医学免疫学课件：2第二次抗原Ag

1、 抗原（Antigen，Ag）p20抗原:是启动免疫应答的开关。是免疫系统识别、应对应答或者耐受的靶标。2早期：抗原为外来物质：如病原、药物、过敏原、输血或组织器官移植等可以诱导免疫应答，导致疾病。现在：免疫系统主要是针对自身物质的识别、应对，维持免疫自稳或导致疾病。机体免疫系统应答针对的是危险信号，只有外来或自身的危险信号才会诱导免疫应答。一、抗原的概念与特性 （一）概念： 抗原（Antigen） 抗原是指所有能激活和诱导免疫应答的物质，通常指能与T细胞的TCR及B细胞的BCR特异结合,促使其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发挥效应的物质。 （二）抗原的特性 1、免疫原性

2、（immunogenicity）：抗原刺激机体产生免疫应答的能力。 2、抗原性（antigenicity）：抗原被抗体或TCR特异识别和结合的特性。免疫原 (Immunogen)，完全抗原(Complete antigen):同时具有免疫原性和抗原性。半抗原 （Hapten），不完全抗原（Incomplete antigen）：仅具抗原性不具免疫原性。 变应原（Allergen）: 诱导变态反应的抗原。耐受原（Tolerogen）： 诱导产生免疫耐受的抗原。抗原免疫原性的本质是异物异物： “非己”；胚胎期未与免疫活性细胞充分接触的物质。来源：（一） 异种； （二） 同种异体； （三） 自身：1

3、、改变或修饰； 2、正常成份异常释放； 3、肿瘤抗原（特异抗原、相关抗原）。 二、抗原的异物性三、抗原的特异性 特异性即专一性 1、免疫应答的专一性； 2、与免疫应答产物反应的专一性。 ？ 抗原表位是决定其特异性的物质基础。 （一）抗原表位（epitope）的概念： 抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，又称抗原决定簇（antigenic determinant）。 特性：(1)与TCR/BCR或抗体特异结合的最小结构单位。(2)5-15个氨基酸残基或5-7个多糖残基或核苷酸。 （二）抗原结合价（Antigenic valence）： 能与抗体分子结合的抗原表位的总数。 半抗原： 单价；天然

4、抗原：一般为多价抗原，含多种、多个表位。 抗体对抗原的识别是非共价键（静电力、氢键、范德华力和疏水作用）可逆性的结合。 抗体的单一抗原结合部位与抗原表位结合的强度称为亲和性，以解离常数Kd表示。 Kd:结合一种抗体溶液中存在的一半抗体分子的抗原结合部位所需要的抗原浓度。 Kd值小意味着亲和性强。多价抗原（三）表位的分类（Classification of epitope） 1、按结构分：(1）顺序表位（sequential epitope）/线性表位linear epitope）：由连续性线性短肽组成； (2）构象表位（conformational epitope）/非线性表位（non-lin

5、ear epitope）：短肽或多糖残基在序列上不连续性排列，在空间上形成特定构象。 T细胞表位：蛋白质分子中被MHC分子递呈并被TCR识别的肽段。 特点： 为线性表位； 可位于抗原物质的任何部位； 无构象依赖性，分子变性后，不会丢失。2、根据识别细胞分1）T细胞表位； （T cell epitope）2）B细胞表位。 （B cell epitope） B细胞表位：抗原中能够被BCR或抗体分子所识别的部位。 特点：多具有构象依赖性； 分子变性后，可失去部分B细胞表位； 处于抗原分子表面。T和B细胞表位的比较3、按位置和功能分1、功能性抗原表位2、隐蔽性抗原表位4、抗原表位的影响因素性质数目位置

6、空间构象（四）半抗原（ Hapten ） 概念： 能够被TCR或BCR（或抗体分子）识别，但不能独立诱导免疫应答的物质称半抗原。 半抗原具有抗原性(antigenicity) , 没有免疫原 性(immunogenicity)。 T细胞半抗原： 能修饰MHC/抗原肽的分子可作为T细胞半抗原被TCR识别。b2mTCR-b chainTCR-a chain Homocysteine HLA-A68PeptideInteraction between TCR and homocysteine presented by HLA-A68 C表位（半抗原）-载体效应表位（半抗原）不能单独诱导抗体产生，必须

7、与蛋白质载体偶联后，才可诱导出抗半抗原抗体。B细胞是半抗原反应细胞即半抗原仅被B细胞识别。T细胞是载体反应细胞即载体可被Th细胞识别。 载体-半抗原效应 实验组 初次免疫 再次免疫 抗DNP抗体 1 BSA-DNP BSA-DNP + 2 BSA-DNP OA-DNP + 3 BSA-DNP+OA OA-DNP +此种应答特征：需半抗原特异的B细胞和载体特异的Th细胞参与；半抗原和载体结合在一起才能刺激抗半抗原抗体应答的产生；B细胞与Th细胞间的相互作用具有MHC的限制性。半抗原 +载体抗体BT完全抗原BBBT（五）共同抗原表位和交叉反应（common epitope and cross-re

