《C抗原TS》PPT课件.ppt

卢 小 玲 教授 主任,广西医科大学免疫学教研室101馆4楼,抗 原,第三章 抗原 1、什么是抗原？ 2、什么是抗原决定簇？ 3、简述影响抗原诱导免疫应答强弱的主要因素。 4、比较B细胞表位和T细胞表位的特性。 。,主要内容,一、抗原的概念和特性 二、决定抗原免疫原性的条件 三、抗原的特异性 四、抗原的种类及其意义 五、几种重要的抗原及佐剂,真菌(表皮癣菌),病毒(脊髓灰质炎病毒),细菌(梭状杆菌),寄生虫(绦虫),肿瘤细胞,免疫学中的“异己”,一、抗原的概念和特性,什么是抗原(antigen， Ag)？,抗原是一类能刺激机体免疫系统(淋巴细胞等)使之产生免疫应答、并能与相应的免疫应答产物(抗体或致敏淋巴细胞)在体内外发生特异性结合的物质。,抗原刺激机体免疫应答的过程,抗原 免疫系统 免疫产物 生理性免疫应答 免疫效应 病理性免疫应答,结合,抗原的特性,抗原的两种特性,免疫原性 immunogenicity,抗原性（反应性）antigenicity,Ag （诱导抗体及致敏淋巴细胞的能力）,与抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力。,免疫原性,抗原性,完全抗原 Complete Antigen,什么是完全抗原(Complete Antigen)？,完全抗原： 同时具有免疫原性和抗原性的物质。,抗原性（结合）,免疫原性（诱导）,半抗原 （hapten）,半抗原(hapten): 仅具有抗原性而无免疫原性的物质。,什么是半抗原(hapten) ？,大多数多糖、类脂、某些药物等属于半抗原,carrier,hapten,完全抗原,转 变,carrier多为大分子protein、多聚赖氨酸,什么是载体(carrier) ？,载体(carrier) : 与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。,半抗原与载体,抗原刺激是引起机体产生适应性免疫应答的先决条件。 某些情况下，抗原也可诱导机体表现为无应答状态，成为免疫耐受。 耐受原 (Tolerogen) ：诱导机体产生免疫耐受的抗原。 变应原 (allergen)：某些抗原还可引起机体发生病理性免疫应答，如超敏反应。此类抗原叫变应原。,什么是耐受原和变应原?,1.抗原的理化特性,三方面,2.抗原与宿主的相互作用,3.机体遗传因素,二、决定抗原免疫原性的条件,1.抗原的理化特性,1.化学性质：蛋白质，多糖，而脂质无应答性,4.分子构象和易接近性：（图示）,5.物理性状： 聚合单体； 颗粒性可溶性,分子构象和易接近性,分子构象：指抗原分子中某些特殊化学基团的三维结构，其决定该抗原分子能否与相应淋巴细胞表面受体相互吻合，从而启动免疫应答。因此抗原分子构象的细微变化，可能导致其免疫原性发生改变。 易接近性（accessibility）：指抗原分子的特殊化学基团与淋巴细胞表面相应的抗原受体相互接触的难易程度。,分子构象和易接近性示意图,抗原的氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系,抗原免疫原性的本质是异物性（定义？）,本质上是：,在胚胎期未接触过TCR 、BCR的物质,（1）异物性：,亲缘关系越远 免疫原性越强。,2.抗原与宿主的相互作用,异物性物质种类：* 异种物质 * 同种异体物质 * 自身抗原,（2）抗原进入机体的途径：,剂量适中 皮内皮下静脉、腹腔注射口服,2.抗原与宿主的相互作用,遗传因素（Ir基因) ： 年龄、性别、健康状态：,3. 宿主因素,抗原特异性（特异性识别诱导和特异性结合） 特定抗原 特异性抗体 致敏淋巴细胞,特异性结合、作用,三、抗原的特异性,抗原识别诱导的特异性,抗原与抗体结合的特异性,1. 决定抗原特异性的分子结构基础,表位（抗原决定基） 抗原依靠抗原决定基去结合特异性抗体和免疫活性细胞上的膜受体。,抗原分子中决定抗原特异性的化学基团，又称表位(epitope）,概念：,什么是抗原决定基 （antigenic determinant）？,表位的性质,数目,空间构象,决定着Ag的特异性,抗原决定基位置对抗原特异性的影响,Landsteiner,元偶氮苯,表位的化学基团成份对抗原特异性的影响,抗原结合价(antigen valence)：,一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的表位总数目,epitopes valence,= 6,= 4,2）抗原决定基的类型及性质,构像表位和线性表位,抗原的T细胞表位和B细胞表位,抗原的T细胞表位和B细胞表位,T细胞抗原表位和B细胞抗原表位的区别,T细胞抗原表位,B细胞抗原表位,受体 MHC 性质 大小 类型 位置,TCR 必需 主要为变性多肽 812个氨基酸（CD8 T） 1220个氨基酸（CD4 T） 线性 抗原分子的任何部位,BCR 无需 多为天然的多肽、多糖、LPS等 57个氨基酸、57个单糖或 57个核苷酸 构象或线性 抗原分子表面,载体,半抗原,B,Th,活 化,半抗原表位和载体表位,B 细胞识别半抗原表位，并将携带这一半抗原的载体蛋白的T细胞表位提呈给Th细胞识别，以获得Th的辅助活化。,在初次与再次免疫应答时，半抗原须结合在相同载体上，才能产生抗半抗原的抗体，此现象即载体效应。,半抗原载体效应,交叉反应（cross-reaction） ：抗体对具有相同或相似决定基的不同抗原的反应，称之交叉反应。