医本医免设计的抗原分析

医本医免设计的抗原分析第三章抗原

(Antigen,Ag)

抗原的基本概念(Basicconceptofantigen)

抗原的异物性和特异性

(Foreignnessandspecificityofantigen)

影响抗原免疫应答的因素。

(Factorsonimmuneresponseofantige)

抗原的种类

(Typesofantigen)非特异性免疫刺激剂

(Nonspecificimmunestimuli)抗原--Antigen，Ag

能够刺激机体产生免疫应答，

并能与免疫应答产物发生特异性结合的物质。

Anantigenisasubstancethatisabletostimulatesthehosttoinducetheimmuneresponse,andtocombinespecificallytotheproductsoftheimmuneresponse.

1、抗原概念抗原的基本概念第三章抗原-Ag抗原--Antigen，Ag

从克隆选择学说理解：能与某个克隆淋巴细胞表面抗原识别受体(TCR/BCR)结合，并能刺激其活化、增殖，发生免疫应答的物质。

最常见的典型抗原：各种蛋白质分子；

有抗原特性的还有：其他生物分子多糖和核酸等。

1、抗原的概念抗原的基本概念第三章抗原-Ag2、抗原的两个基本特性：免疫原性（immnuogenicity):

抗原>刺激免疫系统>发生免疫应答>产生应答产物的特征。Theabilityofantigentoelicitimmuneresponse.抗原性（antigenicity):

也称免疫反应性(immunoreactivity)

抗原+免疫应答产物(如抗体）>发生特异结合反应的特征。(Theabilitytocombinespecificallywiththefinalproductsoftheaboveresponses.)抗原的基本概念第三章抗原-Ag3.

完全抗原和不完全抗原完全抗原---即免疫原(immunogen)，

同时具备免疫原性和抗原性的抗原。如大多数蛋白质。不完全抗原---即半抗原（hapten)，

只具有抗原性的物质，多为小分子化合物。如青霉素等药物。抗原的基本概念第三章抗原-Ag载体蛋白--carrier，具有免疫原性的蛋白质。如鸡卵清蛋白、牛血清白蛋白。半抗原+载体蛋白抗原的复合物=完全抗原。第三章抗原-Ag抗原种类免疫原性反应原性完全抗原++半抗原-+半抗原-载体++两类抗原基本特性比较第三章抗原-Ag第三章抗原

(Antigen,Ag)

抗原的基本概念(Basicconceptofantige)

抗原的异物性和特异性

(Foreignnessandspecificityofantigen)

影响抗原免疫应答的因素。

(Factorsonimmuneresponseofantige)

抗原的种类

(Typesofantigen)非特异性免疫刺激剂

(Nonspecificimmunestimuli)第一节抗原的异物性和特异性一、抗原的异物性1、异物性--是抗原的首要条件

异物，非己物质，化学结构与自身成分不同在种系上关系远的（病原体、动物蛋白）

--强抗原组成上差别大的（细菌蛋白均由D型aa组成，而人蛋白由L型aa组成）--强抗原同种异体的成分第三章抗原-Ag第一节抗原的异物性和特异性一、抗原的异物性2、可被（免疫细胞）视为异物的自身成分:胚胎期（未成熟）免疫细胞没有接触过的自身成分（精子，脑组织，晶状体蛋白）改变的自身成分第三章抗原-Ag第一节抗原的异物性和特异性二、抗原的特异性

抗原特异性的物质基础是：抗原表位（epitope）也称决定基/簇(antigendeterminant）；1、抗原表位（epitope）的概念：

抗原分子存在的能与淋巴细胞表面特定受体或其分泌的抗体相结合的特殊化学基团或特定片段，称为抗原表位。第三章抗原-Ag抗原与抗体结合的特异性第三章抗原-Ag第一节抗原的异物性和特异性2、抗原表位（抗原决定基）的分类：（1）按结构类型划分：顺序表位/决定基--指位于抗原中的连续性线性排列的短肽，也称线性表位.

构象表位/决定基--指位于抗原分子表面，由连续，或更多见是序列上不连续的短肽或多糖基，在空间上形成的特定构象。第三章抗原-Ag(2)按结合淋巴细胞的类型不同划分：T细胞表位-能被T细胞抗原识别受体结合的抗原表位－顺序/线性表位。B细胞表位-能被B细胞抗原识别受体结合的抗原表位－构象表位第一节抗原的异物性和特异性2、抗原表位（抗原决定基）的分类：第三章抗原-Ag第一节抗原的异物性和特异性

