抗原含影响抗原分子免疫原性的因素专家知识

1、第一节第一节 抗原的概念抗原的概念 抗原（抗原（antigen ,ag）是能刺激机体产生抗体和效应淋巴细胞，并能与之结合引起特异性结合反应的物质第二章第二章 抗抗 原原antigenantigen1行业精制 免疫原性（免疫原性（immunogenicityimmunogenicity）即抗原能刺激特定的免疫细胞，使 之活化、增殖、分化和产生免疫效应物质（抗体和效应淋巴细胞）的特性免疫反应性（免疫反应性（immunoreactivityimmunoreactivity）即抗原能与相应的免疫效应特质（抗体和效应淋巴细胞）特异性结合，产生免疫反应的特征 抗原的抗原性抗原的抗原性2行业精制完全抗原（完

2、全抗原（complete antigen)： 既有免疫原性又有反应原性的抗原免疫原（免疫原（immunogen）：在具有免疫应答能力的机体中，能使机体 产生免疫应答的物质。半抗原（半抗原（haptenhapten）： 没有免疫原性，只有免疫反应性的抗原 半抗原+载体=全抗原（见图示）简单半抗原（简单半抗原（simple hapten)复合半抗原（复合半抗原（complex hapten)完全抗原与半抗原完全抗原与半抗原3行业精制免疫耐受（免疫耐受（immune toleranceimmune tolerance） 在某些情况下，抗原也可以表现为特异性的负免疫应答，n超敏反应（超敏反应（hype

3、rsensitivityhypersensitivity） 抗原还可能引起病理性的免疫应答4行业精制第二节第二节 影响抗原分子免疫原性的因影响抗原分子免疫原性的因素素一一 异源性（异源性（foreigness) 异物性是指抗原与自身成分相异或从未与宿主免疫细胞接触过的物质。二二 理化性状理化性状分子量大小分子量大小 ：分子量越大，免疫原性越好化学结构的复杂性：化学结构的复杂性：抗原必须有较复杂的化学结构5行业精制立体构象（立体构象（conformation）抗原分子中一些特殊化学基团的三维结构，是决定此分子是否能与相应淋巴细胞表面受体结合，从而启动免疫应答的物质基础易接近性（易接近性（acce

4、ssibility）是指抗原表面这些特殊的化学基团与淋巴细胞表面相应受体相互接触的难易程度，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。物理状态物理状态6行业精制四四 机体因素机体因素 决定某一物质是否具有免疫原性，除与上述条件有关外，还受机体的遗传、年龄、生理状态、个性差异等诸多因素的影响。此外，抗原进入机体的方式和途径也与免疫原性的强弱有关。三三 对抗原加工和递呈的易感性对抗原加工和递呈的易感性 具有免疫原性的物质须经非消化道途径进入机体，被抗原递呈细胞加工和递呈并与接触免疫活性细胞，才能成为良好的抗原。五五 免疫方法免疫方法 免疫抗原的剂量、接种途径、接种次数及免疫佐剂的选择。

5、7行业精制 第四节第四节 抗原的特异性与交叉反应抗原的特异性与交叉反应 抗原的特异性抗原的特异性是指某一抗原分子只能诱导相应淋巴细胞发生免疫应答的专一性，以及某一抗原分子只能与相应抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的专一性。 一、一、 抗原表位（抗原表位（antigen epitope):又称抗原决定簇（antigen determinant)antigen determinant)是存在于抗原分子的表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团。8行业精制二、表位的大小二、表位的大小 一般为一般为5070nm，3nm3。它一般由58个氨基酸残基、葡萄糖残基组成。通常一个抗原性物质含有多个抗原决定簇三、表

6、位的数量三、表位的数量抗原价（抗原价（antigen valence)： 抗原分子抗原表位的数目。抗原分子抗原表位的数目。多价抗原（多价抗原（multivalent antigen)单价抗原（单价抗原（monovalent antigen) 单特异性表位（单特异性表位（monospecific epitope)多特异性表位（多特异性表位（multispecific epitope)功能性表位，隐蔽性表位功能性表位，隐蔽性表位 9行业精制四、构象表位和顺序表位四、构象表位和顺序表位构象表位构象表位(conformational epitope) 抗原分子中由分子基团间特抗原分子中由分子基团间特定

