《医学抗原本科》PPT课件.ppt

抗原,张红欣 免 疫 教 研 室 电话：6222151,抗原的概念（重点） 抗原的异物性与特异性（重点） 影响抗原诱导免疫应答的因素（重点） 抗原的种类（重点） 非特异性免疫刺激剂,主要内容,背景知识,淋巴细胞,B 淋巴细胞,T 淋巴细胞,浆细胞,致敏T 淋巴细胞,生成抗体，介导体液免疫,辅助体液免疫，介导细胞免疫,1.抗原（Antigen,Ag）,能与T细胞的TCR或B细胞的BCR结合，促进其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。,抗原的概念,TCR: T cell antigen-receptor T细胞受体,BCR: B cell antigen-receptor B细胞受体,2.抗原的特性,能与免疫应答产物，即抗体或致敏淋巴细胞发生特异结合的能力,免疫原性（Immunogenicity）,刺激机体产生免疫应答，诱导产生抗体或致敏淋巴细胞的能力,抗原性（Antigenicity）,抗原,B细胞,T细胞,抗体,致敏T细胞,免疫原性,抗原性,抗原性 免疫原性 完全抗原或免疫原 + + （immunogen） 不完全抗原或半抗原 + - （hapten）,3. 完全抗原与半抗原：,引申两个名词,免疫耐受（负性应答） 宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态,4.按免疫反应的不同，抗原又有许多名称,1) 免疫原,正常免疫应答（正性应答） 宿主此后的一段时间里对该抗原处于应答状态,2) 变应原（过敏原）,超敏反应 抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症反应或损伤,3) 耐受原,第一节、抗原的异物性和特异性,异物性的程度取决于其与机体的亲缘关系。,一、异物性（foreignness）：,指化学结构与机体正常的自身成分不同或机体免疫细胞从未接触过的物质。,抗原的免疫原性的本质就是异物性。,免疫应答的本质就是识别和排斥异物。,异物性物质包括,异种物质：非人类来源的抗原 如：病原微生物、动物血清、植物蛋白等,2. 同种异体物质：存在于同一种属不同个体之间的抗原 如：人类RBC血型抗原、组织相容性抗原,3. 自身抗原： 改变的自身抗原：肿瘤蛋白 隐蔽的自身成分 如：精子、脑组织、眼晶状体蛋白,二、特异性（specificity）,抗原的特异性既表现在免疫原性上，也表现在免疫反应性（抗原性）上。,免疫学诊断和治疗的基础,指物质之间的相互吻合性或针对性、专一性,1抗原表位（epitope）：,概念：是指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，是TCR和BCR及抗体特异性结合的基本单位。,抗原结合价（Antigenic valence）： 是指能与抗体分子结合的功能性表位的总数。,半抗原,单价,天然抗原,多价,2.表位的分类（按结构） 顺序表位(sequential determinant )，又称线性表位连续性线性排列的短肽，如蛋白质一级结构 构象表位(conformational determinant )，又称非线性表位 短肽或多糖残基在空间上形成的特定的构象，如蛋白质：二、三、四级结构,3.表位的分类（按识别的细胞）,B细胞表位 能被B细胞抗原识别受体（BCR）结合的表位，多在抗原分子的表面或转折处，可直接被B细胞识别。 T细胞表位 能被T细胞抗原识别受体（TCR）结合的表位。多为顺序表位，需经抗原提呈细胞（APC)加工处理，并与MHC分子结合后，T细胞才能识别。,B细胞表位,T细胞表位,表位,蓝色：抗原提呈细胞（APC）；红色：T细胞,MHC分子,T细胞表位和B细胞表位的区别,T cell 表位 B cell表位 识别受体： TCR BCR 抗原性质： 主要是线性短肽 天然多肽、多糖、脂多糖、 有机化合物 APC参与 需APC加工成肽段 不需APC加工, 是天然构象 表位类型 线性表位 线性表位或构象表位 表位位置 抗原分子任意位置 抗原分子表面 表位大小 8到17个aa 5到17个aa、5-7个单糖或 核苷酸残基,3、抗原表位决定抗原的特异性：,含有不同化学基团的合成抗原,化学基团的位置对抗原特异性的影响,实验抗原,4、表位（半抗原）-载体效应,抗原种类 免疫原性 反应原性 载体抗原 + + 半抗原 - + 半抗原-载体 + +,表位（半抗原）-载体效应,半抗原-载体,半抗原,载体,无抗体,半抗原抗体和载体抗体,载体抗体,表位（半抗原）-载体效应机制,在免疫应答中，B细胞识别半抗原，并提呈载体的抗原表位给T细胞，并以此将T、B细胞连接起来，T细胞才能激活B细胞，B细胞再生成抗体。 天然抗原常同时具有T细胞表位和B细胞表位，可同时活化T细胞和B细胞。,半抗原-载体效应中T-B细胞协同,半抗原-载体,载体表位,载体-半抗原概念的重要性： 解释低分子量化合物与体内载体蛋白质分子结合诱发超敏性反应产生的药物过敏症。