抗原抗体反应（免疫学检验课件）

抗原本章要点1.抗原的概念及其两种性能2.决定抗原免疫原性的因素3.抗原的特异性4.医学上重要的抗原物质抗原（antigen，Ag）

是指一类能刺激机体免疫系统诱导免疫应答产生抗体和或致敏淋巴细胞，并能与之在体内或体外发生特异性结合反应的物质。

第一节抗原的基本知识两个重要特性：

（1）免疫原性：指抗原能刺激机体产生免疫应答，诱导机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。

（2）抗原性：指抗原与其诱生的抗体或致敏淋巴细胞在体内外发生特异性结合的能力。一、异物性二、理化因素三、其他因素

第二节抗原免疫原性的影响因素

异物性是物质作为抗原的首要性质。具有异物性的物质包括以下三类：异种物质同种异体物质自身物质口蹄疫病毒一、异物性异物性：Ag所属物种与宿主之间的亲缘关系越远越强个人抗原个人自身其他人动物血清植物、微生物弱强关系越远，结构差异越大，越是异己（一）分子量大小越大越复杂越能有效激活免疫细胞（易被免疫细胞摄取）分子大而结构简单是例外（如明胶蛋白）具有免疫原性通常为大分子有机物，其相对分子量通常在10kD以上。二、理化因素

从化学组成来看，凡含有芳香族氨基酸（尤其是酪氨酸）的蛋白质，其免疫原性较强。糖蛋白、核蛋白、脂蛋白以及多糖、脂多糖均具有免疫原性，核酸分子多无免疫原性（二）化学组成与结构抗原分子必须有较复杂的分子结构，结构越复杂，免疫原性越强。如：卵白蛋白环状结构的芳香族氨基酸明胶氨基酸为直链结构免疫原性很强免疫原性极弱（物种间结构复杂多变的物质才可能成为识别自己与异己的“面孔”）

免疫原性的强弱与抗原物质的物理性状有关。免疫原性较弱的物质吸附某些大颗粒物质可增强其免疫原性。（三）分子构象的易接近性（四）物理状态三、其他因素（一）宿主的遗传因素不同遗传背景对具体抗原的应答强弱不同（二）年龄、性别、健康状况1.抗原剂量、抗原进入机体的途径、免疫次数适中太高太低皮内皮下腹腔静脉口服适当次数与间隔2.佐剂的使用改变抗原物理性状促进巨噬细胞加工递呈抗原的能力刺激淋巴细胞增殖和分化（三）免疫方式第三节抗原的特异性

特异性（specificity）是指抗原刺激机体产生免疫应答，并与应答产物发生反应所显示的专一性，是指物质之间的相互吻合性或针对性。抗原的特异性既表现在免疫原性，也表现在免疫反应性。一抗原决定簇抗原决定基：是存在于抗原分子表面决定抗原特异性的特殊化学基团，又称表位。抗原决定基的特点：抗原决定基与相应淋巴细胞表面的抗原受体结合，诱导免疫应答；与相应的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合发生免疫反应。

表位结合价=2=2表位结合价=6=4抗原结合价1.顺序决定簇和构象决定簇2.T细胞决定簇和B细胞决定簇3.功能性决定簇和隐蔽性决定簇抗原决定簇的类型抗原决定簇的类型：构象决定簇线性决定簇序列上不相连但空间结构上相互连接的aa或糖基序列上连续aa片段B细胞决定簇T细胞决定簇BCR或抗体识别TCR识别构象或线性决定簇线性决定簇功能性决定簇—表面—易于被识别（免疫优势基团）

隐蔽性决定簇—内部—不被识别构象决定簇线性决定簇非抗原决定簇（蛋白分解产生）抗原决定簇识别抗体T细胞和B细胞抗原表位的特性比较二共同抗原与交叉反应

两种不同的抗原具有相同或相似的抗原决定簇，互称为共同抗原（commonantigen）。抗体对具有相同或相似抗原决定簇的不同抗原发生反应，称为交叉反应（crossreaction）。B交叉反应（+++）

