05 抗原.ppt

抗原Antigen 赵祖国广东医学院临床免疫学教研室zuguozhao 0769 22896378 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 抗原的种类五 淋巴细胞的多克隆激活剂和免疫佐剂 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 抗原的种类五 淋巴细胞的多克隆激活剂和免疫佐剂 一 抗原的概念和特性 指能与 TCR BCR 特异性结合 刺激免疫系统产生特异性免疫应答 并与免疫应答产物 抗体或致敏淋巴细胞 在体内 外发生特异性结合的物质 一 抗原 antigen Ag 二 抗原的基本特性 1 免疫原性 immunogenicity 2 抗原性 antigenicity 或免疫反 immunoreactivity 1 免疫原性 immunogenicity 能够刺激机体产生免疫应答 包括诱导产生抗体及效应淋巴细胞 2 抗原性 免疫反应性 能与抗体或效应T淋巴细胞特异性结合的能力 三 完全抗原 半抗原与载体 半抗原 Hapten 仅具有抗原性而无免疫原性的物质 不能诱导免疫应答 但可与特异性免疫反应的产物发生反应的物质 载体 carrier 能够使半抗原成为具有免疫原性 可诱导免疫应答 的物质称为载体 完全抗原 同时具有免疫原性和抗原性的物质 半抗原 Hapten 小分子 免疫应答 immuneresponse 载体carrier 半抗原 载体 完全抗原 carrier Hapten 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 抗原的种类五 淋巴细胞的多克隆激活剂和免疫佐剂 二 影响免疫原性的因素 1 异物性2 理化性质 1 分子量 物理性状 2 化学组成和复杂性 3 分子构象的易接近性 3 宿主因素 1 机体的遗传特性 2 年龄 性别 健康状态 4 进入机体的方式 1 抗原的异物性 异物性是免疫原的核心 非己物为异物 抗原与机体之间的亲缘关系越远 组织结构的差异越大 免疫原性越强 异种物质 各种病原体 动物蛋白 同种异体物质 血型物质 自身抗原 自身成分在胚胎期末与免疫活性细胞接触过的物质 精子 眼内容物等 又称为隐蔽性抗原 1 分子量 10kD 100kD 10kD 免疫原 Immunogens 强免疫原 Strongimmunogens 弱免疫原 Poorimmunogens 分子量大 不易被降解 持续刺激免疫细胞 强免疫反应 2 抗原的理化性质 抗原分子结构复杂抗原决定基多 物理性状化学性质相同的抗原可因物理性状不同而影响免疫原性 如 1 聚合状态的蛋白质的免疫原性强于可溶性抗原 2 免疫原性弱的物质吸附于颗粒物表面 可有效增强免疫原性 3 与免疫佐剂联用有效增强免疫原性 2 化学组成和复杂性糖蛋白 脂蛋白 多糖 脂多糖活化的淋巴细胞中的DNA 染色体 组蛋白 自身抗DNA 组蛋白抗体 抗核抗体 自身免疫病 复杂的化学结构 明胶分子 分子量 100kD 直链氨基酸 加苯环氨基酸 2 酪氨酸 免疫原性很弱 免疫原性大大增强 3 分子构象 conformation 的易接近性 accessibility 抗原性 酪氨酸多聚丙氨酸谷氨酸多聚赖氨酸 2 宿主因素 1 机体遗传因素机体的免疫应答能力受遗传控制 Ir基因 2 宿主免疫状态性别 年龄 不同发育阶段等 3 免疫方式途径 剂量 次数 时间间隔皮内注射 皮下注射 肌肉注射 腹腔注射 静脉注射 影响免疫原性的因素 1 抗原的理化性质2 宿主因素3 免疫方式 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 抗原的种类五 淋巴细胞的多克隆激活剂和免疫佐剂 一 抗原的特异性 抗体 Ag Specificity 1 特异性 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 物质之间的相互吻合性或针对性 2 意义 特异性是免疫应答最重要的特点 也是免疫学诊断和防治的理论依据 抗原与抗体结合的特异性 3 半抗原 载体 完全抗原 用于研究抗原特异性 半抗原为简单的有机化学分子 半抗原与蛋白质载体偶联后 可诱导出抗半抗原抗体 半抗原 Hapten 载体carrier 化学基团的结构和空间构型对半抗原 抗体特异性的影响 抗血清Anti serum 位置position 反应response 基团组成composition NH2 SO3H 抗 NH2 NH2 R NH2 R R 邻位Ortho 间位Meta 对位Para R SO3H R ASO3H2 R COOH 血清 抗原的特异性是由其局部结构或化学集团决定的 抗原的特异性非常强 半抗原特异性抗体 初次免疫再次免疫抗DNP抗体 DNP OVA OVA DNPOVA DNP OVA DNPBSA DNP OVAOVA DNP OVABSA DNP 半抗原 B细胞载体 Th细胞 结论 载体蛋白所诱导的Th细胞应答对半抗原特异性抗体的产生具有重要的作用 细胞免疫 体液免疫 4 半抗原 载体效应 在免疫应答中 B细胞识别半抗原 并提呈载体表位给CD4 T细胞 Th细胞识别载体表位 载体把特异T B细胞之间连接起来 T细胞才能激活B细胞 称半抗原 载体效应 天然抗原中 常存在T及B细胞表位 活化T及B细胞 1 概念决定抗原特异性的基本结构或化学基团 又称表位 epitope 抗原通过表位与受体结合激活免疫应答 是抗原与TCR BCR及抗体特异性结合的基本单位 二 抗原决定基 antigenicdeterminant AD 抗原特异性的分子基础 构象决定基 conformationaldeterminant 序列上不连续的多肽或多糖残基 