食品免疫学第三章抗原

1、第三章第三章 抗抗 原原（antigenantigen，AgAg）第一节第一节 抗原的概念抗原的概念1.1.概念概念 抗原抗原(Antigen,Ag(Antigen,Ag) )是一类能刺激机体免疫系统使之产是一类能刺激机体免疫系统使之产生生特异性特异性免疫应答免疫应答, ,并能与相应的免疫应答产物在体内或体并能与相应的免疫应答产物在体内或体外发生外发生特异性特异性结合的物质结合的物质. .2.2.特性特性 免疫原性免疫原性 免疫反应性免疫反应性免疫原性免疫原性: :是指抗原能与是指抗原能与B B细胞和细胞和T T抗原受体结合，刺激免疫细胞活抗原受体结合，刺激免疫细胞活化、增殖、分化化、增殖、分

2、化, ,最终产生免疫效最终产生免疫效应物质应物质( (抗体和致敏淋巴细胞抗体和致敏淋巴细胞) )的的特性特性. .免疫反应性免疫反应性: :也称抗原性，是指抗也称抗原性，是指抗原与相应的免疫应答产物抗体和原与相应的免疫应答产物抗体和致敏淋巴细胞发生特异性结合的致敏淋巴细胞发生特异性结合的特性特性. .a.a.完全抗原（完全抗原（complete antigen)complete antigen) 既具有免疫原性又具有免疫反应性的物质既具有免疫原性又具有免疫反应性的物质. .如如: :细菌、病毒细菌、病毒及大多数蛋白质及大多数蛋白质b.b.半抗原半抗原(hapten(hapten) ) 又称不完

3、全抗原（又称不完全抗原（incomplete antigen),incomplete antigen),指仅有免疫反应指仅有免疫反应性而无免疫原性的物质性而无免疫原性的物质. .如如: :小分子化学物质、某些药物小分子化学物质、某些药物c.c.载体载体(carrier)(carrier) 赋予半抗原具有免疫原性的蛋白质分子即为载体。赋予半抗原具有免疫原性的蛋白质分子即为载体。 半抗原半抗原 结合结合 某些蛋白质某些蛋白质 完全抗原完全抗原 3.3.相关名词术语相关名词术语第二节第二节 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 1.1.异物性异物性(foreignness)(fore

4、ignness) 是指一种物质被机体免疫系统识别为非己的抗原异物是指一种物质被机体免疫系统识别为非己的抗原异物的特性。的特性。 抗原的异物性是决定免疫原性的主要条件，亲缘关系抗原的异物性是决定免疫原性的主要条件，亲缘关系的远近与免疫原性有关，亲缘关系远，免疫原性强。的远近与免疫原性有关，亲缘关系远，免疫原性强。2.2.理化状态理化状态化学性质化学性质天然抗原多为大分子有机物。一般蛋白质是良好的抗原。天然抗原多为大分子有机物。一般蛋白质是良好的抗原。多糖也有一定的免疫原性。多糖也有一定的免疫原性。蛋白质多糖核酸、脂类蛋白质多糖核酸、脂类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.

5、0kD10.0kD以上，低于以上，低于4.0kD4.0kD一般无免一般无免疫原性。分子量越大免疫原性越强。疫原性。分子量越大免疫原性越强。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和特殊的化学基团（要含有大必须有较复杂的化学组成和特殊的化学基团（要含有大量的芳香族氨基酸）。量的芳香族氨基酸）。物理状态物理状态聚合态的蛋白质较其单体免疫原性强，聚合态的蛋白质较其单体免疫原性强，颗粒性抗原强于可溶性抗原。颗粒性抗原强于可溶性抗原。分子结构的易接近性分子结构的易接近性 分子结构是指抗原分子中一些特殊化分子结构是指抗原分子中一些特殊化学基团的学基团的立体构象立体构象。 易接近性易接近性是指

6、抗原表面这些特殊的化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学基团与淋巴细胞表面相应受体相互接触的难易程度。接触的难易程度。 易接近性常与这些化学基团在抗原分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。子中分布的部位有关。 3.3.抗原进入机体剂量与途径抗原进入机体剂量与途径剂量：在一定剂量范围内。抗原能诱导机体产生免疫应剂量：在一定剂量范围内。抗原能诱导机体产生免疫应 答。剂量过大或过小，可诱导免疫耐受答。剂量过大或过小，可诱导免疫耐受途径：以皮内为最佳，皮内途径：以皮内为最佳，皮内皮下皮下 静脉静脉腹腔腹腔 口服口服4.4.机体因素机体因素与年龄、性别、健康状态和应

7、激刺激有关。与年龄、性别、健康状态和应激刺激有关。第三节第三节 抗原的决定簇抗原的决定簇 抗原的特异性既表现在免疫原性抗原的特异性既表现在免疫原性上，也表现在免疫反应性上。上，也表现在免疫反应性上。 抗原特异性的物质基础是抗原表抗原特异性的物质基础是抗原表位或抗原决定簇。位或抗原决定簇。 抗原决定簇抗原决定簇antigenic determinantantigenic determinant （抗原表位抗原表位epitopeepitope) ) 是指存在于抗原分子中决定抗原的特异性的特殊化是指存在于抗原分子中决定抗原的特异性的特殊化学基团，其性质、数量和空间构象决定了抗原的特异性。学基团，其性