7、空间构象形成的表位，又称定空间构象形成的表位，又称不连续表位（不连续表位（discontinuous epitope)顺序表位（顺序表位（sequential epitope) 抗原分子中由分子基团的一级结抗原分子中由分子基团的一级结构序列决定的表位，又称构序列决定的表位，又称连续表位（连续表位（continuous epitope）10行业精制五、五、b细胞表位和细胞表位和t细胞表位细胞表位b细胞表位细胞表位(b cell epitope) 抗原分子中被抗原分子中被bcr和抗体分子所识和抗体分子所识别的部位。别的部位。t细胞表位（细胞表位（t cell epitope) 抗原分子中被抗原分子

8、中被mhc分子递呈并被分子递呈并被tcr识别的肽段。识别的肽段。11行业精制六、半抗原载体六、半抗原载体载体现象载体现象 小分子的半抗原不具有免疫原性，不能诱导机体产生小分子的半抗原不具有免疫原性，不能诱导机体产生免疫应答，但当与大分子物质（载体）连接后，就能诱导机体产免疫应答，但当与大分子物质（载体）连接后，就能诱导机体产生免疫应答，并能与相应的抗体结合。生免疫应答，并能与相应的抗体结合。载体效应（载体效应（carrier effect) 动物机体的免疫记忆是针对载体而非动物机体的免疫记忆是针对载体而非针对半抗原。针对半抗原。12行业精制抗原决定簇的化学组成、排列及空间结构决定着抗原的特异性

9、13行业精制第四节第四节 抗原的分类抗原的分类 1. 按抗原性质分类 2. 按抗原来源分类 异种抗原（异种抗原（ heteroantigen）来自与免疫动物不同种属的抗原物质。 同种异型抗原（同种异型抗原（alloantigen）来自与免疫动物同种而基因型不同的个体的抗原物质。 自身抗原（自身抗原（autoantigen）能引起自身免疫应答的自身组织成分。 异噬抗原（异噬抗原（heterophile ag）与种属特异性无关，广泛存在于人、动物、植物及微生物之间的共同抗原。14行业精制 3. 按对胸腺（t细胞）的依赖分类 胸腺依赖性抗原（thymus dependent ag, td ag ）

10、非胸腺依赖性抗原（thymus independent ag, ti ag） 4. 按化学性质分类 蛋白质、脂质、多糖、脂多糖和核酸等 5. 按抗原进入和递呈的关系分类 外源性抗原（外源性抗原（exogenous antigen)通过吞饮或吞噬等作用被apc从细胞基质外摄入的蛋白质抗原，如细菌和某些可溶性蛋白等 内源性抗原（内源性抗原（endogenous antigen)在细胞内合成的抗原，如病毒感染细胞所合成的病毒抗原等 15行业精制 在诱导机体产生免疫应答时无严格抗原特异性、不受mhc的限制、只需极低的浓度就可激活多克隆t细胞。是一类由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的不同于促有丝分裂原的

11、抗原性物质。 sag主要包括：金葡菌肠毒素、链球菌致热外毒素、小鼠乳腺肿瘤病毒产生的蛋白等6. 超抗原（superantigen）16行业精制 共同抗原共同抗原：带有共同决定簇的抗原 类属抗原类属抗原：存在于同一种属或近缘种属间的共 同抗原 交叉反应交叉反应：由共同抗原决定簇刺激机体产生的抗体，可 以和所有带有此决定簇的共同抗原起反应， 这种反应称为交叉反应17行业精制第五节第五节 重要的抗原重要的抗原 一、细菌抗原 菌体抗原（o抗原）、鞭毛抗原（h抗原）、荚膜抗原（k抗原）、菌毛抗原（pili ag）、外膜蛋白（outer membrane protein，omp）胞外蛋白质（外毒素 exo

12、toxin，胞外蛋白酶 extracellular proteinase ecpase）, s层蛋白，外毒素。18行业精制抗毒素抗毒素：针对细菌外毒素抗原所产生的抗体，叫。临床上主要用于治疗类毒素类毒素：指用甲醛处理后丧失毒性，但仍保持有抗原性的细菌外毒素，临床上主要用于预防。 实践中常用类毒素免疫动物来制备抗毒素血清抗毒素血清19行业精制二、病毒抗原 v抗原（viral antigen） ：特指病毒的表面抗原，如orthomyxovirus 的h和n抗原 vc抗原（viral capsid ag）：衣壳结构蛋白抗原，如fmdv的vp1、vp2、vp3等 s抗原（soluble ag）：病毒的

