节 佐佐 剂剂是一种非特异性免疫增强剂是一种非特异性免疫增强剂,预先预先或同抗
15、原一齐注射到机体或同抗原一齐注射到机体,能增能增强对该抗原的免疫应答或改变免强对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型。疫应答的类型。一、种类一、种类1 1、无机佐剂、无机佐剂 氢氧化铝、明矾氢氧化铝、明矾2 2、有机佐剂、有机佐剂 微生物极其代谢产微生物极其代谢产物物3 3、合成佐剂、合成佐剂 多聚肌苷酸、胞苷多聚肌苷酸、胞苷酸酸4 4、弗氏佐剂、弗氏佐剂 不完全佐剂、完全不完全佐剂、完全佐剂佐剂5 5、新型佐剂、新型佐剂 C3d C3d、CpgCpg基序、纳基序、纳米颗粒米颗粒l二、佐剂的作用机理二、佐剂的作用机理l1、改变抗原的物理性状、改变抗原的物理性状l2、使抗原易被吞噬细胞吞噬、使抗
16、原易被吞噬细胞吞噬l3、促进淋巴细胞增殖、分化、促进淋巴细胞增殖、分化,从而增从而增强机体的免疫应答。强机体的免疫应答。要求要求掌握抗原的概念、特性掌握抗原的概念、特性掌握概念掌握概念:半抗原、完全抗原、抗原表位、半抗原、完全抗原、抗原表位、T、B细胞表位、免疫原性、免疫反应细胞表位、免疫原性、免疫反应性、性、TD-Ag、TI-Ag、交叉反应、共同抗原、交叉反应、共同抗原、异嗜性抗原、异嗜性抗原、超抗原、佐剂、丝裂原超抗原、佐剂、丝裂原掌握影响抗原分子免疫原性的因素掌握影响抗原分子免疫原性的因素掌握掌握T与与B细胞表位、细胞表位、TD-Ag与与TI-Ag比较比较熟悉超抗原、普通抗原、丝裂原的异同点熟悉超抗原、普通抗原、丝裂原的异同点感谢您的聆听！感谢您的聆听！
