军医大学免疫教程一绪论抗原课件

1、细胞与分子免疫学Cellular and Molecular Immunology军医大学免疫教程一绪论抗原1细胞与分子免疫学Cellular and Molecul免 疫 学 绪 论Introduction of Immunology军医大学免疫教程一绪论抗原2免 疫 学 绪 论军医大学免疫教程一绪论抗原2 一、免疫的含义 免疫(immunity) 机体识别自我与异己成分，通过免疫应答(immune response)破坏或排除异己成分，以维持机体的自身稳定和生理恒常的生物学功能。 免疫防护反应军医大学免疫教程一绪论抗原3 一、免疫的含义军医大学免疫教程一绪论抗原3 对自身成分和某些抗原产生

2、特异性不应答的状态称为免疫耐受(immunotolerance)。 在一定条件下，免疫系统对自身成分发生免疫应答，或免疫防护反应造成对机体的损害，则为免疫病理反应。军医大学免疫教程一绪论抗原4 对自身成分和某些抗原产生特异性不应答的状态称 二、免疫学的概念 免疫学(immunology) 研究机体免疫系统的组织结构和生理功能，揭示免疫系统识别自我和非我、产生免疫应答排斥非我的规律，并应用这些规律来阐明疾病发生发展的机制，建立预防和诊治疾病的免疫学技术和方法。军医大学免疫教程一绪论抗原5 二、免疫学的概念军医大学免疫教程一绪论抗原5医学免疫学(Medical Immunology) 基础免疫学

3、(Fundamental Immunology) 临床免疫学 (Clinical Immunology) 免疫学技术 (Immunological techniques)军医大学免疫教程一绪论抗原6医学免疫学军医大学免疫教程一绪论抗原6 (一)免疫器官 (immune organ) (二)免疫细胞 (immunocyte) (三)免疫分子 (immune molecules)三、免疫系统的组成军医大学免疫教程一绪论抗原7 三、免疫系统的组成军医大学免疫教程一绪论抗原immune systemcentral immune organperipheral immune organimmune or

4、gansimmune moleculesbone marrow thymuslymph nodes spleen, MALT immunocyeslymphocyesT cell B cell NK cellAPCmonocyte macrophage dendritic cellneutrophil mast cell basophil eosinophil otherscytokine antibody complement军医大学免疫教程一绪论抗原8immune systemcentral immune or 固有免疫(innate immunity) ：又称 天然免疫(natural

5、immunity) 非特异性免疫(nonspecific immunity) 适应性免疫(adaptive immunity) ：又称 获得性免疫(acquired immunity) 特异性免疫(specific immunity)：包括 特异性体液免疫(specific humoral immunity) 特异性细胞免疫(specific cellular immunity) 四、免疫的类型军医大学免疫教程一绪论抗原9四、免疫的类型军医大学免疫教程一绪论抗原9 免疫防护(immune defence)： 防御病原微生物侵害。 异常：易受感染、过敏反应或免疫缺陷病 免疫稳定(immune h

6、omeostasis)： 消除损伤或衰老的细胞及废物，并通 过调控机制维持机体的生理平衡。 失调：自身免疫病 免疫监视(immune surveillance)： 清除体内因各种原因发生突变的细胞。 低下：发生肿瘤五、免疫功能军医大学免疫教程一绪论抗原10 五、免疫功能军医大学免疫教程一绪论抗原10六、免疫学界的诺贝尔奖获得者 年代学者姓名国家获奖成就1901E.A.Behring德国 发现抗毒素，开创免疫血清疗法1905R.Koch德国 发现结核杆菌，发明诊断结核病的结核菌素1908P.Ehrlich德国 提出体液免疫理论和抗体生成的侧链学说E.Metchnikoff俄国 发现细胞吞噬作用，

7、提出细胞免疫理论1913C.Richet法国 发现过敏现象1919J.Bordet比利时 发现补体，建立补体结合试验1930K.Landsteiner美国 发现人红细胞血型1951M.Theler南非 发明黄热病疫苗1957D.Bovet意大利 抗组胺药治疗超敏反应BehringMetchnikoffEhrlich 军医大学免疫教程一绪论抗原11六、免疫学界的诺贝尔奖获得者 年代学者姓名国家获奖年代学者姓名 国家获奖成就1960 F.M.Burnet 澳大利亚 提出抗体生成的克隆选择学说 P.B.Medawar 英国 发现获得性移植免疫耐受性1972 G.M.Edelman 美国 阐明抗体的本