Ag1Ag2Ag3Ag4A与相应抗体反应（++++）

C交叉反应（++）

D无反应（—）

交叉反应共同决定簇决定簇相似1.完全抗原2.半抗原一、根据抗原的基本性能分类第四节抗原的分类半抗原

+载体抗体BT完全抗原BBBT半抗原和完全抗原二、根据抗原诱导机体免疫应答的性能分类1.胸腺依赖性抗原2.胸腺非依赖性抗原3.超抗原胸腺依赖性抗原和非胸腺依赖性抗原B细胞活化的双信号示意图TD-AgTI-Ag组成B细胞表位和T细胞表位重复B细胞表位T细胞的辅助必需无需抗体类型多种，主要为IgGIgM免疫应答体液免疫和细胞免疫体液免疫免疫记忆有无TD-Ag和TI-Ag的比较

直接非特异性激活某些T细胞亚群或B细胞亚群的物质，极低浓度即可激活大量的T细胞克隆，并产生极强的免疫应答，称为超抗原。其一端可直接与TCR的某些片段区结合，以完整蛋白形式激活T细胞；另一端和APC表面的MHC-Ⅱ类分子非多态区外侧结合。一类多克隆激活剂。超抗原APCT细胞超抗原MHCⅡ类分子抗原肽V

V

TCR超抗原作用示意图普通抗原单克隆T细胞反应1:104

～1:105超抗原单克隆T细胞反应1:4～1:10超抗原超抗原普通抗原化学性质细菌外毒素、逆转录病毒蛋白普通蛋白质、多糖等TCR结合部位VβVβ、Dβ、Jβ、Vα、JαMHC结合部位及其限制性非多态区，无多态区肽结合槽，有反应细胞CD4+T细胞T、B细胞应答特点直接激活T细胞APC处理后被T细胞识别T细胞反应频率1/20~1/51/106~1/104超抗原与普通抗原的主要特性比较三、根据抗原与机体的亲缘关系分类1.异种抗原2.同种异型抗原3.自身抗原4.异嗜性抗原痢疾志贺杆菌四、其他分类方法分类依据分类获得方式天然抗原、人工抗原根据抗原来源分类外源性抗原、内源性抗原物理性状颗粒性抗原和可溶性抗原化学性质蛋白质抗原、多肽抗原、脂蛋白抗原、多糖抗原和核酸抗原活化淋巴细胞方式特异性抗原、超抗原和有丝分裂原诱导免疫应答的作用移植抗原、肿瘤抗原、变应原、过敏原及耐受原

指同一物种而基因型不同个体之间存在的抗原性物质。常见的人类同种异型抗原有血型抗原（红细胞和血小板）和主要组织相容性抗原（HLA）。一、同种异型抗原第五节医学上重要的抗原物质二、异种抗原

指来自于另一物种的抗原性物质，包括各种病原微生物及其代谢产物，植物蛋白、异种动物血清、异种器官移植物以及吸入和食进的异种蛋白等。通常情况下，异种抗原的免疫原性较强，容易引起较强的免疫应答。伤寒沙门杆菌流感病毒G-菌胞壁G＋菌胞壁腺病毒病原微生物抗原链球菌真菌白色念珠菌

(1,000Xoil)疟原虫病原微生物抗原

是一类与种属特异性无关，存在于人、动植物和微生物之间的共同抗原。如：溶血性链球菌抗原与肾小球基底膜及心脏组织；立克次体与变形杆菌等

豚鼠绵羊三、异嗜性抗原

能诱导宿主发生自身免疫应答的自身组织成分。1.修饰的自身抗原2.隐蔽的自身抗原（如脑组织、晶状体蛋白、眼葡萄膜色素蛋白、精子、甲状腺球蛋白等）3.自身正常物质四、自身抗原（一）肿瘤特异性抗原（TSA）（二）肿瘤相关抗原（TAA）五、肿瘤抗原

指细胞在癌变过程中出现的新抗原及过度表达的抗原物质的总称。

存在于肿瘤细胞表面，不存在于正常相应组织或细胞表面的抗原。如人黑色素瘤、结肠癌等肿瘤细胞表面特异性抗原。

（一）肿瘤特异性抗原（TSA）

正常细胞和其他组织上也存在含量在细胞癌变时明显增高只表现量的改变，无严格肿瘤特异性非肿瘤细胞所特有典型代表：胚胎性抗原如AFP（甲胎蛋白）

CEA（癌胚抗原）（二）肿瘤相关抗原（TAA）掌握：抗原、半抗原、同种异型抗原、异嗜性抗原、TD-Ag、TI-Ag、抗原表位的概念及医学上重要的抗原物质。熟悉：决定抗原的免疫原性因素了解：表位类型学习小结

