医学免疫学：第03章 抗原1

1、1第三章 抗原Chapter 3 antigen概 念 2抗原（antigen，Ag） 能刺激机体产生（特异性）免疫应答，并与免疫应答产物抗体和致敏淋巴细胞(效应淋巴细胞）结合，发挥免疫效应的物质. 3概 念 4免疫原性（immunogenicity）： 抗原刺激机体产生适应性免疫应答（T/B应答）诱生抗体或效应淋巴细胞的能力。抗原性（antigenicity）： 抗原与其所诱生的抗体或效应淋巴细胞特异性结合的能力。5免疫原（immunogen）/完全抗原（complete antigen）：有免疫原性和抗原性半抗原（hapten）/不完全抗原（incomplete antigen）：仅有抗原

2、性，无免疫原性载体：（carrier） 与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。概 念 机体机体+机体+7 第一节 抗原特异性（antigenic specificity） 特异性的疫应答产物(抗体或效应淋巴细胞) 免疫应答中最重要的特点，免疫学诊断和免疫学防治的理论依据。T 细胞（TCR)B 细胞 (BCR)抗 原指抗原与其受体或免疫应答产物专一结合的特点。 HBsAg HBsAb HBeAgHBeAb HBcAg HBcAb8Ag只能与相应抗体发生特异性结合反应9一、抗原特异性的结构基础表位1、概念：表位（epitope）又称抗原决定基（簇）（antigenic determinant）， 指

3、抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，它是与TCR/BCR及抗体特异结合的基本单位。2、构成：由5-17个氨基酸残基、5-7个多糖残基或 核苷酸组成。103、作用：（1）决定该Ag的特异性 表位的性质、数目和空间构象决定着抗原的特异性（2）与相应Ab/效应淋巴细胞抗原受体结合抗原结合价：能和抗体分子结合的抗原表位的数量。一、抗原特异性的结构基础表位11（1）按表位在抗原分子中的位置分类 4、表位的类别功能性决定基：位于Ag的表面，易于被淋 巴细胞识别，具有易接近性，可 以诱发免疫应答。免疫优势基团。隐蔽性决定基：存在于Ag分子内部的决定基， 无触发免疫应答的功能。一、抗原特异性的结构基础表位

4、12顺序表位sequential epitope/线性表位linear epitope 由连续性排列的短肽构成。 构象表位conformational epitope / 非线性表位non-linear epitope 短肽或多糖残基在序列上不连续性排列，在空间上形成特定的构象。 （2）按表位结构特点分类4、表位的类别一、抗原特异性的结构基础表位13（3）按识别表位的免疫细胞分类4、表位的类别一、抗原特异性的结构基础表位- T细胞表位 T细胞只能识别由抗原提 呈细胞加工提呈的线性 表位，即T细胞表位。- B细胞表位 B细胞既识别构象表位， 又识别顺序表位。 155、表位的性质、位置和空间构象决

5、定着抗原的特异性 特异性由表位决定，性质不同则特异性不同 表位性质相同，但空间位置不同，特异性也不同 表位性质、位置相同，但旋光性不同，特异性也不同16一、抗原特异性的结构基础表位NH2NH2NH2NH2COOHSO3HAsO3H2不同酸基对半抗原-抗体反应特异性的影响载体-苯胺 载体-对氨基苯甲酸载体-对氨基苯磺酸 载体-对氨基苯砷酸半抗原反应针对下列物质的抗血清+ + + + + + + + + +苯胺对氨基苯甲酸对氨基苯磺酸对氨基苯砷酸NH2NH2NH2COOH化学基团（COOH）的位置对半抗原-抗体反应特异性的影响载体-苯胺 载体-邻位氨基苯甲酸载体-间位氨基苯甲酸载体-对位氨基苯甲酸

6、半抗原反应针对下列物质的抗血清+ + + + + + + + + + +苯胺NH2COOHCOOH邻位氨基苯甲酸间位氨基苯甲酸对位氨基苯甲酸立体异构型对半抗原-抗体反应特异性的影响载体-右旋酒石酸 载体-左旋酒石酸载体-消旋酒石酸半抗原反应针对下列物质的抗血清+ + + + + + +右旋左旋消旋COOHCHHOHCOHCOOHCOOHCHOHCHHOCOOHCOOHHCOHHCOHCOOH20共同抗原表位（common epitope）： 不同抗原之间含有相同或相似的抗原表位。交叉反应（cross-reaction）： 抗体或致敏淋巴细胞对具有相同和相似表位的不同抗原的反应。交叉抗原（cro

