医学免疫学第二讲 抗原(第3章)

1、第二讲 抗原(第3章，P25)主要内容及要求 1.掌握抗原的概念与特性。2.熟悉抗原的种类。3.熟悉共同抗原与交叉反应，影响抗原免疫应答的因素。4.熟悉超抗原的概念及主要特点。佐剂的含义。1一、概述 1、抗原(antigen，Ag)的定义 抗原指能与B细胞的BCR及T细胞的TCR结合，促使其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并能与相应抗体或致敏淋巴细胞结合，进而发挥免疫效应的物质。 抗原的基本特性：免疫原性 + 抗原性22、抗原的特性 指抗原物质刺激机体产生免疫应答，即诱导产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。 (1)免疫原性(immunogenicity) Activated B cellanti

2、bodyActivated CTL具有免疫原性的物质，称为免疫原。3(2)抗原性(antigenicity) 指抗原物质与其所诱生的抗体和/或致敏淋巴T细胞特异性结合的能力，又叫免疫反应性。 (immunoreactivity)43、半抗原(hapten)和载体(carrier) 完全抗原具有(免疫原性抗原性) 的物质半抗原(Hapten) -只有抗原性而没有免疫原性的物质完全抗原半抗原载体如大多数蛋白质、各种病原体、异种动物血清等 简单物质，如二硝基酚、细菌的荚膜多糖抗原等 5半抗原(Hapten) 小分子免疫应答 （immune response）+载体 carrier6二、抗原的异物性与

3、特异性 (一)异物性-是免疫原性的首要条件免疫原性的本质是异物性。 异物：指与胚胎期未成熟的淋巴细胞没有充分接触过的物质。可以是异种物质、同种异型物质，以及结构改变的或与免疫系统隔离的自身成分。抗原物质与机体的亲缘关系越远，组织结构的差异就越大，异物性越强，其免疫原性就越强。7(二)特异性指刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性。在免疫原性上在抗原性上 8免疫学鉴定、诊断、预防、治疗等都是建立在免疫应答和免疫反应具有特异性的基础上 9抗原表位-决定抗原特异性的物质基础1、抗原表位(epitope)的概念 概念：指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，又称抗原决定基/蔟(an

4、tigenic determinants)。 。作用：它是与TCR、BCR及抗体 特异性结合的基本单位。组成：通常由5-15个氨基酸、或5-7个单糖、或5-7个核苷酸组成。10抗原表位或决定基 antigen antigen antigen表位是抗原与特异性免疫反应产物结合的最小单位11抗原结合价-抗原分子上能与抗体分子结合的抗原表位的总数。 多价抗原122、抗原表位的类型 (1) 根据表位结构特点分为两类：顺序表位-即线性表位或连续性表位由连续性线性排列的短肽构成 。构象表位-非连续性表位指短肽、多糖残基等在序列上不连续排列，在空间上形成特定的空间构象。 COOH12345678910111

5、2131415161718NH319202122232425262728291314(2)根据T、B细胞所识别的抗原表位的不同分：T细胞表位：TCR识别的抗原表位 。TCR仅识别由抗原提呈细胞加工提呈的线性表位，这些表位可存在于抗原物质的任何部位。B细胞表位：BCR或抗体识别的表位。BCR可直接识别抗原分子的线性表位或构象表位，B细胞表位多位于抗原表面，可直接刺激B细胞。B细胞表位（半抗原）天然抗原（多价）T细胞表位（载体内）15163、影响抗原特异性的因素 抗原表位的性质、数目、位置和空间构象决定着抗原表位的特异性。174、半抗原-载体效应与表位 在人工抗原中，单独的半抗原(表位)不能诱导B

