1、一、抗原的概念和特性一、抗原的概念和特性二、二、决定抗原免疫原性的因素决定抗原免疫原性的因素三、三、抗原特异性与交叉反应抗原特异性与交叉反应四、抗原的分类及其医学意义四、抗原的分类及其医学意义五、非特异性免疫刺激剂五、非特异性免疫刺激剂一、抗原的概念和特性一、抗原的概念和特性(antigen，Ag)是指能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应是指能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，并与答，并与相应相应免疫应答产物（抗体或致敏淋巴细免疫应答产物（抗体或致敏淋巴细胞）在体内外发生特异结合的物质。胞）在体内外发生特异结合的物质。n 免疫原性免疫原性(immunogenicity)刺激机体产生抗体或致敏淋
2、巴细胞的能力。刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。n 抗原性抗原性(antigenicity)或免疫反应性或免疫反应性（immunoreactivity)抗原能够与其所诱生的抗体或致敏淋巴细胞特抗原能够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。致敏致敏抗体完全抗原完全抗原 同时具有免疫原性和抗原性的物质。同时具有免疫原性和抗原性的物质。半抗原半抗原(hapten)仅具有抗原性而无免疫原性的物质。仅具有抗原性而无免疫原性的物质。载体载体(carrier)与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。半抗原与载体半抗原与载体抗原方面的因素抗原方面的因
3、素 1.1.抗原的异物性抗原的异物性 指与机体自身成分不同或在胚胎期未与宿主免疫细胞接指与机体自身成分不同或在胚胎期未与宿主免疫细胞接触过的自身物质。触过的自身物质。*异种物质异种物质 *同种异体物质同种异体物质 *自身抗原自身抗原 二、决定抗原免疫原性的因素二、决定抗原免疫原性的因素2.2.理化性状理化性状*抗原的化学属性抗原的化学属性*分子量大小（一般在分子量大小（一般在10kDa10kDa以上）以上）*化学组成和结构化学组成和结构 *易接近性易接近性*物理状态物理状态抗原进入机体的方式抗原进入机体的方式 皮内注射皮内注射 皮下注射皮下注射 肌肉注射肌肉注射 腹腔注射腹腔注射 静脉注射静脉
4、注射 机体方面的因素机体方面的因素 机体的免疫应答能力受遗传控制机体的免疫应答能力受遗传控制 抗原的氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系抗原的氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系 三、抗原的特异性三、抗原的特异性 抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生反应所显示的专一性。反应所显示的专一性。决定抗原特异性的基本结构或决定抗原特异性的基本结构或化学基团。又称化学基团。又称表位表位(epitope)。*是抗原与是抗原与TCR/BCR及抗体特及抗体特异性结合的基本单位异性结合的基本单位。抗原抗原抗原决定基抗原决定基(antigenic determinant,AD)
5、*抗原特异性的分子基础抗原特异性的分子基础 抗原决定基对抗原特异性的影响抗原决定基对抗原特异性的影响 Landsteiner按结构特点按结构特点按识别细胞分按识别细胞分按功能分按功能分线性表位线性表位构象表位构象表位功能性表位功能性表位隐蔽性表位隐蔽性表位T T细胞表位细胞表位B B细胞表位细胞表位抗抗原原表表位位连续性、线性排列连续性、线性排列空间上形成特定构象空间上形成特定构象位于抗原分子表面位于抗原分子表面位于抗原分子内部位于抗原分子内部被被T T细胞识别细胞识别 被被B B细胞表位细胞表位抗原表位的类型抗原表位的类型n类型类型n 构象决定基与构象决定基与顺序决定基顺序决定基 1 1、构
6、象决定基构象决定基序列上不相连的多肽或多糖，由序列上不相连的多肽或多糖，由空间构象形成的；空间构象形成的；一般位于抗原分子的表面。一般位于抗原分子的表面。易被相应的淋巴细胞识别，启动易被相应的淋巴细胞识别，启动免疫应答，称为功能性表位。免疫应答，称为功能性表位。2、顺序顺序表位（表位（决定基）决定基）一段顺序相连的氨基酸序列，又称一段顺序相连的氨基酸序列，又称线性决定簇；线性决定簇；多存在于抗原分子的内部。多存在于抗原分子的内部。一般不能引起免疫应答，称为隐蔽一般不能引起免疫应答，称为隐蔽性表位。性表位。构像表位和线性表位构像表位和线性表位n B细胞表位与细胞表位与T细胞表位细胞表位1.B细胞
7、表位细胞表位构象决定基或顺序决定基；构象决定基或顺序决定基；一般存在于抗原分子表面或转折处，呈三一般存在于抗原分子表面或转折处，呈三级结构。级结构。可直接与可直接与B细胞抗原受体（细胞抗原受体（BCR）结合，）结合，被被B细胞识别。细胞识别。2、T细胞表位细胞表位 顺序决定基；顺序决定基；存在抗原分子的任何部位；存在抗原分子的任何部位；需经抗原递呈细胞（需经抗原递呈细胞（APC）加工处理，并与）加工处理，并与其其MHC分子结合后，才能与分子结合后，才能与T细胞抗原受体细胞抗原受体（TCR）结合，被）结合，被T细胞识别。细胞识别。*存在于不同抗原物质上的相同或相似的表位称存在于不同抗原物质上的相
