抗原和抗体幻灯片

弘大心血管病医院检验科马燕抗原

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抗体抗体抗体（antibody）定义：机体的免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。主要分布在血清中，也分布于组织液及外分泌液中。

最初有人用电泳证明血清中抗体活性在γ球蛋白部分，故曾把抗体统称为丙种（γ）球蛋白。后来发现，抗体并不都在γ区；并且位于γ区的球蛋白，也不一定都具有抗体活性。WHO将具有抗体活性以及与抗体相关的球蛋白统称为免疫球蛋白（Ig），如骨髓瘤蛋白，巨球蛋白血症、冷球蛋白血症等患者血清中存在的异常免疫球蛋白以及正常人天然存在的免疫球蛋白亚单位等。免疫球蛋白是结构化学的概念，而抗体是生物学功能的概念。所有抗体都是免疫球蛋白，但并非所有免疫球蛋白都是抗体。

抗体和免疫球蛋白生物活性

特异性结合抗原：抗体本身不能直接溶解或杀伤带有特异抗原的靶细胞，常需要补体或吞噬细胞等共同发挥效应以清除病原微生物或导致病理损伤。但抗体可通过与病毒或毒素的特异性结合，直接发挥中和病毒的作用

激活补体：IgM、IgG1、IgG2和IgG3可通过经典途径激活补体，凝聚的IgA、IgG4和IgE

可通过替代途径激活补体。结合细胞：不同类别的免疫球蛋白，可结合不同种的细胞，参与免疫应答。可通过胎盘和粘膜：

IgG能通过胎盘进入胎儿血流中，使胎儿形成自然被动免疫。

IgA可通过消化道及呼吸道粘膜，是粘膜局部抗感染免疫的主要因素。具有抗原性：抗体是一种蛋白质，也具有刺激机体产生免疫应答的性能。不同的免疫球蛋白分子，各具有不同的抗原性。

抗体对理化因子的抵抗力与一般球蛋白相同：不耐热，60～70℃即被破坏。各种酶及能使蛋白质凝固变性的物质，均能破坏抗体

通过与细胞Fc受体结合发挥多种生物效应

①调理作用——体促进吞噬细胞吞噬功能的作用

IgG、IgM的Fc段与吞噬细胞表面的FcγR、FcμR结合，增强其吞噬能力②发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用

抗体的主要功能是与抗原（包括外来的和自身的）相结合，从而有效地清除侵入机体内的微生物、寄生虫等异物，抗体是一种应答抗原产生的、可与抗原特异性结合的蛋白质。每种抗体与特定的抗原决定基结合。这种结合可以使抗原失活，也可能无效但有时也会对机体造成病理性损害，如抗核抗体、抗双链DNA抗体、抗甲状腺球蛋白抗体等一些自身抗体的产生，对人体可造成危害。

抗体的功能（1）初次反应产生抗体：当抗原第一次进入机体时，需经一定的潜伏期才能产生抗体，且抗体产生的量也不多，在体内维持的时间也较短。（2）再次反应产生抗体：当相同抗原第二次进入机体后，开始时，由于原有抗体中的一部分与再次进入的抗原结合，可使原有抗体量略为降低。随后，抗体效价迅速大量增加，可比初次反应产生的多几倍到几十倍，在体内留存的时间亦较长。（3）回忆反应产生抗体：由抗原刺激机体产生的抗体，经过一定时间后可逐渐消失。此时若再次接触抗原，可使已消失的抗体快速上升。如再次刺激机体的抗原与初次相同，则称为特异性回忆反应；若与初次反应不同，则称为非特异性回忆反应。非特异性回忆反应引起的抗体的上升是暂时性的，短时间内即很快下降。抗体的规律按理化性质和生物学功能