T细胞表位和B细胞表位第三章抗原-AgT细胞表位与B细胞表位的比较

T细胞表位

B细胞表位识别受体：TCRBCR抗原性质：蛋白蛋白、多糖、核酸决定簇结构：加工成肽段不加工,是天然构象氨基酸排列：线形排列非线性排列在一起决定簇定位：顺序决定簇构像/顺序决定簇，决定簇定位：抗原任意部位多在抗原表面决定簇大小：10到20个aa5到15个aa、单糖或核苷酸残基第三章抗原-Ag第一节抗原的异物性和特异性3、影响抗原表位特异性的因素：（1）化学基团的影响：化学基团的性质，与抗原的特异性有关化学基团的位置，与抗原的特异性有关化学基团的数量，与抗原的特异性有关化学基团的构象，与抗原的特异性有关第三章抗原-Ag

含有不同化学基团的合成抗原

NH2NH2NH2NH2COOHSO3HAsO3H2抗苯胺抗对氨基苯甲酸抗血清抗对氨基苯磺酸抗对氨基苯砷酸++++－－－－－－－－－－－－化学基团的性质，位置对抗原表位特异性的影响第三章抗原-Ag4、表位－载体作用（1）载体表位：含有T细胞表位，也有B细胞表位；半抗原：B细胞表位，单独可与B细胞结合。（与载体结合时位于表面，作为B细胞表位）（2）载体效应－半抗原-载体蛋白免疫机体时，载体蛋白提供T细胞表位激活T细胞，T细胞能辅助B细胞产生针对半抗原的抗体。

第一节抗原的异物性和特异性第三章抗原-Ag5、共同抗原和交叉反应：（1）共同抗原：commonantigen---两种不同抗原之间存在相同或相似的抗原表位。（2）交叉反应：一种抗原除能与其对应抗体相结合，还能与其共同抗原刺激机体产生的抗体发生结合。

第一节抗原的异物性和特异性第三章抗原-Ag共同抗原和交叉反应aabc由共同抗原引起的交叉反应，并没有推翻/否认抗原表位与抗体结合的特异性，反而证明两者结合的专一特异性。第三章抗原-Ag第三章抗原

(Antigen,Ag)

抗原的基本概念(Basicconceptofantige)

抗原的异物性和特异性

(Foreignnessandspecificityofantigen)

影响抗原免疫应答的因素。

(Factorsonimmuneresponseofantige)

抗原的种类

(Typesofantigen)非特异性免疫刺激剂

(Nonspecificimmunestimuli)第二节影响抗原免疫原性的因素1化学性质（大分子有机物，生物大分子）

多数蛋白分子-20种aa-强抗原（最典型的抗原）

多糖-----最多5种单糖---弱抗原核酸----仅4种核苷酸----弱抗原一、抗原分子的理化性质：第三章抗原-Ag第二节影响抗原免疫原性的因素2、分子大小,

（蛋白质为例:分子量越大，越强）

强抗原：MW>10KD；弱抗原:MW介于5KD----10KD之间无免疫原性:MW<5KD一、抗原分子的理化性质：第三章抗原-Ag第二节影响抗原免疫原性的因素3、结构复杂性：杂多糖抗原性＞均多糖；分支多糖抗原性＞直链多糖4、分子构象（空间构型，蛋白分子三级和四级结构）一、抗原分子的理化性质：第三章抗原-Ag第二节影响抗原免疫原性的因素5、易接近性：在分子表面，容易被抗原识别受体结合6、物理状态：多聚体蛋白抗原性＞单体蛋白抗原；

颗粒性抗原>可溶性抗原一、抗原分子的理化性质：第三章抗原-Ag第二节影响抗原免疫原性的因素1、遗传因素：如过敏体质者：先天性对花粉过敏。2、生理状态：青年＞老人、幼儿。二、宿主因素第三章抗原-Ag第二节影响抗原免疫原性的因素

抗原进入机体的途径和方式对免疫原性强弱的影响

皮下注射＞肌肉注射＞腹腔注射＞静脉注射＞口服三、抗原进入机体途径的影响第三章抗原-Ag第三章抗原

(Antigen,Ag)

抗原的基本概念(Basicconceptofantige)

抗原的异物性和特异性

(Foreignnessandspecificityofantigen)

影响抗原免疫应答的因素。

(Factorsonimmuneresponseofantige)

抗原的种类

(Typesofantigen)非特异性免疫刺激剂

(Nonspecificimmunestimuli)

第三节抗原的种类TD-Ag：胸腺依赖性抗原(thymusdependentAg)

需要T细胞辅助才能刺激B细胞产生抗体的抗原。如绝大多数蛋白抗原。TI-Ag：胸腺非依赖性抗原(thymusindependentAg)

