抗原与抗原提呈.ppt

抗原与抗原提呈,第一节抗原概述,概念抗原（antigen，Ag）是一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答、并能与相应免疫应答产物（抗体和致敏淋巴细胞）在体内外发生特异性结合的物质。,免疫原性（immunogenicity）抗原能刺激特异性免疫细胞，使之活化、增殖、分化，最终产生免疫效应物质（抗体或致敏淋巴细胞）的特性抗原性(antigenicity)抗原可在体内外与相应的免疫效应物质发生特异性结合的特性。,抗原的特性,凡具有免疫原性和抗原性的物质称为完全抗原只有抗原性而无免疫原性的物质称为半抗原（hapten）,抗原概述,抗原概述,抗原为何能诱导免疫应答？,Burnet的克隆选择学说（clonalselectiontheory）被普遍接受。,克隆选择学说,淋巴细胞克隆具有各自特异的抗原受体未成熟淋巴细胞如结合自身抗原即被克隆删除成熟淋巴细胞可识别外来抗原，并发生活化和克隆扩增同一克隆的淋巴细胞识别相同抗原分化为效应细胞，清除相应抗原,(clonalselection),一、抗原的性质,抗原物质是否具有免疫原性，一方面取决于抗原本身的性质，另一方面取决于机体对抗原刺激的反应性。,抗原的性质,异物性异种物质、同种异体物质、自身抗原（隐蔽的自身成分、变性的自身成分）一定的理化性状大分子胶体、一定的化学组成和结构、分子构象与易接近性、一定的物理性状完整性,抗原特异性,特异性（specificity）是指物质之间的相互吻合性或针对性、专一性。抗原的特异性表现在两个方面，即免疫原性的特异性和抗原性的特异性。特异性是免疫应答最重要的特点，也是免疫学诊断与防治的理论依据。决定抗原特异性的物质基础是抗原分子中的抗原决定簇。,抗原决定簇,抗原决定簇(antigendeterminant,AD)指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，即与TCR/BCR及抗体特异性结合的部位，又称表位(epitope)。一个多肽含表位56个氨基酸残基；一个多糖表位含57个单糖；一个核酸半抗原表位含68个核苷酸。抗原分子表面能与抗体结合的决定簇总数称为抗原结合价,抗原决定簇的分类,非覆盖型表位和覆盖型表位功能性和隐蔽表位T细胞表位和B细胞表位载体表位和半抗原表位。,功能性表位,位于抗原分子表面，易被BCR/Ab结合的决定基。,隐蔽性表位,位于抗原分子内部，不易被BCR/Ab结合的决定基。,T细胞表位,T细胞表位指抗原分子中被T细胞所识别的表位这些表位由序列上相连的氨基酸组成称线性表位多位于抗原分子内部，必须由APC将抗原加工处理为小分子多肽并与MHC分子结合，然后才能被TCR所识别。,B细胞表位,B细胞表位指抗原分子中被B细胞所识别的表位这些决定簇由序列上不相连、但在空间结构上相互连接的氨基酸或多糖组成称构象表位BCR能与未经APC加工的抗原发生反应，其识别的靶结构主要位于抗原分子表面的表位。,半抗原-载体效应,在人工抗原中，由半抗原加载体组成，实验证实，在初次与再次免疫时，半抗原必须结合在同一载体上，才能产生抗半抗原的抗体，称载体效应。进一步实验证实，B细胞识别半抗原表位，T细胞识别载体表位。,抗原-抗体反应的特异性,抗原抗体反应具有高度特异性特异性是由抗原表位所决定，而非由整个抗原分子决定抗原表位的空间位置很重要抗原结构的旋光度也与抗原特异性有关,交叉反应,抗原（或抗体）除与其相应抗体（或抗原）发生特异性反应外，有时还可与其他抗体（或抗原）发生反应，称为交叉反应(crossreaction)。若两种不同的微生物抗原具有相同或相似的抗原表位，则称为共同抗原(commonantigen)或交叉抗原。,抗原的种类,根据抗原来源与机体的亲缘关系分类异种抗原、同种异型抗原、自身抗原、异嗜性抗原根据抗原激发机体免疫应答对T细胞的依赖性分类胸腺依赖性抗原和非胸腺依赖性抗原其他分类：外源性抗原、内源性抗原,据Ag与机体的亲缘关系分类,异种Ag：如病原微生物及产物，动物免疫血清。