如：青霉素,5、共同抗原与交叉反应 共同抗原表位: common antigen 不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位，称共同抗原表位。 交叉反应： cross-reaction 抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似抗原表位的不同抗原的反应，称交叉反应。,第二节、影响抗原诱导免疫应答的因素,一、抗原的理化性质 1. 化学性质： 多数蛋白质-20种氨基酸-强抗原 多糖-最多5种单糖-弱抗原 核酸-仅4种核苷酸-弱抗原,2. 分子大小: 强抗原： MW 100KD； 弱抗原或无抗原性: MW10KD 分子量越大，含有表位越多，结构越复杂，免疫原性越强。 3. 结构复杂性： 分支氨基酸抗原性直链氨基酸,4. 分子构象 天然抗原分子表面的特定空间构象(构象表位)，影响抗原的免疫原性。 5. 易接近性(accessibility): 指抗原表位被淋巴细胞抗原受体（BCR或TCR）所能接近的程度。 6. 物理状态 聚合状态蛋白质蛋白质单体 颗粒性抗原可溶性抗原,1.宿主的遗传性： 控制个体免疫应答质和量的关键基因是主要组织相容性复合体（MHC）。 T细胞表位需要与MHC形成复合物才能与TCR结合。 2. 年龄、性别与健康状况,二、宿主方面的因素,1、剂量（Dose）： 太高和太低均可诱导免疫耐受。 2、途径(Route)： （免疫原性）皮内注射皮下注射腹腔注射和静脉注射口服 口服易诱导免疫耐受 3、间隔时间和次数 4、免疫佐剂（Adjuvant）：免疫增强剂,三、抗原进入机体的方式,一、根据产生抗体是否Th细胞参与,胸腺依赖抗原 (Thymus-dependent Antigen,TDAg) 需要T细胞辅助才能刺激B细胞产生抗体的抗原。如多数蛋白抗原。 胸腺非依赖抗原 （Thymus independent antigen,TIAg） 不需要T细胞辅助，直接刺激B细胞产生抗体的抗原，如多糖。,TI-1Ag: 使未成熟的和成熟的B细胞应答 TI-2Ag：使成熟的B细胞应答,第三节 抗原的分类,TD-Ag 与TI-Ag的区别,TD-Ag TI-Ag 表位组成 B和T细胞表位 重复B细胞表位 T细胞辅助 必需 不需 产生抗体 多种 IgM 免疫记忆 可产生 不产生 免疫应答 体液和细胞免疫 体液免疫,二、根据抗原与机体的亲缘关系分类,1、异种抗原（xenogenic Ag)：不同种属 2、同种异型抗原（allogenic Ag)：同一种属不同个体 3、自身抗原（autoantigen)：隔离抗原和改变的抗原 4、异嗜性抗原（heterophilic antigen)： 与种属无关、存在于人、动物及微生物之间的共同抗原。高度保守。 5、独特型抗原：TCR、BCR和抗体的抗原识别区的多肽片断,按抗原的合成部位划分,内源性抗原（endogenous antigen）： 抗原提呈细胞（APC）内合成，与MHC I类分子形成复合物，与CD8+T细胞结合。 外源性抗原（exogenous antigen）： 抗原提呈细胞（APC）外摄取，与MHC II类分子形成复合物，与CD4+T细胞结合。,表位,蓝色：抗原提呈细胞（APC）；红色：T细胞,MHC分子,人工抗原（artificial antigen）,自身抗原（auto-, self-）,等等,其它分类,天然抗原 （Natural antigen）,外来抗原（foreign）,一、超抗原（supper antigen,SAg）,第四节 非特异性免疫刺激剂,是指某些抗原，只要极低浓度即可 激活220的T细胞克隆，产生极强 的免疫应答。 诱导的免疫应答并非针对超抗原本身，而是通过分泌大量细胞因子参与病理生理过程。 多克隆激活剂，不具有特异性。,TCRVb,普通抗原,MHC II分子,T 细胞,抗原提呈细胞（APC）,超抗原与普通抗原的区别：MHC结合部位、TCR结合部位、MHC限制性、应答特点、反应细胞、T细胞反应频率,是非特异的免疫增强剂。预先或与抗原同时注入体内能够非特异地增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质佐剂。,二、佐剂（Adjuvant）,生物性的：卡介苗；短小棒状杆菌；脂多糖 （LPS) 和细胞因子 无机化合物：氢氧化铝；明矾等 人工合成：如双链多聚肌苷酸；胞苷酸； 双链多聚腺苷酸:尿苷(PolyI:C)； 弗氏完全佐剂：目前最常用于动物实验的佐 剂，加强体液免疫和细胞免疫 弗氏不完全佐剂：加强体液免疫 新型佐剂：脂质体；CpG寡核苷酸；,佐剂的种类：,改变抗原物理性状，延缓抗原降解和排除，延长抗原在体内滞留时间。 刺激单核-巨噬细胞系统，增强其对抗原的处理和提呈能力。 刺激淋巴细胞的增殖分化，从而增强和扩大免疫应答的能力。,佐剂作用的机制,佐剂的应用,1. 增强特异性免疫应答，用于预防接种及制备动物抗血清,2. 作为非特异性免疫增