《医学微生物学》课件-抗原

抗原antigen复习引入病毒细菌寄生虫机体免疫应答反应疫苗清除病原菌产生保护性抗体固有免疫应答适应性免疫应答医学微生物学医学免疫学人体寄生虫学病原生物学其他微生物21.免疫系统的组成和功能？？？2.免疫系统的类型？？？教学内容和目标1、掌握：抗原、免疫原性、抗原性、完全抗原、半抗原、表位（抗原决定簇）概念；抗原的分类及临床意义。2、熟悉：决定抗原的免疫原性的条件，T细胞表位和B细胞表位的特点。3、了解：超抗原和免疫佐剂的含义。第一节抗原的性质与分子结构基础第二节影响抗原免疫原性的因素第三节抗原的种类及其医学意义第四节非特异性免疫刺激剂主要内容抗原(antigen，Ag)是指所有能激活和诱导免疫应答的物质,通常指能被T、B淋巴细胞表面特异性抗原受体(TCR或BCR)识别及结合,激活T、B细胞增殖、分化、产生免疫应答效应产物(特异性淋巴细胞或抗体),并与效应产物结合,进而发挥适应性免疫应答效应的物质。第一节抗体的性质与结构基础自然界中存在的几类抗原：——病毒，细菌，真菌，寄生虫，外源蛋白等病毒细菌寄生虫其他微生物理论上抗原可为自然界所有的外源和自身物质,但机体免疫细胞通常识别的抗原是蛋白质,也包括多糖、脂类和核酸等。一、抗原的性质

免疫原性(immunogenicity)：抗原被T、B细胞表面特异性抗原受体(TCR或BCR)识别及结合,诱导机体产生适应性免疫应答的能力。

抗原性(antigenicity)或免疫反应性(immunoreactivity)：抗原与其所诱导产生的免疫应答效应物质(活化的T/B细胞或抗体)特异性结合的能力。完全抗原

同时具有免疫原性和抗原性的物质。半抗原(hapten)/不完全抗原

仅具有抗原性而无免疫原性的物质。载体(carrier)

与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。青霉素青霉烯酸蛋白+完全抗原免疫应答IgE生成，青霉素过敏

免疫原性和免疫反应性示意图AgTB效应T细胞浆细胞

抗体

二、抗原特异性抗原特异性是指抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生反应所显示的专一性。一种特定的抗原表位仅能激活特异性识别该抗原表位的淋巴克隆，这些淋巴细胞群产生的抗体以及效应细胞也仅可与该表位发生特异性结合。乙型肝炎病毒表面抗原HBsAg新冠病毒抗原试剂盒乙肝疫苗（抗原）刺激机体产生乙肝病毒抗体抗乙肝病毒抗体与乙肝病毒结合(而不与丙肝或甲肝病毒结合)A抗原抗A抗体

*抗原特异性的基本结构取决于抗原分子所含的抗原表位，又称抗原决定簇。*是抗原与TCR/BCR或抗体特异性结合的最小结构与功能单位，通常由5-18个氨基酸组成。

三、抗原特异性的分子基础—抗原表位(epitope)

抗原结合价(antigenvalence)一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的表位数目半抗原：1个抗原表位，1价抗原完全抗原：多个抗原表位，多价抗原Epitopes=6Valence=4抗原表位的类型：顺序/线性表位：连续排列的氨基酸构象表位：不连续排列但在空间上彼此接近形成特定的构象（1）从结构上分T细胞表位B细胞表位（2）从被免疫细胞识别上分E1、E3为顺序/线性表位E2为构象表位1.B细胞表位①构象表位（居多）或线性表位；②一般存在于抗原分子表面或转折处，呈三级结构。③可直接与B细胞抗原受体（BCR）结合，被B细胞识别。2、T细胞表位①顺序表位；②任何部位，通常位于抗原内部；③需经抗原递呈细胞（APC）加工处理，并与其MHC分子结合后，才能与T细胞抗原受体（TCR）结合，被T细胞识别

共同抗原表位和交叉反应共同抗原（commonantigen）：

不同抗原之间存在着相同或相似的抗原表位。抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似表位的不同抗原的反应。交叉反应（crossaction）Ag1Ag2共同抗原A族溶血性链球菌心脏瓣膜第二节影响抗原免疫原性的因素

抗原的理化性质

机体的生物学特性

抗原进入机体的方式

一、抗原的理化性质1、异物性定义----即“非已的物质”Ag的免疫原性的本质/核心对机体构成异物有以下三种情况：异种物质同种异体物质自身物质自身的物质为何可以是抗原？1）隐蔽的自身抗原外伤、手术自身物质血流（免疫系统接触）神经髓鞘膜蛋白眼球晶体蛋白精子蛋白自身免疫病甲状腺球蛋白2）修饰的自身抗原感染、药物自身物质化学结构改变电离辐射

2.化学性质：蛋白质是良好的抗原，糖蛋白、脂蛋白均有免疫原性。DNA、组蛋白免疫原性较弱

3.分子量大小：分子量＞10KD为免疫原分子量＞100KD为强抗原4.分子结构的复杂性：胰岛素分子量仅7.5kD,含芳香族氨基酸5.分子构象：化学基团的位置和性质7.物理性状态：聚合状态的蛋白质＞单体

颗粒性抗原＞可溶性抗原

6.易接近性：抗原表位在空间上与淋巴细胞抗原受体所接近的程度一、抗原的理化性质化学基团性质对抗原表位特异性的影响半抗原反应强度氨苯磺酸氨苯砷酸氨苯甲酸SO3HNH2AsO3HNH2COOHNH2+++++/－半抗原化学基团位置对抗原表位特异性的影响反应强度间位氨苯磺酸SO3HNH2++++/－邻位氨苯磺酸对位氨苯磺酸NH2SO3HNH2SO3H++分子构象抗氨苯磺酸抗体抗间位氨苯磺酸抗体易接近性：