8、质 R.R.Porter 英国 阐明抗体的化学结构1977R.S.Yalow 美国 创立放射免疫测定法1980J.Dausset 法国 发现人白细胞抗原 G.D.Snell 美国 发现小鼠H-2系统 B.Benacerraf 美国 发现免疫应答的遗传控制 1984 N.Jerne 丹麦 提出天然抗体选择学说和免疫网络学说 G.Kohler 德国 建立杂交瘤技术制备单克隆抗体 C.Milstein 阿根廷 单克隆抗体技术及免疫球蛋白基因表达的遗传控制1987 Tonegawa 日本 阐明抗体多样性的遗传基础1990 J.Murray 美国 首创人类肾移植术 E.Thomas 美国 首创人类骨髓移

9、植术1996 P.Doherty 澳大利亚 提出MHC限制性，即T细胞的双识别模式 R.Zinkernagel 瑞士 同上Beurnet军医大学免疫教程一绪论抗原12Beurnet军医大学免疫教程一绪论抗原12抗 原Antigen军医大学免疫教程一绪论抗原13抗 原军医大学免疫教程一绪论抗原13 抗原(antigen, Ag) 是能刺激机体免疫系统产生免疫应答的物质， 能使免疫活性细胞产生抗体或致敏淋巴细胞，并能与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合。 免疫原性(immunogenicity) 抗原性(antigenicity)一、抗原的概念军医大学免疫教程一绪论抗原14 一、抗原的概念军医

10、大学免疫教程一绪论抗原14 全抗原(complete antigen)具有免疫原性和抗原性。 半抗原(hapten)只有抗原性，而无免疫原性，若与大分子蛋白质结合，可获得免疫原性，成为全抗原。 军医大学免疫教程一绪论抗原15 全抗原(complete antigen)具 (一)异物性 (二)理化性 (三)特异性 决定抗原特异性的特殊化学基团称为抗原决定基(antigenic determinant)。二、决定免疫原性的因素军医大学免疫教程一绪论抗原16 (一)异物性 二、决定免疫原性的因素军医大 抗原决定基又称为表位(epitope)。 抗原通过表位与免疫活性细胞表面的抗原受体结合而激发免疫应

11、答，又可通过表位与相应的抗体或致敏淋巴细胞特异结合，产生免疫效应。 表位的性质、数目和空间构型影响抗原的特异性。 三、表位的概念军医大学免疫教程一绪论抗原17 三、表位的概念军医大学免疫教程一绪论抗原17 抗原结合价(antigenic valence)：抗原分子表面能与抗体结合的表位总数。 免疫优势表位：单独可刺激B细胞产生大量抗体，与抗体的结合力大于其它表位。 免疫优势基团：表位的所有残基中某些作用比其他残基更大的残基。军医大学免疫教程一绪论抗原18 抗原结合价(antigenic valenc 表面表位 (功能性表位)： 存在于抗原的表面，易被淋巴细胞识别，具有易接近性，可诱发免疫应答。

12、 隐蔽表位：存在于抗原分子的内部，不易被淋巴细胞识别，无直接诱发免疫应答的功能。军医大学免疫教程一绪论抗原19 表面表位 (功能性表位)： 存在于抗原的表面 蛋白质常常发生共价修饰 ，如磷酸化或特异性的蛋白水解反应，经共价修饰的蛋白质时常会产生一些新表位(neoantigenic epitope)。军医大学免疫教程一绪论抗原20 蛋白质常常发生共价修饰 ，如磷酸化或特异性的 序列表位(sequential epitope) 线性表位(linear epitope) 由序列上相连的氨基酸(或多糖)组成的表位。 构象表位(conformational epitope) 由序列上不相连，但在空间结构

13、上相互接近的氨基酸(或多糖)构成的表位。 军医大学免疫教程一绪论抗原21 序列表位(sequential epitop构象表位新表位线性表位隐蔽表位变性变性酶解或修饰新表位 形成CNCNCNCNCNCNCNCN军医大学免疫教程一绪论抗原22构象表位新表位线性表位隐蔽表位变性变性酶解或新表位CNCNC 覆盖型表位 (overlapping epitope)： 该表位与抗体结合后影响其它表位结合抗体。 非覆盖型表位(non-overlapping epitope) ： 表位之间相对分离，各自结合对应的抗体，互不影响。军医大学免疫教程一绪论抗原23 覆盖型表位 (overlapping epit B