抗原-抗体反应第一节抗原-抗体反应的原理体内：溶菌、杀菌、中和毒素和促进吞噬等作用，也可引起免疫病理损伤；体外：抗原的物理性状不同（可溶性或颗粒性）、抗体类型及反应条件（电解质、补体等）不同，表现出凝集、沉淀、细胞溶解和补体结合等反应。抗原抗体反应：

抗原与抗体在体内或体外发生的特异性结合。抗原与抗体特异性结合反应主要是二者分子间的结构互补性与紧密接触。抗原表位与抗体高变区间的互补结合在极短距离内才能发生基本原理一、抗原抗体结合力静电引力：又称库伦引力指带电离子基团（如：—NH3+和COO-）之间的引力，距离越近引力越大。范德华引力：

原子与原子、分子与分子相互接近时分子极化作用发生的一种吸引力，其决定分子空间构型。能量小于静电引力。氢键：由分子中H原子与电负性大的O和N原子等相互作用形成的引力，结合力较范德华力强，因为需要受氢体和供氢体之间的互补形成氢键，因此更具有特异性。疏水作用：疏水集团相互排斥水分子而趋于聚集的力。作用力最强，占总结合力的50%。

二、抗原抗体亲和性和亲和力亲和性(affinity)抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原决定簇之间的结合强度，用平衡常数K值表示，K值越高抗原抗体结合越牢固亲合力(avidity)

一个完整的抗体结合部位与若干个抗原表位之间结合的强度。抗原抗体的亲和性与亲和力亲和性亲和力亲和力三、亲水胶体转化为疏水胶体形成可见抗原抗体反应抗原/抗体结合水化层变薄，失去亲水性电解质中和胶体粒子表面电荷，使各疏水胶体进一步靠拢疏水胶体特异性：抗原与抗体结合反应的专一性。分子基础:抗原表位与抗体分子高变区之间空间构型的互补性。交叉反应：两种不同的抗原分子具有部分相同或类似结构的抗原表位，可与彼此相应的抗血清发生反应。缺点：影响检测的准确性优点：协助检测一、特异性第二节抗原抗体反应的特点抗原与相应抗体结合成复合物后，在一定条件下又可解离为游离抗原与抗体的特性（非共价键结合）影响因素：抗体对相应抗原的亲合力：亲合力越高，结合越牢固，越不易解离。环境因素对复合物的影响：pH（破坏离子间的静电引力）、离子强度（破坏离子间的静电引力）二、可逆性亲和层析法前带(prezone)：抗体过量后带(postzone)：抗原过量等价带(equivalencezone)：抗原抗体比例合适三、比例性

免疫学检测时，由于带现象的干扰，导致假阴性结果。第一阶段：特异性结合阶段，反应快，不可见（数秒或数分钟内完成）。第二阶段：反应可见阶段，反应慢（数分钟或数小时或数日）），出现凝集、沉淀和细胞溶解等现象。受电解质、温度和酸碱度影响。四、阶段性一、自身因素抗原：抗体来源：

驴和马免疫血清：等价带较窄（H型抗体）用于治疗兔：等价带较宽（R型抗体）用于诊断浓度：比例合适出现可见反应亲合力

可溶性抗原＋相应抗体→沉淀颗粒性抗原＋相应抗体→凝集单价抗原－－不凝集或沉淀第三节抗原抗体反应的影响因素二、环境因素电解质：中和胶体粒子上的电荷，使胶体粒子的电势下降，促使抗原抗体复合物从溶液中析出，形成可见的沉淀物或凝集物。常用0.85%的Nacl。若电解质浓度过高，出现盐析现象。酸碱度：蛋白质具两性电离特性，有其故有的PIpH5～5.5，pH达到或接近颗粒性抗原的PI时，引起的抗原非特异性自身凝集现象。一般pH6～pH9。温度：温度升高可加速分子运动，使反应加速。最适37

℃，一般在15-40℃进行。但若温度高于56℃时，可导致已结合的抗原抗体再解离，甚至变性或破坏。（冷凝集素在4℃与红细胞结合最好）反应类型实验技术结果判断凝集反应直接凝集试验观察凝集现象间接凝集试验同上抗球蛋白试验同上沉淀反应液相沉淀试验观察沉淀，检测浊度免疫电泳技术观察扫描沉淀峰、沉淀弧补体参与的反应补体溶血试验观察测定溶血现