8、质、数量和空间构象决定了抗原的特异性。 由于引起免疫学效应的抗原决定簇常位于抗原分子由于引起免疫学效应的抗原决定簇常位于抗原分子的表面，因而又称为抗原表位（的表面，因而又称为抗原表位（epitopeepitope) )。 一般一个多肽决定簇含一般一个多肽决定簇含517517个氨基酸残基，一个多个氨基酸残基，一个多糖决定簇含糖决定簇含5757个单糖，一个核酸半抗原含个单糖，一个核酸半抗原含6868个核苷酸。个核苷酸。 抗原表位和相应淋巴细胞的表面受体抗原表位和相应淋巴细胞的表面受体 抗原表位抗原表位和抗体相结合和抗体相结合 抗原表位是免疫反应具有特异性的物质基础。抗原表位是免疫反应具有特异性的物

9、质基础。2 2、抗原决定簇分类、抗原决定簇分类 序列上不相连的多肽或多序列上不相连的多肽或多糖，由空间构象形成，也称糖，由空间构象形成，也称为非线性表位为非线性表位抗原结合部位抗原结合部位抗原结合部位抗原结合部位 一段顺序相连的氨基酸序一段顺序相连的氨基酸序列，又称线性决定簇；列，又称线性决定簇；抗原结合部位抗原结合部位抗原结合部位抗原结合部位构象决定簇或顺序决定簇；构象决定簇或顺序决定簇；一般存在于抗原分子表面或一般存在于抗原分子表面或转折处，呈三级结构。转折处，呈三级结构。可直接与可直接与B细胞抗原受体细胞抗原受体（BCR）结合，被）结合，被B细胞识细胞识别。别。（2）T细胞决定簇细胞决定

10、簇 （表位（表位) 顺序决定簇；顺序决定簇；存在抗原分子的任何部位；存在抗原分子的任何部位；需经抗原提呈细胞（需经抗原提呈细胞（APC）加工处理，并与其加工处理，并与其MHC类类分子结合后，才能与分子结合后，才能与T细胞细胞抗原受体（抗原受体（TCR）结合，被）结合，被T细胞识别细胞识别 抗原价:抗原分子的抗原决定簇的数目。（1）单价抗原：只有一个决定簇的抗原称为单价抗原 如：小分子半抗原（2）多价抗原：含有多个抗原决定簇的抗原 如：大多数天然抗原第四节第四节 抗原的分类抗原的分类2.2.亲缘关系分类亲缘关系分类l异种抗原异种抗原(xenogenic(xenogenic antigen) an

11、tigen)l同种异型抗原同种异型抗原(allogenic(allogenic antigen) antigen)l自身抗原自身抗原(autoantigen)(autoantigen)3.3.根据在免疫应答中是否需要根据在免疫应答中是否需要ThTh细胞辅助分类细胞辅助分类q 胸腺依赖性抗原（胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen,thymus dependent antigen,TD-AgTD-Ag） 是指在刺激机体是指在刺激机体B B细胞产生抗体时需要细胞产生抗体时需要ThTh细胞辅助的抗细胞辅助的抗原。原。TDTD抗原具有以下特点：抗原具有以下特点： 绝大多数是蛋

12、白质抗原绝大多数是蛋白质抗原 由由B B细胞提呈给细胞提呈给ThTh细胞识别，为细胞识别，为B B细胞活化提供信号细胞活化提供信号 可刺激机体产生可刺激机体产生IgMIgM、IgGIgG、IgAIgA（可引起体液免疫）（可引起体液免疫） 可引起细胞免疫应答可引起细胞免疫应答 可产生免疫记忆可产生免疫记忆q胸腺非依赖性抗原（胸腺非依赖性抗原（thymus independent thymus independent antigen,antigen,TI-AgTI-Ag）可直接刺激可直接刺激B B细胞产生抗体，不需要细胞产生抗体，不需要ThTh和细胞的辅助和细胞的辅助这这类抗原的特点：类抗原的特点

13、：绝大多数是多糖类物质绝大多数是多糖类物质直接激活直接激活B B细胞产生抗体细胞产生抗体刺激机体产生的抗体仅是刺激机体产生的抗体仅是IgMIgM不引起细胞免疫应答不引起细胞免疫应答不产生免疫记忆不产生免疫记忆4.4.根据化学组成分类根据化学组成分类 蛋白质抗原蛋白质抗原 多糖抗原多糖抗原 核酸和脂类核酸和脂类 小分子化学物质小分子化学物质第五节第五节 食品领域重要的抗原食品领域重要的抗原第六节第六节 佐佐 剂剂 是能非特异性增强抗原的免疫原性，亦是能非特异性增强抗原的免疫原性，亦可改变免疫应答的类型的物质。可改变免疫应答的类型的物质。 免疫佐剂常用于制备免疫血清和预防接免疫佐剂常用于制备免疫血清和预防接种。种。 免疫佐剂的种类很多，常用于动物实验免疫佐剂的种类很多，常用于动物实验中的是中的是弗氏完全佐剂弗氏完全佐剂，它是最有效的免，它是最有效的免疫佐剂之一。疫佐剂之一。 弗氏完全佐剂：羊毛脂、矿物质和灭活弗氏完全佐剂：羊毛脂、矿物质和灭活的结核杆