14、细胞表位： B细胞或抗体能直接识别未经加工处理的抗原，识别的表位一般是暴露于抗原分子表面的构象表位，但也可识别表面序列表位。 T细胞表位：T细胞只识别经过APC加工提呈的序列表位。军医大学免疫教程一绪论抗原24 军医大学免疫教程一绪论抗原24抗原的构象 天然构象 变性表位位置 抗原分子表面 抗原分子内部表位类型 构象表位 线性表位 线性表位T细胞与B细胞所识别的抗原 B细胞 T细胞识别抗原的 可溶性抗原和 细胞表面抗原 主要种类 细胞表面抗原要否MHC辅助 不需要 需要 表位大小 约515个氨基酸 912个氨基酸军医大学免疫教程一绪论抗原25抗原的构象 天然构象 变性T细胞 超抗原(super

15、antigen, SAg) 是指只需极低浓度即可激活大量淋巴细胞克隆,产生强烈的应答效应的某些抗原。 (一) 超抗原与普通抗原的区别 1. 不需APC加工递呈 2. 无 MHC限制性 3. 无特异性 四、超抗原军医大学免疫教程一绪论抗原26 超抗原(superantigen, SAg)ababab内源性超抗原T细胞APCMHC II类分子TCR外源性超抗原抗原肽军医大学免疫教程一绪论抗原27ababab内源性T细胞APCMHC II类分子TCR外源性 超抗原与普通抗原的比较 普通抗原 超抗原APC加工 T细胞反应频率 1/1061/104 1/201/5MHC 类分 肽结合槽 非多态区子结合部

16、位 (-螺旋)外侧MHC限制性 TCR结合部位 V,V,J,J,D V军医大学免疫教程一绪论抗原28 超抗原与普通抗原的比较军医大学免(二) 超抗原的类型 1. 外源性超抗原(细菌性) 多为革兰阳性菌产生的外毒素 金黄色葡萄球菌肠毒素( SE) AE 金黄色葡萄球菌蛋白A (SPA) A组溶血性链球菌M蛋白 致热外毒素(SPE)AC 毒性休克综合征毒素1(TSST1) 表皮剥脱毒素(EXT) A与B军医大学免疫教程一绪论抗原29(二) 超抗原的类型军医大学免疫教程一绪论抗原29 2. 内源性超抗原(病毒性) 主要是逆转录病毒，病毒感染细胞后将病毒DNA整合到宿主DNA中产生超抗原。 小鼠乳腺肿

17、瘤病毒 狂犬病毒 EB病毒 巨细胞病毒 人类免疫缺陷病毒(HIV)军医大学免疫教程一绪论抗原30 2. 内源性超抗原(病毒性)军医大学免疫教程一绪论抗 T细胞超抗原又分为 TCR型超抗原：内源性超抗原和外源性超抗原 TCR型超抗原：热休克蛋白、分枝 杆菌、某些肿瘤细胞株的表面分子 B细胞超抗原：SPA、HIV-gp120、人类肠相关唾液蛋白（pFv)军医大学免疫教程一绪论抗原31 T细胞超抗原又分为军医大学免疫教程一绪论抗原 (三)超抗原的生物学意义 1. 免疫激活作用 中毒性休克综合征和多器官功能衰竭 自身免疫病(自身反应性T细胞活化) 抗肿瘤(CTL大量激活) 2. 免疫抑制作用：T细胞过

18、度激活而耗竭 3. 诱导免疫耐受军医大学免疫教程一绪论抗原32 (三)超抗原的生物学意义军医大学免疫教程一绪论抗原32 通过对抗原、表位的本质和特性以及作用原理的深入研究，可以为新型疫苗的研发提供重要的依据，为疾病的防治提供安全有效的措施。Pasteur减毒疫苗 Jenner 牛痘五、抗原与疫苗军医大学免疫教程一绪论抗原33PasteurJenner 五、抗原与疫苗军医大学免疫教程一(一)基因工程疫苗 选择某一特定蛋白抗原或含抗原表位的肽段，应用重组DNA技术，构建合适的表达载体，利用细菌、酵母、哺乳动物细胞产生大量该抗原，经纯化后作为疫苗。 (二)表位靶向的合成疫苗 将T细胞和B细胞线性表位连在一起合成疫苗，或将合成的表位与免疫载体相连形成疫苗。军医大学免疫教程一绪论抗原34(一)基因工程疫苗(二)表位靶向的合成疫苗军医大学免疫教程一(三)核酸疫苗 DNA疫苗和RNA疫苗 将编码抗原蛋白的目的基因插入带有真核启动子的不复制的质粒载体，以构建好的重组质粒DNA作为核酸疫苗直接注入机体，通过宿主细胞的转译系统表达目的抗原，诱导机体发生免疫应答。军医大学免疫教程一绪论抗原35(三)核酸疫苗军医大学免疫教程一绪论