7、ss antigen）:含共同抗原表位的不同抗原称为交叉抗原。应用：发病机制的研究；协助实验室诊断； 6、共同抗原表位与交叉反应一、抗原特异性的结构基础表位Ag 1Ag 2A.与相应抗体反应（+）B. 交叉反应（+）Ag 3C.交叉反应（+）Ag 4D. 无反应（-）共同抗原与交叉反应21 链球菌蛋白质Ag（M蛋白） 心肌成分 A族链球菌 肾小球基底膜 临床意义：发病机理的研究及协助诊断风心病急性肾小球肾炎22 7、 半抗原-载体效应23 问题：1. 为何半抗原单独不能诱导抗体的产生？ 2. 载体在抗体诱导过程中起什么作用？2425完全抗原：半抗原载体表位B细胞识别T细胞识别T 细胞 载体决定

8、簇（T细胞决定簇） 辅助抗体产生B细胞 半抗原决定簇（B细胞决定簇） 产生抗体 7、 半抗原-载体效应26 二、 影响抗原免疫原性的因素 一）抗原分子的理化与结构特性二）宿主方面的因素三）抗原进入机体方式的影响27 抗原与所刺激的机体自身物质的差异。 是免疫原性的本质，包括两个涵义： 与机体的组织结构不相同： 如异种血清、virus等 机体的免疫系统从未接触过： 如精子、晶状体蛋白等 1、异物性（foreignness）一）抗原分子的理化与结构特性28异物性抗原 异种物质 Ag与宿主的种系关系越远，组织结构差异越大，免疫原性就越强。反之越弱。 同种异体物质 高等动物同种不同个体间，由于遗传基因

9、不同，其组织细胞或体液某些成分的分子结构也存在差异。 自身抗原 改变的自身成分 免疫隔离部位的物质（脑组织、晶状体蛋白，精子）29一）抗原分子的理化与结构特性2、高分子量复合物的免疫原性强 一般：分子量越大，免疫原性越强。 10 kDa 特例： 胰岛素，约5 kDa，有免疫原性 明胶，100 kDa,无免疫原性30一）抗原分子的理化与结构特性3、抗原分子的理化复杂性决定其免疫原性 蛋白质(强免疫原性)：聚合物，含芳香族氨基酸 复杂多糖类,糖蛋白(免疫原性)脂类(差/无) 脂蛋白、脂多糖：有免疫原性哺乳动物细胞核成分：DNA、组蛋白通常无免疫原性 SLE： 抗核抗体 （核蛋白诱导产生抗DNA,R

10、NA抗体）31二）宿主方面因素1、遗传因素 不同个体对同一抗原产生不同强度的免疫应答。 受免疫应答基因(immune response gene, Ir 基因）控制（Ir基因定位于MHC)2、年龄、性别与健康状态 年龄：青壮年免疫应答 老年和幼年； 新生和婴儿对多糖类不应答 性别：雌性抗体生成 雄性； 健康状态：怀孕应答能力受抑制 感染或免疫抑制剂可干扰和抑制免疫应答 32抗原进入机体的剂量： 适中，过高或过低易致免疫耐受进入途径： 皮内最佳皮下腹腔和静脉，口服易致耐受两次免疫间的时间间隔：适当（1-2周），免疫佐剂的应用和佐剂的类型： 弗氏佐剂诱导IgG，明矾佐剂诱导IgE三）抗原进入机体方

11、式的影响33第二节 抗原的种类 一、根据化学性质分类蛋白质: 抗毒素， 外毒素，类毒素，Rh血型抗原多糖：脂多糖，荚膜多糖，肽聚糖,ABO血型抗原核酸和脂类：半抗原小分子化学物质：半抗原34第二节 抗原的种类 一、根据产生抗体时需否Th细胞参与分类1. 胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen，TD-Ag ） 刺激B细胞产生Ab时 需要Th辅助 35第二节 抗原的种类 一、根据产生抗体时需否Th细胞参与分类2. 非胸腺依赖抗原（thymus independent antigen，TI-Ag）能直接刺激B产生Ab，不需Th辅助。-TI-1Ag 含B细胞丝裂原+B细胞表位