IgM：免疫应答中首先分泌的抗体。它们在与抗原结合后启动补体的级联反应。它们还把入侵者相互连接起来，聚成一堆便于巨噬细胞的吞噬；

IgG：激活补体，中和多种毒素。持续时间长，是唯一能穿过胎盘保护胎儿的抗体。还可从乳腺分泌进入初乳，使新生儿得到保护

IgA：进入身体的黏膜表面，包括呼吸、消化、生殖等管道的黏膜，中和感染因子。该抗体在母乳中含量最多，通过初乳输送到新生儿的消化道黏膜中，是最为重要的一类抗体

IgE：尾部与嗜碱细胞、肥大细胞的细胞膜结合。当抗体与抗原结合后，嗜碱细胞与肥大细胞释放组织胺一类物质促进炎症的发展。是引发速发型过敏反应的抗体；

IgD：主要出现在成熟的B淋巴细胞表面上。（IgD于1995年从人骨髓瘤蛋白中发现，主要由扁桃体、脾等处浆细胞产生，人血清中IgD浓度为3～40μg/ml,不到血清总Ig的1%，在个体发育中合成较晚。IgD铰链区很长，且对蛋白酶水解敏感，因此IgD半衰期很短，仅2.8天。血清中IgD确切的免疫功能尚不清楚。抗体的分类按作用对象抗毒素抗菌抗体抗病毒抗体亲细胞抗体（能与细胞结合的免疫球蛋白，如1型变态反应中的lgE反应素抗体，能吸附在靶细胞膜上）按抗体来源天然抗体免疫抗体抗体就是免疫球蛋白，是改变了的球蛋白分子。由特异性抗原刺激产生，抗体的产生是由于抗原侵入人体后引起各种免疫细胞相互作用，使淋巴细胞中的B细胞分化增殖而形成浆细胞，浆细胞可产生分泌抗体。按出现可见反应完全抗体:在介质参与与抗原结合后出现可见反应，即通常所说的抗体不完全抗体:不出现可见反应，但能阻抑抗原与其相应的完全抗体结合抗原定义：能够刺激机体产生（特异性）免疫应答，并能与免疫应答产物（抗体）和致敏淋巴细胞在体外结合，发生免疫效应（特异性反应）的物质。抗原(antigen,

Ag)

抗原的两个基本特性免疫原性：诱导免疫应答的能力——刺激机体形成特异抗体或致敏淋巴细胞的能力免疫原性不是象理化特性那样是分子的一种固有的特性，而是依赖于系统的实验条件二定的。一种分子要具有免疫原性必须满足以下条件：异物性、大分子量、化学结构的复杂性。另外，动物的状态和给予抗原的方法在刺激免疫应答中也是十分重要的。抗原性：与免疫应答的产物发生反应——可与由它刺激所产生的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应

按抗原刺激B细胞产生抗体是否而要T细胞协助抗原的分类T细胞协助免疫应答特点产生抗体有无免疫记忆TD-Ag胸腺依赖性抗原需引起体液免疫应答和细胞免疫应答产生IgG等多种类别抗体可诱导产生免疫记忆TI-Ag胸腺非依赖性抗原无需只引起体液免疫应答只产生IgM类抗体无免疫记忆按抗原性质完全抗原具备免疫原性和反应原性病原体、异种动物血清等半抗原无免疫原性，但有反应原性。自己不能诱导免疫应答，但与免疫原性的蛋白质结合形成偶联物后，就能诱导机体产生抗低分子量成分的抗体通常为低分子量化合物，包括许多药物和抗生素免疫原：既具免疫原性又具反应原性的抗原称。表位或抗原决定簇：抗原中与特异性抗体或T细胞受体结合的部分。某种物质之所以能成为一个良好的免疫原，是因为它有特异的化学结构——抗原决定簇。抗原决定簇可以与相应的淋巴细胞表面的受体蛋白结合引起免疫应答。一个抗原决定簇只能激活一种淋巴细胞(对于B细胞)，只刺激产生一种类型抗体。一个抗原可以有一个或多个抗原决定簇。抗原结合价：抗原功能性决定簇的总数称。抗原决定簇少，抗体与抗原结合就少，往往见不到反应。天然抗原或复杂的半抗原决定簇往往多达几十个，与很多抗体交互结合。

抗原决定簇抗原的异物性1、异种物质：异种动物间的血缘关系越远，则免疫原性越强。如马的血清和各种微生物与人的血缘关系远，所以免疫原性强。而马的血清与驴、骡的血缘关系近，所以免疫原性相对就弱。

2、同种异体物质：如人的红细胞抗原物质和人的白细胞抗原等。

3、自身物质：自身物质一般不具免疫原性。有些物质如隐蔽的自身成分（眼晶体蛋白、精子等），在正常情况下与免疫系统是隔绝的。但是一旦屏障遭到破坏，这些物质进入血流，即可与免疫活性细胞接触而成为自身抗原异物。另外，自身物质在外伤、感染、药物和射线的影响下，其理化性质发生质的改变时，也可成为具有免疫原性的抗原物质。指进入机体组织内的抗原物质，必须与该机体组织细胞的成分不相同。进入机体内的抗原分几类：外来物质：如细菌、病毒、花粉等；异种物质：如马的血清进入兔子的体内，马血清中的许多蛋白质就成为兔子的抗原物质同种异体物质：如血型、移植免疫等自体物质：如眼睛水晶体蛋白质、精细胞、甲状腺球蛋白等

