医学免疫学教学课件：第三讲 抗原1

2023/10/21

第三讲抗原

Antigen,Ag

2023/10/22

德国细菌学家

EmilAdolfBehring

TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1901"forhisworkonserumtherapy,especiallyitsapplicationagainstdiphtheria,bywhichhehasopenedanewroadinthedomainofmedicalscienceandtherebyplacedinthehandsofthephysicianavictoriousweaponagainstillnessanddeaths"2023/10/23TheDevelopmentoftheDiphtheria-Therapeutic-Serum

2023/10/24TetanusTherapeuticSerumduringWorldWarI

2023/10/25

刺激一种物质机体免疫系统应答应答产物

EmilvonBehring:TheFounderofSerumTherapy2023/10/26EmilvonBehring:TheFounderofSerumTherapy2023/10/27第三讲抗原一、抗原的概念二、影响抗原特异性的主要因素三、抗原的分类2023/10/28一、抗原的概念

抗原(antigen,Ag)──是一类能刺激机体的免疫系统使之产生特异性免疫应答，并能与相应的免疫应答产物在体内或体外发生特异性结合的物质。2023/10/291.抗原具有两种特性

①、免疫原性(immunogenicity)：抗原能刺激特定的免疫细胞，使免疫细胞活化、增殖、分化，最终产生免疫效应物质（抗体和致敏淋巴细胞）的特性。

刺激抗体抗原物质机体免疫系统应答免疫产物致敏淋巴细胞（免疫原性）2023/10/210抗原具有两种特性②免疫反应性(immunoreactivity)：抗原与相应的免疫效应物质（抗体和致敏淋巴细胞）在体内或体外相遇时，可发生特异性结合而产生免疫反应的特性。

抗体免疫应答产物＋抗原物质特异性结合致敏淋巴细胞

（免疫反应性）2023/10/211抗原具有两种特性

刺激抗体抗原机体免疫系统应答免疫（免疫原性）致敏淋巴细胞

特异性结合

（反应原性）2023/10/212抗原的命名和性能

免疫应答刺激物引起免疫表现形式免疫免疫免疫应答刺激物广义命名应答类型原性反应性狭义命名

正免疫应答正免疫应答＋＋抗原抗原超敏反应＋＋变应原负免疫应答免疫耐受＋—

耐受原

2023/10/2132.抗原的组成2023/10/2142.抗原由两个功能部分组成

①、半抗原(hepten)──抗原表面的小分子，赋以抗原特异性反应的能力，即免疫反应性；②、载体(carrier)──抗原内部的大分子，赋以抗原免疫原性；2023/10/215

二、决定免疫原性的条件

1.异物性

①化学结构与机体自身成分不同；②胚胎期淋巴细胞未与之接触过（隐蔽抗原）；2023/10/216

二、决定免疫原性的条件

2.理化性状

①、分子大小：分子量越大，抗原性越强。因为⑴分子量越大，抗原表面小分子基团越多；⑵大分子物质较难于体内降解，体内存留时间长；②、化学组成：不同物质的抗原性强弱程度：

蛋白质＞多糖＞核酸＞类脂；同类物质的抗原性强弱程度：

结构越复杂，抗原性越强。如含芳香族氨基酸的蛋白质抗原性较强。2023/10/217化学基团的性质对半抗原-抗体反应的影响2023/10/218二、决定免疫原性的条件3.分子的构象和易接近性：抗原表面的特殊化学基团与淋巴细胞表面受体易于相互接触，则亲和力强，免疫原性强。4.其他影响因素：遗传、年龄、生理状态、个体差异、抗原进入体内的方式和途径等。2023/10/219

氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系2023/10/220抗原肽的锚位点2023/10/221分子的构象和易接近性2023/10/222三、抗原的特异性与交叉反应1.抗原决定簇(Antigenicdeterminant)/表位（Epitope)：

是存在于抗原分子表面，决定抗原特异性的特殊化学基团，一般由5～8个氨基酸残基、短寡糖残基、核苷酸残基组成。抗原决定簇是被免疫细胞和抗体分子识别的标志，是免疫反应具有特异性的物质基础。2023/10/223抗原决定簇分类①、构象决定簇(conformationaldeterminants)：

免疫优势基团，（功能性抗原决定簇）一般暴露于抗原分子的表面。②、顺序决定簇（sequentialdeterminants）：

（线性决定簇），多存在于抗原分子的内部（隐蔽性抗原决定簇）。2023/10/2242.抗原的结合价（antigenicvalence）

──能和抗体分子结合的抗原决定簇的数目

单价抗原──只能和抗体分子中的一个抗原结合点结合的抗原。

多价抗原──分子表面有多种或多个抗原决定簇的抗原，可以与多个抗体分子结合。

每一种半抗原可以理解为单一的抗原决定簇，半抗原和抗原决定簇作为特殊的化学基团可以理解为同义词。

2023/10/2253.抗原分子的T细胞决定簇和B细胞决定簇

B细胞决定簇位于抗原分子表面或分子转折处，能直接与B细胞抗原受体结合；

T细胞决定簇位于抗原分子内部，为顺序抗原决定簇，需经抗原递呈细胞加工处理，再与MHC分子结合后，才能被T细胞抗原受体识别结合；2023/10/226T细胞决定簇和B细胞决定簇2023/10/227T细胞决定簇和B细胞决定簇的比较2023/10/2284.共同抗原和交叉反应