,共同抗原（common antigen,交叉抗原） ：两种不同抗原之间可以存在相同或相似的antigenic determinent。,3）交叉抗原及其意义,抗原异质性（heterogeneity）:抗原物质的非均一性。 抗原可由不同分子组成； 一个分子可有多个表位； * 存在于不同抗原物质上的相同或相似的 表位称为共同表位。 * 交叉抗原（共同抗原）：带有共同表位 的抗原 。,交叉反应的原因,细菌抗原异质性,1. 根据产生抗体是否需要Th细胞辅助分类 * 胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen, TD-Ag）：由B细胞表位（半抗原）和T细胞表位（载体）组成，绝大多数蛋白质抗原属此类。 * 胸腺非依赖性抗原（thymus independent antigen, TI-Ag）：由多个重复B细胞表位组成，可分为TI-1Ag和TI-2Ag。,四、抗原的种类及其意义,TD-Ag和TI-Ag,TD-Ag,TI-Ag,绝大多数Ag， 由半抗原载体组成,TD-Ag和TI-Ag,B,TI抗原激活B1细胞示意图,信号,信号,有丝分裂原,TD-Ag和TI-Ag的区别,TD-Ag和TI-Ag的区别,* 异种抗原（xenoantigen） * 同种异型抗原（allogeneic Ag）：如ABO血型抗原 * 自身抗原（autoantigen） * 异嗜性抗原（heterophilic antigen）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,2. 根据抗原与机体亲缘关系分类,1) 异种抗原 Xenogenic Ag,2) 同种异型抗原 （allogenic Ag）,pathogeny 异种动物免疫血清,同一种属不同个体，如血型、HLA,异种动物免疫血清,特异性Ab,中和毒素,异种Ag,机体产生anti-Ab,2. 根据抗原与机体亲缘关系分类,3) 自身抗原（autoantigen）,隐蔽的autoantigen ：脑组织、眼底视网膜 修饰的autoantigen ：,4) 异嗜性抗原（heterophilic antigen）,一类与种属无关的存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原。,如：溶血性链球菌细胞膜与人肾小球基底膜、心肌组织的共同Ag。,5）独特型抗原：,TCR、BCR、Ig的V区,与antigenic determinent结合,诱导抗独特型抗体产生,调节免疫应答,定义：TCR、BCR或Ig V区所具有的独特的氨基酸序列和空间构型结构，可诱导抗独特型抗体的产生。,3. 根据抗原是否由抗原提呈细胞合成分类,1) 外源性抗原: 指非APC自身所产生的抗原 2) 内源性抗原: 指免疫效应细胞的靶细胞自身所产生的抗原。 如病毒蛋白、肿瘤抗原,* 完全抗原和半抗原 * 天然抗原、人工抗原和基因工程抗原 * 如移植抗原、肿瘤抗原、变应原、耐受原等,4. 其他分类方法,抗原在临床实践中的应用,1) 疾病的诊断 2) 疾病的治疗 3) 疾病的预防 4) 医学研究,五、几种重要的抗原及佐剂,超抗原 丝裂原 佐剂,（一）超抗原(superantigen, SAg),单克隆T细胞应答 1:104 - 1:105,超抗原,* 一类由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的抗原，能与多数T细胞结合并为T细胞活化提供信号，极微量蛋白可活化多克隆T细胞，产生很强的刺激效果，故称为超抗原。,* 无须抗原加工与递呈 * 形成TCR V-超抗原-MHC-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 自身免疫病 免疫抑制,SAg与T细胞结合的特点,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 。,丝裂原受体,PHA、ConA、PWM,佐 剂,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（adjuvant）。 化合物：明矾、弗氏不完全佐剂 生物制剂：卡介苗、霍乱毒素B亚单位(CTB)、细胞因子及热休克蛋白等 佐剂的作用机制,思考题？,1.有哪些因素可影响抗原的免疫原性? 2.试举出几种抗原获取的方式（来源） 。 3.试举出几类常见的抗原，讲讲它们与人体正常免疫系统相互作用的意义?,1.有哪些因素可影响抗原的免疫原性?,某种物质是否具有免疫原性以及免疫原性的强弱，主要取决于物质本身的理化性状和宿主方面的因素。 抗原的理化性状是指抗原的分子量、化学组成、结构及物理状态。一般而言，大分子物质(如蛋白质、多糖)免疫原性强，小分子多肽、核酸)免疫原性较弱；含大量芳香族氨基酸的蛋白质抗原性明显高于以非芳香族氨基酸为主的蛋白质；结构复杂的物质抗原性强，结构简单的物质免疫原性较弱；聚合体蛋白质比单体可溶性蛋白质免疫原性强。宿主因素主要指抗原相对于宿主的异物性和宿主的遗传特性。具有异物性的物质包括异种物质、同种异体物质、隐蔽或改变的自身物质。通常种属关系越远，免疫原性越强。 宿主的遗传特性是指同种动物的不同个体，对同一抗原的免疫应答反应存在明显差异，这种差异是受基因控制的。此外，宿主的年龄、性别、抗原进入宿主体内的途径也是影响免疫应答反应强弱的重要因素。 另外，人工加入的佐剂也可影响Ag的免疫应答的过程。,2. 试举出几类常见的抗原,讲讲它们与人体正常免疫系统相互作用的意义?,异种抗原 抗感染(病原体