相互靠近并形成一定的空间构象 见于BCR或抗体识别的决定基 一般位于分子的表面 顺序决定基 sequentialdeterminant 一段序列相连续的残基片段 又叫线性决定基 lineardeterminant 多位于抗原分子的内部 主要是T细胞决定基 Ep1 Ep2 Ep3 根据结构分为两类 2 构象表位和顺序表位 构象表位和顺序表位 3 功能性表位和隐蔽性表位 位于分子表面的表位易被受体或抗体结合 称为功能性抗原决定基 其中有个别化学基团起关键作用 称为免疫优势基团 位于分子内部的不能与受体或抗体结合的表位 称隐蔽性抗原决定基 它可因理化因素而暴露在分子表面成为功能性表位 或因蛋白酶解或修饰 如磷酸化 产生新的表位 它们均可成为自身抗原 诱发自身免疫病 4 T细胞表位和B细胞表位 T细胞和B细胞抗原表位的特性比较 T细胞表位B细胞表位 表位受体TCRBCR MHC分子必需无需 表位性质主要是线性短肽天然的多肽 多糖 脂多糖 有机化合物 表位的大小8 12个氨基酸 CD8 T细胞 5 15个氨基酸 5 7个单糖12 17个氨基酸 CD4 T细胞 或5 7个核苷酸 表位类型线性表位构象表位 线性表位 表位位置抗原分子任意部位抗原分子表面 5 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 抗原异质性 heterogeneity 抗原物质的非均 性 抗原可由不同分子组成 一个分子可有多个表位 某一特定表位可同时出现在不同抗原物质上 此称为共同表位 交叉抗原 共同抗原 带有共同或相似表位的抗原交叉反应 crossreaction 由共同表位或相似表位刺激机体产生的抗体可以和两种以上的抗原特异性结合发生反应 三 共同抗原和交叉反应 共同抗原 commonantigen 抗体对具有相同或相似决定基的不同抗原的反应 称为交叉反应 cross reaction 抗原的特异性小结 什么叫抗原的特异性概念 意义 半抗原 载体效应抗原特异性的物质基础 抗原决定基概念抗原决定基结构功能性决定基和隐蔽性决定基抗原的T细胞表位和B细胞表位抗原结合价共同抗原和交叉反应 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 抗原的种类五 淋巴细胞的多克隆激活剂和免疫佐剂 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 thymusdependentantigen 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 thymusindependentantigen TI Ag 由多个重复B细胞表位组成 可分为TI 1Ag和TI 2Ag 一 抗原的种类 TD抗原和TI抗原的异同 诱导婴幼儿免疫耐受刺激无胸腺小鼠产生抗体无T细胞的免疫应答激活T细胞多克隆B细胞激活对重复序列的需要抗原举例 胸腺非依赖性抗原激活B细胞的机制 2 根据抗原与机体亲缘关系分类 异种抗原 xenoantigen 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 马血清 超敏反应 抗体 抗原 异种抗原 异嗜性抗原 hetorophilicantigen 甲组乙型溶血性链球菌细胞膜抗原 链球菌感染 急性肾小球肾炎 大肠杆菌O14型脂多糖 结肠粘膜 溃疡性结肠炎 心瓣膜的糖蛋白心肌 心瓣膜及肾小球基底膜成分 风湿热 A族链球菌 肾小球基底膜 根据抗原的理化性质分类 完全抗原和半抗原 根据抗原的产生方式分类 天然抗原 人工抗原和基因工程抗原 根据APC加工抗原的来源分类 外源性抗原指非APC自身所产生的抗原 内源性抗原指免疫效应细胞的靶细胞自身所产生的抗原 依化学组分分类 蛋白质抗原和脂类抗原等 3 其他分类方法 二 抗原在临床实践中的应用 疾病的诊断与辅助诊断 疾病的治疗 疾病的预防 医学研究 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 抗原的种类五 淋巴细胞的多克隆激活剂和免疫佐剂 一 淋巴细胞多克隆激活剂 多克隆激活剂活化的细胞丝裂原 非特异性多克隆激活物 TCR BCR 刀豆蛋白A ConA T细胞植物血凝素 PHA T细胞美洲商陆 PWN T B细胞抗淋巴细胞抗体 单抗 抗IgB细胞抗CD3T细胞 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 二 超抗原 superantigen SAg 单克隆T细胞应答1 104 1 106 超抗原 来自微生物 细菌外毒素和逆转录病毒蛋白 的抗原 能与多数T细胞结合并为其活化提供信号 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 1 SAg的种类 内源性 病毒性 SAg 外源性 细菌性 SAg 多为细菌的外毒素2 SAg与T细胞结合的特点 无须抗原加工与递呈 可直接与MHC 类分子结合 形成TCRV 超抗原 MHC 类分子复合物 无MHC限制性 通过分泌细胞因子发挥效应 并不仅针对SAg本身3 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 超抗原激活T细胞示意图 超抗原与普通抗原比较 三 免疫佐剂 佐剂 adjuvant 预先或与抗原同时注入体内 可增强机体对抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型物质 佐剂的种类化合物 氢氧化铝 明矾 磷酸铝生物制剂 卡介苗 霍乱毒素B亚单位 CTB 细胞因子及胞壁酰二肽等 合成佐剂 双链多聚核苷酸 polyI C polyA U新型佐剂 C3d