⑴共同抗原(commonantigen)──两种不同生物间存在相同或相似的抗原决定簇，称为共同抗原。①类属抗原──相同种属之间存在的共同抗原。

②异嗜性抗原(heterophileantigen)──是一种与种属无关，存在于人、动物、植物、微生物之间的共同抗原。异嗜性抗原是某些免疫性疾病的物质基础，可利用某些异嗜性抗原进行疾病的辅助诊断。2023/10/229Forssman抗原

豚鼠脏器SRBC

大肠杆菌O86B血型物质大肠杆菌O14人结肠粘膜乙型链球菌肾小球基底膜、心肌组织肺炎球菌14型A血型物质变形杆菌OX株O抗原立克次氏体梅毒螺旋体牛心类脂质2023/10/230

4.共同抗原和交叉反应

⑵交叉反应──由共同抗原刺激机体产生的抗体分子可以和不同生物间相同或相似的抗原决定簇结合。2023/10/231四、抗原的分类1．根据抗原来源与机体亲缘关系来分

①、异种抗原(xenoantigen)②、同种异型抗原(alloantigen)③、自身抗原(autoantigen)④、肿瘤抗原(Tumorantigen)

2023/10/2321．根据抗原来源与机体亲缘关系来分①、异种抗原(xenoantigen)──来自另一物种的抗原。如微生物及其代谢产物、异种血清等。②、同种异型抗原(alloantigen)──来自同种系而基因类型不同的个体的抗原。如人类红细胞抗原（ABO血型、Rh血型）、主要组织相容性抗原等。

2023/10/233

③自身抗原(autoantigen)

A.隐蔽的自身抗原

隐蔽的自身抗原导致自身免疫性疾病 甲状腺球蛋白变态反应性甲状腺炎眼葡萄膜色素、晶体蛋白交感性眼炎精子抗原男性不育脑脊髓和神经抗原脱髓鞘性脑膜炎和外周神经炎

B.经修饰的自身抗原：各种理化、生物因素作用。1．根据抗原来源与机体亲缘关系来分2023/10/234

④、肿瘤抗原──细胞在癌变过程中出现的具有抗原性的一些大分子物质。1．根据抗原来源与机体亲缘关系来分2023/10/235Antigensinvolvedintumourrecognition

Tumour-specificantigensBcr-abl(CML)CDK-4/β-catenin(melanoma)DifferentiationantigensTyrosinase(TRP-1/2)Melan-A(melanoma)MonoclonalAb(myeloma)Testes-specificantigensMAGE1-3(melanoma)NY-ESO-1(melanoma)TumourassociatedantigensMUC-1(myelomaetc)α-fetoprotein(many)Her-2/neu(breast)WT-1(many)myeloblastin(leukaemias)Survivin(many)2023/10/236

2.根据抗原刺激机体产生抗体时

是否需要T细胞参与分类

①、胸腺依赖性抗原（thymusdependentantigen,TD抗原）②、胸腺非依赖性抗原（thymusindependentantigen,TI抗原）2023/10/237

2.根据抗原刺激机体产生抗体时

是否需要T细胞参与分类

TD抗原和TI抗原的比较

TD抗原TI抗原刺激BL产生抗体＋—是否需要TL参与

本质大多为蛋白质重复排列的长链聚合物产生抗体的类型主要IgGIgM可引起细胞免疫＋—免疫记忆性＋

—2023/10/2383、有丝分裂原（Mitogen）有丝分裂原对T、B细胞的作用有丝分裂原缩写增殖反应

T细胞B细胞

植物血凝素PHA＋＋—刀豆蛋白AConA＋＋—葡萄球菌A蛋白SPA—

＋美洲商陆PWM＋＋＋细菌脂多糖LPS—-（小鼠＋）2023/10/2394、超抗原

（superantigen,s-Ag）

超抗原指一组能与某些亚型的TCR/BCR在受体外侧部位相结合的，并能直接激活T细胞或B细胞的物质。其作用机理与常规抗原有很大区别。能产生免疫激活、免疫抑制等重要生物学作用，且与多种疾病的发生、发展有关。2023/10/240超抗原的作用机制2023/10/2412023/10/242超抗原与普通抗原的比较2023/10/243超抗原的生物学意义①、免疫激活作用：刺激大量TL、APC增殖，产生大量细胞因子（TNFβ、TNFα、IL2、IL2R、IFNγ、IL1）→打破机体平衡→发热、体重下降、渗透压平衡失调→死亡；TC细胞激活；②、导致免疫抑制：微生物感染时，释放大量超抗原→TL被大量清除？→T细胞总数下降，功能降低→免疫抑制；③、诱导免疫耐受：T细胞消除免疫无反应性2023/10/244超抗原与普通抗原、有丝分裂原的区别

区别典型抗原超抗原有丝分裂原是否需要APC参与＋＋—（直接激活TL）是否需要APC处理＋—

—

必须与MHC—Ⅱ类分子形成复合物＋＋—

（VαJαVβDβJβ）（Vβ）

MHC限制性＋—