12、-TI-2Ag： 重复B细胞表位 TD-Ag与TI-Ag的特性比较区别要的TD-AgTI-Ag化学组成结构特点表位组成T细胞辅助MHC限制性激活的B细胞免疫应答抗体类型免疫记忆蛋白质及其化合物复杂、含多种表位B和T细胞表位必需有B2体液和细胞免疫多种有多糖含单一表位重复B细胞表位无需无B1体液免疫IgM无37二、根据抗原与机体的亲源关系而分类1、异嗜性抗原（heterophilic antigen）/ Forssman抗原 指与种属无关的存在于人、动物及微生物之间的共同抗原。 (溶血性链球菌的细胞膜与肾小球基底膜和心肌) 2、异种抗原（xenogenic antigen） 指来自于另一物种的抗

13、原性物质。 抗血清对人而言，既是特异性抗体，又是特异性抗原，可致超敏反应。第二节 抗原的种类 3839二、根据抗原与机体的亲源关系而分类第二节 抗原的种类 3、同种异型抗原 同一种属不同个体之间所存在的抗原。 如：ABO血型抗原 HLA Ig的同种异型同种异型40二、根据抗原与机体的亲源关系而分类第二节 抗原的种类 4、自身抗原 可诱导特异性免疫应答的自身成分。 隐蔽抗原; 被修饰、改良的自身组织5、独特型抗原（idiotype antigen) 存在于TCR、BCR和Ig的V区的抗原表位， 可诱导自体产生特异性抗体。411、内源性抗原（endogenous antigen）指在抗原提呈细胞(

14、antigen presenting cell, APC)内新合成的抗原。(病毒抗原,肿瘤抗原)2、外源性抗原（exogenous antigen） 并非由APC合成，来源于细胞外的抗原。(吞噬的细菌或细胞)三、根据抗原提呈细胞内抗原的来源分类 第二节 抗原的种类 4243抗原产生方式天然抗原、人工抗原物理形状颗粒性抗原、可溶性抗原化学性质蛋白质抗原、多糖抗原、多肽抗原抗原来源及其与疾病的相关性移植抗原、肿瘤抗原、变应原、过敏原、耐受原等。 四、其他分类 第二节 抗原的种类 44第三节 非特异性免疫刺激剂一、超抗原（superantigen，SAg）定义：某些抗原物质，只需要极低浓度（1-10

15、ng/ml）即可激活2-20%某些亚型的T细胞，产生极强的免疫应答，这类Ag称SAg。机制：多克隆激活剂意义：分泌大量炎性细胞因子，导致中毒性休克，多器官衰竭种类：细菌的毒性物质，反转录病毒的合成产物 普通抗原单克隆/寡克隆T 细胞应答1:104 - 1:106超抗原多克隆T 细胞应答1:5 - 1:104546无需APC加工：以完整蛋白形式激活T细胞；不受MHC限制：直接与MHC抗原结合槽外部结合。不涉及V的CDR3及TCR的识别： 与TCR的V链的 CDR3外侧区域结合SAg与T细胞结合的特点：特点 普通抗原 超抗原 化学性质 蛋白质、多糖 细菌外毒素 逆转录病毒蛋白应答特点 须被APC处

16、理， 无需被处理 然后被T识别 直接刺激T细胞反应细胞 T、B CD4+TT细胞反应频率 1/10 6 104 1/201/5 MHC类分子结合部位 肽结合槽 肽结合槽外侧与TCR结合部位 、链V区 链V区外侧 MHC限制性 + 超抗原与普通抗原比较48 1、定义：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物质。 2、种类： 生物性：卡介苗、短小棒状杆菌、LPS、CK 无机化合物：氢氧化铝 人工合成物： poly IC 、poly AU 有机物：矿物油 脂质体：第三节 非特异性免疫刺激剂二、佐剂（Adjuvant）3、佐剂作用机制：改变抗原物理性状，延缓抗原降解和排除，延长抗原在体内潴留时间；刺激并增强单核-巨噬细胞系统处理和提呈抗原的能力。刺激淋巴细胞的增殖分化，扩大免疫应答能力。作为运送工具，将抗原带到有效免疫部位。4、应用：特异性免疫应答：预防接种，制备动物免疫血清非特异性免疫增强剂：抗肿瘤、抗感染的辅助治疗501、概念：丝裂原因可致细胞发生有丝分裂而得名。 在体外能刺激静止的淋巴细胞