二、机体的生物学特性1.遗传因素2.年龄、性别与健康状态青/老、男/女、怀孕否？、感染等

三、抗原进入机体的方式剂量、途径、免疫接种次数、免疫佐剂的选择

诱导应答强弱：皮内注射和皮下免疫>肌肉注射>静脉注射>口服

第三节抗原的种类抗原的种类繁多,来源广泛,化学组成不一,物理性状不同,诱导免疫应答所需的细胞也不同。依据不同的标准,可有不同的分类原则。1.根据化学性质的不同，抗原可分为五类：蛋白质：异种动物血清（抗毒素/类毒素）、病毒蛋白、Rh抗原、食物蛋白多糖：细菌的荚膜多糖、肽聚糖、脂多糖多肽寡糖：ABO血型抗原核酸和脂质小分子化学物质/半抗原EmilvonBehring1854-1917,GermanyNobelPrizein1901冯.贝林

2.根据产生抗体是否需要Th细胞辅助分类*胸腺依赖性抗原（thymusdependentantigen,TD-Ag）：刺激机体B细胞产生抗体时需要Th细胞辅助的抗原，绝大多数蛋白质抗原属此类。B细胞通过BCR识别抗原的B细胞表位,内吞并将抗原降解成短肽,通过与MHCⅡ类分子结合,提呈给Th细胞识别,为B细胞活化提供刺激信号。诱导B细胞活化可产生IgM、lgG和IgA同种型抗体,并可产生免疫记忆。TD-Ag可刺激T细胞产生细胞免疫应答。

*胸腺非依赖性抗原（thymusindependentantigen,TI-Ag）：可直接激活B细胞产生抗体，无需Th细胞的辅助，主要为多糖类抗原。3.根据抗原与机体的亲缘关系分类*异种抗原（xenoantigen）：来自不同种属的抗原*同种异型抗原（allogeneicAg）：如ABO血型抗原、HLA抗原*自身抗原（autoantigen）*异嗜性抗原（heterophilicantigen）：一类与种属无关，存在于人、动物及微生物之间的共同抗原，又称Forssman抗原。*独特型抗原异种抗原同种异型3.根据抗原提呈细胞内抗原的来源区分内源性抗原：是指抗原提呈细胞内新合成的抗原。外源性抗原：指并非由抗原提呈细胞合成而是由APC在细胞外部摄取的抗原、来源于细胞外的抗原。四、其他分类1.按性能分完全抗原半抗原2.按溶解性分

颗粒性Ag：可溶性Ag：3.按产生方式分

天然抗原人工抗原第四节非特异性免疫刺激剂

超抗原佐剂

丝裂原

与抗原特异性激活T/B细胞应答不同，某些物质可以非特异性激活T/B细胞应答，称为具有抗原样特性的免疫刺激剂超抗原（superantigen,sAg）某些抗原物质，只需要极低浓度（1~10ng/ml）即可激活2％~20％T细胞克隆，产生极强的免疫应答，这类抗原称之为超抗原。普通抗原单克隆T细胞应答10-6

~10-4

超抗原多克隆T细胞应答2%~20%*无须抗原加工与递呈*形成TCRVβ-超抗原-MHC-Ⅱ类分子复合物，*无MHC限制性SAg的生物学意义＊毒性作用及诱导炎症反应SAg与T细胞结合的特点Th细胞抗原提呈细胞MHCⅡ分子普通抗原肽——TCR超抗原佐剂（adjuvant）

某些物质预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型，此类物质被称为佐剂。无机化合物：明矾、氢氧化铝有机物：弗氏不完全佐剂、矿物油生物制剂：卡介苗、霍乱毒素B亚单位(CTB)、LPS、细胞因子及热休克蛋白等主要机制：1.改变抗原的物理性状，促使抗原缓释，延长抗原在体内的潴留时间。2.刺激单核巨噬细胞，增强其对抗原的处理和提呈。3.刺激淋巴细胞增值分化，增强和放大免疫应答。丝裂原（mitogen）可致细胞发生有丝分裂，进而增殖的抗原，亦称有丝分裂原。刺激静止的淋巴细胞转化为淋巴母细胞并发生有丝分裂丝裂原受体丝裂原抗原研究在医学实践中的应用

1.免疫学检测－诊断、辅助诊断、病情监测及预后判断

以已知抗原检测未知抗体;以已知抗体检测未知抗原或未知的抗原表位;(1)

传染因子及其抗体的确定.(2)

检测过敏原(3)

输血配型及移植配型(4)肿瘤标志物的检测(5)可溶性细胞因子受体及可溶性黏附分子检测2.免疫预防－疫苗的研制与应用小结抗原的概念及两个基本特性决定抗原免疫原性的因素抗原特异性与交叉反应抗原的种类及其医学意义一.填空抗原具有两种基本特性：___和___。2.抗原的特异性由___决定。3.___是作为抗原的首要条件4.与种属特异性无关，存在于不同种系生物之间的共同抗原称为___。二.选择题1.下列哪种物质没有免疫原性A.异嗜性抗原

B.抗体

C.补体

D.半抗原

E.细菌多糖2.有的抗原称为TI-Ag，这是因为A．抗原来源于非胸腺组织B．它诱生的抗体是在骨髓中产生的C．它诱生的抗体属于IgG类