不需要T细胞辅助，可直接刺激B细胞产生抗体的抗原。如多糖抗原。一、按产生抗体是否需要T细胞分类第三章抗原-AgTD-Ag

与TI-Ag的区别

TD-AgTI-Ag化学性质：蛋白质多糖、脂多糖产生抗体IgM和IgG等只有IgM

免疫记忆无免疫记忆 细胞免疫无细胞免疫第三章抗原-Ag

第三节抗原的种类异种(Xenogenic)抗原-来自另一物种的抗原物质:细菌病毒等：表面Ag，内部Ag细菌外毒素，类毒素，动物免疫血清/抗血清;同种异体(Allogenic)抗原--在同一种属不同个体之间所存在的抗原:血型抗原，白细胞抗原;二、根据抗原与机体的亲缘关系分类：第三章抗原-Ag第三节抗原的种类自身抗原(Autoantigen)-引起免疫应答的自身成分：隐蔽性自身抗原变性的自身抗原异嗜性(Heterophilic)抗原-不同种属之间的共同抗原:Forssman抗原溶血性链球菌表面成分－人肾小球基底膜成分二、根据抗原与机体的亲缘关系分类：第三章抗原-Ag第三节抗原的种类独特型(idiotype)抗原-T细胞和B细胞的抗原识别受体分子中，与抗原结合部位的特定序列形成的构象.二、根据抗原与机体的亲缘关系分类：参见第二章p40,详见第十六章p172.“独特型抗原”作为抗原表位也可导致“抗独特型”细胞克隆的产生。第三章抗原-Ag第三节抗原的种类内源性抗原—在抗原递呈细胞内合成的蛋白抗原，通常如病毒抗原。外源性抗原—抗原递呈细胞从细胞外摄取的抗原/蛋白分子。三、根据抗原是否在抗原递呈细胞内合成分类第三章抗原-Ag按抗原的化学组成划分：蛋白质抗原，脂蛋白,糖蛋白,多糖抗原,核酸抗原;按抗原性质划分：完全抗原，半抗原;按抗原获得方式划分：天然抗原，人工抗原;按抗原的物理形状分：颗粒性抗原，可溶性抗原;按抗原引起的免疫应答类型分：过敏原/变应原(allergen)，耐受原(toleragen)

四、其他分类第三章抗原-Ag第三章抗原

(Antigen,Ag)

抗原的基本概念(Basicconceptofantige)

抗原的异物性和特异性

(Foreignnessandspecificityofantigen)

影响抗原免疫应答的因素。

(Factorsonimmuneresponseofantige)

抗原的种类

(Typesofantigen)非特异性免疫刺激剂

(Nonspecificimmunestimuli)第四节非特异性免疫刺激剂1、超抗原(superantigen,SAg)某些物质，低浓度下(ng/ml)就可刺激2－20%的T细胞或B细的克隆发生激活，产生强烈免疫应答称为SAg：

T细胞SAg：如：金黄色葡萄球菌肠毒素A-EB细胞SAg：如：HIV糖蛋白gp120

比较普通抗原一般抗原至少需要mg/ml浓度，仅仅激活0.001%~.01%T细胞。第三章抗原-Ag第四节、非特异性免疫刺激剂2、有丝分裂原(mitogen)，丝裂原。

能引起所有成熟T细胞（或B细胞）活化增殖的物质。对T细胞：植物血凝素(PHA)(human/mouse)

对B细胞：脂多糖(LPS)(mouse)

模拟所有的抗原（泛抗原）刺激成熟淋巴细胞的所有克隆。第三章抗原-Ag比较普通抗原，超抗原，丝裂原第三章抗原-Ag第四节、非特异性免疫刺激剂3、佐剂(adjuvant)

先于抗原或与抗原同时注入机体，可显著增强对抗原的应答活性（或改变应答类型）的物质。

可用于：制备疫苗（用于人）免疫动物(制备抗体）免疫功能低下/缺陷疾病的辅助治疗

（1）什么是佐剂？第三章抗原-Ag（2）佐剂的种类：无机佐剂：氢氧化铝（吸附抗原）－人疫苗人工合成的有机佐剂：双链多聚腺苷酸:鸟苷酸（PolyA：U）天然有机佐剂：如BCG(卡介苗)，矿物油。弗氏完全佐剂：石蜡油+羊毛脂+BCG（卡介苗）弗氏不完全佐剂：石蜡油+羊毛脂新型佐剂：CpG基序，核苷酸序列第四节、非特异性免疫刺激剂3、佐剂(adjuvant)第三章抗原-Ag改变抗原的物理性状延缓抗原的释放延长抗原在体内存留时间增强吞噬细胞吞噬抗原，处理抗原和递呈抗原的能力增强免疫应答促进淋巴细胞的活化，增殖，分化增强免疫应答（3）佐剂作用机理：：3、佐剂(adjuvant)第三章抗原-Ag几个重要概念：