正常情况下固定在机体某一部位，与产生抗体的细胞相隔绝，不引起自体产生抗体。当受到外伤或感染，这些成分进入血液，像异物一样能引起自体产生抗体对自体具有抗原性的物质称为自身抗原，所产生的抗体称为自身抗体。自身抗体与自身抗原发生反应，于是就引起自身免疫疾病，如过敏性眼炎、甲状腺炎等。机体其它自身组织的蛋白可因电离辐射、烧伤、某些化学药品和某些微生物等理化和生物因素的作用发生变性时，也可成为自身抗原，引起自身免疫疾病，如红斑狼疮病、白细胞减少病、慢性肝炎等。抗原的异物性大分子性抗原的大分子性构成抗原的物质相对分子量一般都在10×103以上；4×103以下者一般无免疫原性绝大多数蛋白质都是很好的抗原一定范围内，分子量大者免疫原性强：1、相对分子量大，表面抗原决定簇就多，而淋巴细胞要求一定数量抗原决定簇刺激才能活化；2、大分子化学结构稳定，在水中呈胶体，不易被机体破坏或排除，在体内存留时间长，有足够的时间和免疫细胞（主要是巨噬细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞）接触，引起免疫细胞作出反应。如果外来物质是小分子物质，将很快被机体排出体外，没有机会与免疫细胞接触，如大分子蛋白质经水解后成为小分子物质，就失了抗原性。核酸本身免疫原性很低，但只要有5个核苷酸与蛋白质分子载体连接，就能刺激机体产生抗体。特异性一种抗原只能与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合。抗原的特异性是由表面的抗原决定簇决定。抗原以抗原决定簇与相应淋巴细胞的抗原受体结合而激活淋巴细胞引起免疫应答。换言之，淋巴细胞表面的抗原识别受体通过识别抗原决定簇而区分“自身”与“异己”。抗原以抗原决定簇与相应抗体特异性结合而发生反应。抗原的特异性与人类有关的抗原病原微生物

一、病原微生物：在医疗中将病原微生物制成疫苗进行预防接种，可以提高人的免疫力。也可以根据微生物抗原的特异性进行各种免疫学试验，帮助诊断疾病。

二、同种异体抗原红细胞血型抗原：包括A、B、O血型抗原，Rh血型抗原等。人类白细胞抗原（HLA）:存在于人类白细胞细胞膜上,又称主要组织相容性抗原。由遗传决定，受染色体上的基因控制。不同的个体（同卵双生者除外）其组织细胞的HLA绝大多数不完全相同，因此同种异体进行移植时，常因供者移植物中存在受者所没有的抗原成分，刺激受者产生对移植物的免疫反应，导致移植物受到排斥而坏死脱落。动物免疫血清：临床上常用的各种抗毒素血清，一般都是用免疫马制备。一方面，抗毒素能中和与其相应的外毒素，起到防治疾病的作用；另一方面，它能刺激人体产生抗马血清蛋白的抗体，当再次接受马的免疫血清时，有可能发生超敏反应。嗜异性抗原:与种属特异性无关的、存在于人以及某些动物、植物、微生物的性质相同的抗原。肿瘤抗原:由物理的、化学的因素或某些病毒诱发的实验动物肿瘤，其细胞中或细胞表面均出现特异性抗原，称为肿瘤特异性抗原。已证实在某些人类肿瘤中心存在着与病毒密切相关的抗原。与人类有关的抗原抗原的处理与递呈指辅佐细胞将天然抗原转变成可被TH细胞识别形式的过程；这一过程包括抗原变性、降解和修饰等。例如细菌在吞噬体内被溶菌酶消化降解，将有效的抗原肽段加以整理修饰，并将其与MHCⅡ类分子相连接，然后转运到细胞膜上。辅佐细胞捕获抗原的方法：吞噬：对同种细胞或细菌等大型颗粒胞饮：对病毒等微小颗粒或大分子。吞噬和胞饮作用无抗原特异性，可能的识别机制在于吞噬细胞与被吞噬颗粒之间的表面亲水性差异。受体介导的内摄作用：弱吞噬力的辅佐细胞捕获抗原的主要方式（如B细胞可借助抗原受体（表面免疫球蛋白）与相应的抗原特异性结合，并将抗原内化处理）这些捕获方式与中性粒细胞的吞噬作用。抗原处理抗原递呈辅佐细胞向辅助性T细胞展示抗原和MHCⅡ类分子的复合物，并使之与TCR结合的过程。这个过程是几乎所有淋巴细胞活化的必需步骤。

TCR的配体：抗原递呈前，处理后的抗原肽段已连在MHC分子顶端的槽中TCR与配体结合：TCR中α和β链