13、非结构可溶性抗原 病毒感染相关抗原（virus infection associated antigen，via）：病毒感染过程（复制）中产生的非结构蛋白成分，如fmdv的3d抗原（病毒的聚合酶）和2c抗原（强毒株所特有）20行业精制三、 寄生虫抗原寄生虫抗原四、保护性抗原保护性抗原（protective antigen） 能有效刺激动物机体产生保护性抗体的微生物抗原。亦称功能抗原（functional ag），如fmdv 的vp1、epec的k88、k99及st、lt 抗原的保护性表位或决定簇（protective epitope，protective determinant）五、其它抗原五

14、、其它抗原 包括花粉、药物、某些食物等可成为变应原21行业精制第六节第六节 佐剂与免疫调节剂佐剂与免疫调节剂一、佐剂一、佐剂 1. 概念：概念：免疫佐剂（免疫佐剂（immunoadjuvant), 简称简称佐剂（佐剂（adjuvant)是一种先于抗原或与抗原混合同时注入动物机体内，能非特异性是一种先于抗原或与抗原混合同时注入动物机体内，能非特异性地改变或增强机体对该抗原的免疫应答，发挥辅助作用的物质。地改变或增强机体对该抗原的免疫应答，发挥辅助作用的物质。 2. 佐剂的种类佐剂的种类 不溶性铝盐胶体佐剂：不溶性铝盐胶体佐剂：氢氧化铝、明矾、磷酸酸钙等。氢氧化铝、明矾、磷酸酸钙等。 油水佐剂：油

15、水佐剂：油包水型、水包油包水型双乳化佐剂。矿物油、油包水型、水包油包水型双乳化佐剂。矿物油、乳化剂及稳定剂制备油相与抗原液制成各种类型的油水剂。乳化剂及稳定剂制备油相与抗原液制成各种类型的油水剂。22行业精制 微生物及其代谢产物佐剂：微生物及其代谢产物佐剂：lps、lta、分支菌及其组成成分、分支菌及其组成成分等。等。 核酸及其类似物佐剂：核酸及其类似物佐剂：cpg 细胞因子佐剂：细胞因子佐剂：il-2、ifn-、il-1 免疫刺激复合物佐剂：免疫刺激复合物佐剂：免疫刺激复合物（免疫刺激复合物（immunostimulating complex, iscom) 蜂胶佐剂蜂胶佐剂 脂质体脂质体

16、人工合成佐剂：人工合成佐剂：胞壁二肽及其衍生物、海藻糖合成衍生物。胞壁二肽及其衍生物、海藻糖合成衍生物。23行业精制3. 佐剂的生物学活性佐剂的生物学活性 增强抗原的免疫原性，增强机体对抗原刺激的反应性，改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（变抗体类型（igm变为变为igg），引起或增强迟发性超敏发应。），引起或增强迟发性超敏发应。4. 佐剂的作用机制佐剂的作用机制 a. 在接种部位形成抗原储存库，使抗原缓慢释放，延长滞在接种部位形成抗原储存库，使抗原缓慢释放，延长滞留时间。留时间。 b. 增加抗原表面积，提高免疫原性，辅助抗原暴露特异性增加抗原表面积，提高免疫原性，

17、辅助抗原暴露特异性表位递呈给免疫细胞。表位递呈给免疫细胞。 c. 促进局部的炎症反应，增强吞噬细胞的活性，促进免疫促进局部的炎症反应，增强吞噬细胞的活性，促进免疫细胞的增殖与分化，诱导细胞因子的分泌。细胞的增殖与分化，诱导细胞因子的分泌。24行业精制二、免疫调节剂二、免疫调节剂 1. 免疫增强剂（免疫增强剂（immune potentiator): 单独使用即能引起机体单独使用即能引起机体出现短暂的免疫功能增强作用的物质。出现短暂的免疫功能增强作用的物质。 2. 免疫抑制剂（免疫抑制剂（immune suppressant)：在治疗剂量下，可产在治疗剂量下，可产生明显免疫抑制效应的物质。生明显