同种异种Ag：如血型、HLA自身Ag：如变性的自身Ag，隔离Ag的释放异嗜性Ag又称Porssman抗原，指一类与种属无关存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原。如链球菌与肾小球基底膜。,外源性抗原与内源性抗原,外源性抗原：指非自身APC产生的，来源于细胞外的抗原。如细菌、动植物蛋白等。内源性抗原：指免疫效应细胞的靶细胞自身所产生的，来源于细胞内的抗原。如病毒蛋白、肿瘤抗原。,诱导免疫细胞增生的其它成分,免疫佐剂某些物质若先于抗原或与抗原一起注入机体，可增强机体对该抗原的特异性免疫应答或改变免疫应答类型，此物质称免疫佐剂。佐剂的作用增强抗原的免疫原性；增强机体对抗原刺激的反应性；改变抗体类型；引起或增强迟发性超敏反应。,丝裂原PHA、ConA、PWM、LPS超抗原SAg：某些物质具有强大的刺激T细胞活化的能力，称此物质为超抗原,四、诱导免疫细胞增生的其它成分,超抗原的种类,T细胞超抗原和B细胞超抗原外源性超抗原：某些细菌的毒素内源性超抗原：某些病毒蛋白,超抗原激活T细胞的特点,强大的刺激能力（1/20）无须APC的处理与T细胞相互作用无MHC限制性选择性结合TCR链V区超抗原不仅可激活T细胞，而且可能诱导T细胞的耐受超抗原的免疫识别位点分为两类：MHC结合位和TCRV区结合的T细胞表位,超抗原激活B细胞的特点,能激活外周循环中25-46%的B细胞，一般抗原仅能激活少于0.1%的B细胞SAg通过其所含的多个Fab结合位点或以聚合形式而介导BCR交联需细胞因子信号的辅助,超抗原的生物学意义,参与某些病理过程SAg刺激大量T细胞激活，产生多种细胞因子引起某些疾病。SAg与自身免疫应答SAg的强大刺激可能激活体内自身反应性T细胞，从而诱发自身免疫性疾病SAg与免疫抑制T细胞因过度激活而被耗竭与抗肿瘤效应CTL被大量激活而对肿瘤发挥杀伤作用,抗原提呈,外源性抗原循溶酶体途径被处理和提呈，该过程受MHC-II分子限制MHC-I类分子参与提呈的抗原大多数内源性合成的蛋白质分子（胞质溶胶提呈途径）MHC非依赖途径,抗原提呈的途径,溶酶体提呈途径（MHC-II类分子途径）,Ag的摄取M：吞噬（固体/大分子复合物等颗粒性Ag）吞饮（极微小颗粒可溶性Ag）受体介导的胞吞作用（FCR、C3bR）。DC：受体介导的胞吞作用吞饮BC：借助BCR，特异性结合Ag，内化Ag-BCR复合物,溶酶体提呈途径,Ag的加工与处理1、Ag在APC中的降解：吞噬体（初级内体）吞噬溶酶体（次级内体）Ag降解成小分子多肽（10-17AA残基的短肽）2、Ag肽与MHCII类分子结合二条途径：恒定链（Ii）依赖途径恒定链（Ii）非依赖途径,恒定链（Ii）依赖途径,在内质网，MHCII类分子合成并与Ii形成九聚体,在MC中，Ii链部分降解，留一小段Clip链,在HLA-DM参与下，使CliP脱落，肽结合槽完全暴露,MHCII类分子与抗原肽结合,运至细胞表面,高尔基体转运,提呈给CD4+T细胞,Ii链：辅助分子恒定链功能：1、促进MHC-II分子形成、组装折叠2、与MHC分子的Ag结合槽结合以阻止MHC分子与内源性Ag结合3、促进MHC分子细胞内的转运HLA-DM：1、MHC编码的分子2、存在与次级溶酶体膜上，耐酸3、酶解CLip片段,恒定链（Ii）非依赖途径,APC表面成熟的MHCII类分子重新内化，进入内体与已处理的抗原肽结合形成复合物,内源性抗原在胞浆中被蛋白酶体降解，其酶体的核心是低分子量多肽（LMP）抗原肽经抗原加工相关运转体（TAP）转运至内质网抗原肽与内质网中的MHCI类分子结合形成复合物复合物经高尔基氏体转运至细胞表面提呈给CD8+T细胞,胞质溶胶提呈途径（MHC-I类分子途径）,蛋白酶体：1、圆柱形体结构，中空的孔道2、中心为低分子量多肽（lowmolecularweightpolypeptide,LMP)3、作用是裂解抗原TAP(transporterassociatedwithantigenprocessing）：抗原加工转运体或抗原肽转运体1、是一种异二聚体（TAP1和TAP2）2、跨膜蛋白，存在于内质网上形成孔样结构3、依赖ATP对多肽进行主动转运4、选择转运8-13肽,交叉提呈途径,交叉提呈指外源性抗原循M