6、细胞产生Ab，半抗原必须与蛋白质载体偶联后，经载体活化Th细胞，经Th细胞辅助B细胞产生抗半抗原的抗体。 在免疫应答中，B细胞识别半抗原，并提呈载体表位给CD4+ Th细胞，Th细胞识别载体表位，这样载体表位就可把T-B细胞连接起来(T-B桥联)，T细胞才能激活B细胞产生抗体。 BLTh185、共同抗原表位与交叉反应 共同抗原不同的抗原之间存在有相同或相似的抗原表位，称为共同抗原表位(common epitope),又叫交叉抗原。AB19交叉反应(cross-reaction)-抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似抗原表位的抗原的反应称为交叉反应。AB20阐明某些疾病的发病机制,如链球菌引发的肾

7、小球肾炎。 共同抗原与交叉反应的应用免疫学诊断中应尽量避免发生交叉反应以保证特异性，但有时也可以利用共同抗原代替难以制备的抗原。免疫学预防。 如：牛痘苗预防天花 21牛痘疫苗VACCINE天花病毒Bm细胞22三、影响抗原免疫原性强弱的因素 1、化学性质：蛋白质多糖核酸脂质(一) 抗原的理化特性 2、分子量大小：分子量在10KD以上；3、结构的复杂性：如含苯环氨基酸（芳香族氨基酸）4、分子构象(comformation)；5、表位的易接近性(accessibility)；6、物理状态：聚合体单体，颗粒性抗原可溶性抗原 23(二)宿主方面的因素 机体对抗原的应答是受免疫应答基因(主要是MHC)控制

8、的。2、年龄、性别、健康状态青壮年强于幼年和老年雌性比雄性动物抗体生成高感染、免疫抑制剂的应用1、遗传因素24(三)抗原进入机体的方式 剂量： 适中途径：皮内 皮下肌注 腹腔注射静脉注射 口服(耐受)次数和间隔时间：合适免疫佐剂：选择- 弗氏佐剂：IgG 明矾佐剂：IgE 25四、抗原的分类(一) 根据产生抗体时需否Th细胞的辅助分类*胸腺依赖性抗原 (thymus dependent antigen, TD-Ag)*胸腺非依赖性抗原 (thymus independent antigen, TI-Ag)TD和TI抗原均是完全抗原26TD-Ag(thymus dependent antigen

9、) 中文：胸腺依赖性抗原多属蛋白质类抗原，如病原微生物、血细胞、血清蛋白等。含义：在刺激机体产生抗体的过程中需要Th细胞辅助的抗原。此类抗原含有T细胞表位和B细胞表位，即需要T细胞、B细胞的联合识别。27TI-Ag(thymus independent antigen) 中文：胸腺非依赖性抗原含义：能直接刺激B细胞产生抗体而无需Th细胞辅助的抗原。分类：TI-1抗原、TI-2抗原TI-1抗原-具有B细胞多克隆激活作用，如细菌脂多糖(LPS),成熟或未成熟的B细胞均可对其产生应答。 TI-2抗原-如肺炎球菌荚膜多糖、聚合鞭毛素等，其表面具有多个重复B细胞表位，仅能激活成熟B细胞。2829TD-A

10、gTI-Ag组成B和T细胞表位B细胞表位T细胞辅助必需无需免疫应答体液或细胞免疫体液免疫抗体类型多种IgM免疫记忆有无TD-Ag与TI-Ag的特性比较 30(二)根据抗原与机体的亲缘关系分类 1、异嗜性抗原(xenophilic antigens) 2、异种抗原(xenogenous antigens) 3、同种异型抗原(allogeneic antigens) 4、自身抗原(autologous antigens) 5、独特型抗原(idiotypic antigens) 311、异嗜性抗原，又称Forssman抗原乙型溶血性链球菌细胞壁C抗原 M抗原链球菌感染急性肾小球肾炎大肠杆菌O14型脂