8、同或相似的表位称为为共同表位共同表位。*交叉抗原（共同抗原）交叉抗原（共同抗原）：带有共同表位的抗原：带有共同表位的抗原 交交 叉叉 抗抗 原（原（cross antigencross antigen）抗原的交叉反应抗原的交叉反应（cross reaction）由共同表位刺激机体产生的抗体可以和由共同表位刺激机体产生的抗体可以和两种以上的抗原结合发生反应。两种以上的抗原结合发生反应。根据产生抗体是否需要根据产生抗体是否需要Th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 dependent antigen,TD-Ag）：由由B细胞表位（半抗原）和细胞表位（半抗原）和T
9、细胞表位细胞表位（载体）组成，绝大多数蛋白质抗原属此类。（载体）组成，绝大多数蛋白质抗原属此类。*胸腺非依赖性抗原（胸腺非依赖性抗原（thymus independent antigen,TI-Ag）：）：由多个重复由多个重复B细胞表位组成，细胞表位组成，可分为可分为TI-1Ag和和TI-2Ag。四、四、抗原的分类抗原的分类 TD-AgTD-Ag和和TI-AgTI-Ag引起免疫应答的特点引起免疫应答的特点 特特 点点 TD-Ag TI-AgTD-Ag TI-Ag Th Th 细胞细胞 +-+-体液免疫体液免疫 +细胞免疫细胞免疫 +-+-回忆应答回忆应答 +-+-产生抗体类型产生抗体类型 Ig
10、GIgG为主为主 IgMIgM 举举 例例 细菌病毒等细菌病毒等 脂多糖脂多糖,荚荚 蛋白质抗原蛋白质抗原 膜多糖等膜多糖等*异种抗原（异种抗原（xenoantigen）*同种异型抗原（同种异型抗原（allogeneic Ag）：如）：如ABO血型抗原、血型抗原、*自身抗原（自身抗原（autoantigen）*异嗜性抗原（异嗜性抗原（heterophilic antigen）一类与种属无关，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 称存 在 于 人、动物及微生物 之 间 的 共 同 抗 原，又 称Forssman抗原抗原 根据抗原与机体亲缘关系分类根据抗原与
11、机体亲缘关系分类异种抗原异种抗原同种异型同种异型自身的物质为何可以是抗原？自身的物质为何可以是抗原？1）隐蔽的自身抗原 外伤、手术自身物质 血流（免疫系统接触）神经髓鞘膜蛋白 眼球晶体蛋白精子蛋白 自身免疫病甲状腺球蛋白 2）修饰的自身抗原 感染、药物自身物质 化学结构改变 电离辐射豚鼠豚鼠绵羊绵羊Forssman 抗原抗原Forssman 抗原的实际意义 其他分类方法其他分类方法*完全抗原和半抗原完全抗原和半抗原*天然抗原、人工抗原和基因工程抗原天然抗原、人工抗原和基因工程抗原*外源性抗原外源性抗原 指非指非APC自身所产生的抗原。自身所产生的抗原。内源性抗原内源性抗原 指免疫效应细胞的靶细
12、胞自身所指免疫效应细胞的靶细胞自身所 产生的抗原。产生的抗原。一、抗原的概念和特性一、抗原的概念和特性二、决定抗原免疫原性的条件二、决定抗原免疫原性的条件三、抗原的特异性与交叉反应性三、抗原的特异性与交叉反应性四、抗原的种类及其意义四、抗原的种类及其意义五、五、非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂抗原在临床实践中的应用抗原在临床实践中的应用1 1、疾病的诊断与辅助诊断、疾病的诊断与辅助诊断2 2、疾病的治疗、疾病的治疗3 3、疾病的预防、疾病的预防4 4、医学研究、医学研究佐佐 剂剂 n 某些物质预先或与抗原同时注入体内，可增强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
13、变免疫应答的类型，机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型，此类物质被称为此类物质被称为佐剂（佐剂（adjuvant）。n n化合物：明矾、弗氏不完全佐剂化合物：明矾、弗氏不完全佐剂 n生物制剂：卡介苗、霍乱毒素生物制剂：卡介苗、霍乱毒素B亚单位亚单位(CTB)、细胞因子及热休、细胞因子及热休克蛋白等克蛋白等超抗原超抗原(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
14、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-类类分子复合物，分子复合物，*无无MHC限制性限制性 SAg的生物学意义的生物学意义毒性作用及诱导炎症反应毒性作用及诱导炎症反应 自身免疫病自身免疫病免疫抑制免疫抑制 抗肿瘤抗肿瘤SAg与与T细胞结合的特点细胞结合的特点毒素休克综合征毒素休克综合征（toxic shock syndrome,TSS）n患者，女，患者，女，16岁。突然患病一天，发热（岁。突然患病一天，发热（39.8）、周身肌肉）、周身肌肉酸痛、头晕、恶心和呕吐。意识轻度丧失，上肢出现红疹并迅速酸痛、头晕、恶心和呕吐。意识轻度丧失，上肢出现红疹并迅速扩延到全身大部。体检：体温扩延到全身大部。体检：体温37.8，血压，血压9867mmHg,心率心率140次次/分，呼吸分，呼吸24次次/分，血中性粒细胞和未成熟中性粒细胞升分，血中性粒细胞和未成熟中性粒细胞升高明显，转氨酶升高血凝时间轻微延长。阴道液培养检出金黄色高明显，转氨酶升高血凝时间轻微延长。阴道液培养检出金黄色葡萄球菌。经积极抗感染、抗休克治疗一周后出院。葡萄球菌。经积极抗感染、抗休克治疗一周后出院。