8、action）1、共同抗原表位：不同抗原之间的相同或相似的抗原表位。2、交叉反应：抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似表位的不同的抗原的反应。四、影响抗原免疫应答的因素（一）抗原方面1、化学性质：蛋白质、多糖2、分子量：10kD，大小。3、结构：复杂简单；苯环直链。4、分子构象;空间构象影响抗原性5、易接近性：被抗原受体接近的程度。6、物理状态：聚合单体；颗粒性可溶性。（二）宿主： 1、遗传因素： 2、免疫状态、年龄、性别： 3、亲缘关系：抗原与被免疫宿主之间的遗传关系越远，免疫原性越强。遗传控制对肽抗原的免疫应答 机体产生免疫应答受遗传因素控制。同一个体对不同抗原，不同个体对同一抗原均可产生不

9、同强度的免疫应答。 具有不同MHC背景的同系小鼠对同一种抗原的应答不同，控制此种对抗原免疫应答的基因称为免疫应答基因（Ir）定位于MHC。免疫应答的遗传控制Population threatened with extinctionSurvival of individual threatenedPathogen that evades MHC XMHCXX（三）免疫途径：皮内、皮下、肌肉、静脉和腹腔等途径诱导正性免疫应答；经口腔和消化道摄入的抗原更倾向于诱导免疫耐受。抗原量：适量。六、抗原的分类（Classification of antigens） （一）根据诱生抗体是否需要Th细胞参与，可

10、分为： 1、 TD-Ag 2、 TI -Ag 1、胸腺依赖抗原-TD抗原(thymus-dependent antigen，TD-Ag） 依赖Th细胞辅助才能诱导体液免疫应答的抗原。 蛋白质抗原； 其它大分子与蛋白质形成的复合分子。 2、胸腺非依赖抗原-TI Ag (thymus-independent antigen TI Antigen ） 不依赖Th细胞辅助即可以诱导体液免疫应答。 LPS LPS 受体多效价抗原TI-1 和 TI-2 抗 原 TI-1 抗原 TI-2 抗原 信号转导 信号转导B 细胞TI1：含有B细胞丝裂原和重复B细胞表位，成熟或未成熟B细胞均可发生应答，如LPS。 T

11、I2：仅有高度重复的B细胞表位,造成BCR交联，仅能活化成熟的B细胞；如荚膜多糖聚合缏毛素。1212CD40/CD40LB1 细胞B2 细胞Th细胞TI-1 抗原TD 抗原 TI 与 TD 抗 原CD4TD-Ag与TI Ag的特性比较 TD-Ag TI-Ag 组成 B和T细胞表位 重复B细胞表位T细胞辅助 必需 无需免疫应答 体液和细胞免疫 体液免疫抗体类型 多种 IgM免疫记忆 有 无 (二)根据抗原与机体的亲缘关系分 1、异嗜性抗原(heterophilic antigen)：存在于人、动物和微 生物之间的共同抗原。 2、异种抗原（xenogenic antigen）: 来自异种动植物的抗

12、原，如马血清抗毒素。 3、同种异型抗原(allogenic antigen)：同一种属不同个体间的存在的抗原。 4、自身抗原（autoantigen）：释放的隔离抗原；修饰或改变的自身成分；肿瘤抗原。5、独特型抗原（idiotypic antigen）:TCR、BCR或Ig的V 区所具有的独特的氨基酸序列和空间构象。（三）根据抗原是否在APC细胞内合成分1、内源性抗原（endogenous antigen）： 在APC内合成，被MHCI分子呈递，CD8+T细胞识别；2、外源性抗原（exogenous antigen）： APC通过胞噬、胞饮、内吞等摄取的抗原，被MHCII 分子呈递,CD4+T

13、细胞识别. （四）其他分类1、天然抗原和人工抗原；2、颗粒性抗原和可溶性抗原；3、蛋白质抗原、多糖抗原和多肽抗原；4、完全抗原和半抗原；5、移植抗原、肿瘤抗原、变应原、耐受原等。研究抗原的意义？（一）超抗原；（二）佐剂；（三）丝裂原七、非特异性免疫刺激剂（一）超抗原（Superantigen, SAg ） 1、概念： 某些抗原性物质。其抗原作用不受MHC限制，无抗原特异性，只要及低浓度，即可激活多克隆淋巴细胞（2-20%），产生强烈的免疫应答。2、超抗原的分类（Classification of Superantigens）内源性超抗原（endogenous SAg） 病毒编码的膜蛋白；外源性

14、超抗原（exogenous SAg） 细菌分泌的外毒素。 3、超抗原与T细胞结合的特征（1）激活T细胞的超抗原为完整抗原分子，而不是抗原肽；（2）能直接与APC表面MHCII类分子肽结合槽外侧保守氨基酸结合，同时能与 TCR的V链CDR3外侧区结合； （3）活化的细胞克隆多。 （4）不受MHC限制（5）其效应不针对超抗原本身；而通过分泌大量细胞因子发挥作用。（二）佐剂（Adjuant）1、概念： 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变免疫应答类型的非特异性免疫增强性物质。 2、分类： （1） 生物性； （2） 无机物； （3）弗氏佐剂。 3、作用机制：（1）延长Ag在体内的存留时间；（2）刺激Mo-M,增强其处理和呈递抗原的能力；（3）刺激淋巴细胞增殖、分化。 弗氏佐剂 完全佐剂（complete Freunds adjuvant, CFA） 矿物油、灭活结核杆菌，协助机体产生体液和细胞免疫应答； 不完全佐剂（incomplete Freunds adjuvant, IFA ）