11、多糖结肠粘膜溃疡性结肠炎心瓣膜的糖蛋白心肌成分风湿热A族链球菌肾小球基底膜是指一类与种属无关的存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原。322、异种抗原(xenogenous antigens) 病原微生物及其产物治疗用动物免疫血清：马血清抗毒素马血清抗毒素的两重性：1、特异性抗体-中和毒素2、异种抗原，可刺激机体产生抗马血清抗体。-来自另一物种的抗原性物质 33类毒素毒素马血清抗毒素超敏反应抗体 抗原343、同种异型抗原(allogeneic antigens)：人类同种异型：ABO血型抗原、Rh血型抗原 人白细胞抗原（HLA）4、自身抗原(autologous antigens)：在同一

12、种属不同个体之间所存在的抗原。自身隐蔽抗原（如脑组织、眼晶体蛋白、精子）改变或修饰的自身抗原355、独特型抗原(idiotypic antigens)Ab或TCR及BCR的V区不但可以结合抗原表位，同时可以诱导自体产生相应的特异性抗体，这些V区的独特氨基酸序列称为独特型抗原(idiotype,Id)而成自身抗原，所诱生的抗体，称为独特型抗体(AId)。Ab1Ab2Ab3Ab4Ab5 形成一个免疫网络，调节免疫应答。 361、内源性抗原(endogenous antigens) 此类抗原在细胞内加工处理为抗原短肽，与MHC-I类分子结合成复合物，被CD8+ T细胞的TCR所识别。 指在抗原提呈细

13、胞内新合成的抗原，如病毒感染细胞后，在细胞内合成的病毒蛋白、肿瘤细胞合成的肿瘤抗原等。 (三)根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类 372、外源性抗原(exogenous antigens) 抗原提呈细胞作用摄取外源性抗原；经吞噬体及溶酶体内的酶的消化降解处理；被加工成抗原短肽后，与MHC-II类分子结合为复合物；被CD4+ T细胞(Th)的TCR所识别。 指并非由抗原提呈细胞合成，而是来源于细胞外的抗原。 3839五、非特异性免疫刺激剂 (一)超抗原(superantigens，SAg)概念：指只需极低浓度（1-10ng/ml）即可激活2%-20%某些亚群的T细胞克隆，产生极强的免疫应答的抗

14、原性物质。 分类：外源性SAg(如金葡菌肠毒素，SEASEE)内源性SAg(如小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白)40超抗原 TCRV b抗原肽MHC-II a T 细胞APC超抗原(superantigens, SAg)超抗原能直接与MHC-II分子及TCRVb外侧结合，从而造成T细胞的非特异性活化。41超抗原特点:无须APC细胞加工提呈。 主要激活CD4+ T细胞。 无MHC限制性。 多克隆、非特异性激活具有特定TCR V的T细胞。 超抗原意义：通过非特异性激活T细胞分泌大量细胞因子而参与某些病理生理过程，如诱导炎症反应、自身免疫病、免疫抑制、抗肿瘤。42 非特异性免疫增强剂，当与抗原一起或预先注射给机

15、体时，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质。(二)佐剂(adjuvants)弗氏不完全佐剂 =羊毛脂+石蜡油 弗氏完全佐剂=羊毛脂+石蜡油+BCG 弗氏佐剂（Freunds adjuvant）：用于动物实验43佐剂的作用机制:刺激单核-巨噬细胞对抗原的处理和提呈能力。 有利于抗原在体内缓慢地释放。 刺激淋巴细胞的增殖、分化从而增强机体的免疫应答。 44 有丝分裂原。(三)丝裂原(mitogen)与淋巴细胞表面的相应受体结合，刺激静止淋巴细胞转化为淋巴母细胞和进行有丝分裂，激活某一类淋巴细胞的全部克隆，因而被认为是一种非特异性的淋巴细胞多克隆激活剂。 T细胞B细胞ConA(刀豆蛋白A)+-PHA(植物血凝素)+-SPA(葡萄球菌蛋白A)-+丝裂原现被广泛应用于体外免疫功能的检测。如用ConA,PHA进行淋巴细胞转化试验，检测T细胞功能。PWM(商陆丝裂原)+45重点和难点 重点：*抗原的概念与特性； *抗原的种类。难点：*抗