18、免疫抑制效应的物质。25行业精制第六节第六节 抗原制备技术抗原制备技术一、菌体抗原的制备一、菌体抗原的制备1 菌液的培养菌液的培养2 pbs洗涤洗涤3 抗原染色及单位滴定（诊断抗原）抗原染色及单位滴定（诊断抗原）4 抗原抗原+佐剂（免疫原）佐剂（免疫原）26行业精制二、病毒类抗原制备二、病毒类抗原制备1 病毒的培养病毒的培养（1）细胞培养病毒）细胞培养病毒（2）禽胚培养病毒）禽胚培养病毒（3）从动物组织中提取病毒）从动物组织中提取病毒2 病毒纯化病毒纯化（1）8-10%peg浓缩浓缩（2）盐析）盐析（3）超速离心）超速离心后进行分子筛分离后进行分子筛分离27行业精制三、蛋白质抗原制备三、蛋白质

19、抗原制备1 基因表达制备抗原基因表达制备抗原2 亲和层析分离抗原亲和层析分离抗原3 盐析分离抗原盐析分离抗原四、细胞抗原的制备四、细胞抗原的制备1 培养细胞，胰酶消化培养细胞，胰酶消化2 pbs洗涤、离心洗涤、离心3 细胞计数细胞计数28行业精制五、免疫原的制备五、免疫原的制备1 抗原抗原+等量弗氏完全佐剂（或不完全佐剂）等量弗氏完全佐剂（或不完全佐剂）2 抗原抗原+10%铝胶（颗粒性抗原）铝胶（颗粒性抗原）3 1份抗原份抗原+3份白油佐剂份白油佐剂29行业精制白油佐剂的制备白油佐剂的制备油相：油相：1份份10号工业白油号工业白油+6%司本司本80+2%硬酯酸铝硬酯酸铝水相：水相：1份抗原份抗

20、原+2%土温土温8030行业精制六、免疫程序的制定六、免疫程序的制定通常根据抗原的性质、被免疫的对象等来决定通常根据抗原的性质、被免疫的对象等来决定对于免疫原性强的抗原，一般免疫对于免疫原性强的抗原，一般免疫2-3次；次；对于免疫原性稍弱的抗原，一般免疫对于免疫原性稍弱的抗原，一般免疫3-4次；次；较弱的抗原一般免疫较弱的抗原一般免疫5次以上。次以上。初次与第二次免疫一般间隔初次与第二次免疫一般间隔1个月，第二次免疫个月，第二次免疫与第三次免疫间隔与第三次免疫间隔15天或天或1个月，第三次与第四个月，第三次与第四次间隔次间隔15或或7天。天。31行业精制第六节 抗原呈递细胞及抗原呈递过程 抗原

21、呈递细胞（抗原呈递细胞（antigen presenting cell,apc): 是指体内的一类能捕获、吞噬、加工和处理入侵的抗原性物质，并将加工后的产物以抗原肽-mhc复合物的形式表达在该细胞的表面，从而被相应t细胞来识别的细胞。主要包括专职和非专职apc两类，前者包括巨噬细胞、树突状细胞、并指状细胞、朗罕氏细胞和b细胞等，后者包括血管内皮细胞、成纤维细胞、某些病毒感染细胞、肿瘤细胞等抗原呈递过程模式图32行业精制滤泡样树突状细胞的扫描电镜图滤泡样树突状细胞的扫描电镜图（树突上的串珠样结构为捕获的抗原抗体复合物）（树突上的串珠样结构为捕获的抗原抗体复合物）33行业精制巨噬细胞伸出伪足捕巨噬细胞伸出伪足捕获入侵的大肠杆菌获入侵的大肠杆菌巨噬细胞对吞噬的细菌巨噬细胞对吞噬的细菌进行处理的示意图进行处理的示意图34行业精制35行业精制返回36行业精制返回返回37行业精制对外源性抗原进行加工和呈递过程的对外源性抗原进行加工和呈递过程的总总 结结抗原呈递细胞通过吞噬或吞饮作用将抗原性异物摄入胞浆中，细胞膜质结构包裹的异物称为吞噬体（phagosome)吞噬体与胞浆中固有的溶酶体逐渐结合形