抗原Ag

Department of Microbiology & Immunology 2011 MIS,第三章 抗 原,（antigen，Ag）,抗原的概念,抗原(antigen, Ag)：能与T细胞的TCR及B细胞的BCR结合，促使其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，发挥免疫效应的物质。抗原(antigen, Ag)是一种能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，并能与相应的免疫应答的产物在体内或体外发生特异性结合的物质。,B细胞 抗体 Ag T细胞 效应性T细胞,抗原的两种基本特性,免疫原性(immunogenicity)：即抗原刺激机体产生免疫应答，诱生抗体或致敏淋巴细胞的能力；抗原性(antigenicity)：即抗原与其所诱生的抗体或致敏淋巴细胞有特异性结合的能力。,Ag根据它的两种特性可分为,完全抗原(complete antigen) 半抗原(hapten),半抗原 + 载体(carrier) 完全抗原,第一节 决定抗原免疫原性的条件,异物性 -是抗原免疫原性的本质是指抗原与自身成分相异或未与宿主胚胎期免疫细胞接触过的物质抗原与宿主种系关系越远，免疫原性越强异物性物质通常的三种类异种物质：细菌、异种动物血清等同种异体物质：血型抗原(ABO , Rh)； HLA自身的物质：修饰性自身物质、隐蔽性自身物质,抗原的理化性质,化学性质天然抗原多为大分子有机物。蛋白质是良好的抗原。糖蛋白、脂蛋白和多糖类、脂多糖都有免疫原性。分子量大小抗原的分子量一般在 10kD 以上，且分子量越大，含有抗原表位越多，结构越复杂，免疫原性越强。大于100kD的为强抗原，小于10kD 的通常免疫原性较弱，甚至无免疫原性。,结构的复杂性明胶分子量为100kD，但免疫原性却很弱，原因在于明胶是由直链氨基酸组成；如在明胶分子中接上2的酪氨酸后，其免疫原性大大增强。胰岛素分子量仅 5.7kD，但其序列中含芳香族氨基酸，其免疫原性较强。,分子构象（conformation）是决定抗原是否能与相应淋巴细胞表面的TCR/BCR吻合，从而启动免疫应答的物质基础。某些抗原分子在天然状态下可诱生特异性抗体，但经变性改变构象后，却失去了诱生同样抗体的能力。,易接近性（accessibility）是指抗原表位与相应淋巴细胞表面的TCR/BCR相互接触的难易程度。,物理状态聚合状态的蛋白质较其单体有更强的免疫原性；颗粒性抗原的免疫原性强于可溶性抗原。,宿主方面的因素,遗传、年龄、性别与健康状态抗原进入机体方式的影响皮内皮下腹腔静脉口服,第二节 抗原的特异性与交叉反应性,是指抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性。 决定抗原特异性的结构基础是存在于抗原分子中的抗原表位。,抗原表位 epitope,概念：抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，又称抗原决定基(簇) antigenic determinant, AD,大小：5-15个氨基酸残基 5-7个多糖残基或核苷酸组成,影响抗原特异性的因素,抗原表位的性质、数目、位置和空间构象决定着抗原表位的特异性。,抗原表位的类型,根据抗原表位结构特点顺序表位（sequential epitope）又称为线性表位(linear epitope)构象表位（conformational epitope）又称为非线形表位(non-linear epitope)根据 T、B 细胞所识别的抗原表位的不同T 细胞表位B 细胞抗原表位,线性表位和构像表位,顺序表位：连续性线性排列的短肽,又称线性表位构象表位：短肽或多糖残基序列不连续排列，在空间上形成的特殊构象，又称非线性表位,抗原的T细胞表位和B细胞表位,T细胞表位：TCR识别APC加工提呈的线性表位B细胞表位：BCR直接识别的线性或构象表位,共同抗原与交叉反应,共同抗原表位：不同抗原物质间含有相同或相似的抗原表位。交叉反应：抗体或致敏淋巴细胞对具有相同和相似表位的不同抗原的反应。,第三节 抗原的种类,（一）根据诱生抗体时需否Th细胞参与分胸腺依赖性抗原 （thymus dependent antigen，TD-Ag） 刺激B细胞产生抗体时依赖于T细胞辅助。胸腺非依赖性抗原 （thymus independent antigen ，TI-Ag） 刺激机体产生抗体时无需T细胞的辅助。,TD-Ag与TI-Ag的特性比较,（二）根据Ag与机体的亲缘关系分,1、异嗜性抗原（heterophilic antigen）： 存在于不同种属生物之间的共同抗原。 又称Forssman抗原 。大肠杆菌O14脂多糖与人结肠粘膜溃疡性结肠乙型溶血型链球菌的表面成分 人体心肌、肾小球基底膜具有共同抗原,2、异种抗原（xenogenic antigen）如病原微生物及其产物、植物蛋白、动物免疫血清等，对人而言均为异种抗原。临床上治疗用的动物免疫血清有其两重性：一是特异性抗体，有中和毒素的作用；另一是异种抗原，可刺激机体产生抗马血清抗体，反复使用可导致超敏反应的发生。,超敏反应,外毒素,3、同种异型抗原（allogenic antigen）血型抗原主要组织相容性抗原（HLA）4、自身抗原（autoantigen）：隐蔽的自身抗原晶体蛋白、精子抗原等修饰的自身抗原病毒感染、电离辐射、化学药物等因素影响,（三）根据是否在抗原提呈细胞内合成分1、内源性抗原（endogenous antigen） 细胞内新合成。如病毒蛋白、肿瘤Ag等。 内源性抗原靶细胞（APC）内加工 处 理Ag肽 Ag肽- MHC I分子复合 物 CD8+T细胞2、外源性抗原（exogenous antigen） 来源于细胞外。 APC摄取外源性Ag 降解成Ag肽 Ag肽- MHC II分子复合物 CD4+T细胞,肿瘤抗原,肿瘤特异性抗原（ TSA） 只存在于某种肿瘤细胞表面肿瘤相关抗原 （TAA） 只有在细胞癌变时其含量明显增高。(如AFP),第四节 非特异性免疫刺激剂,超抗原 （superantigen,SAg）佐剂（adjuvant）丝裂原（mitogen）,超抗原 （superantigen,SAg）,某些抗原物质，只需要极低浓度（110ng/ml）即可激活220T 细胞克隆， 产生极强的免疫应答， 这类抗原称之为超抗原,佐剂（adjuvant）,概念：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类型的非特异性免疫增强性物质种类：弗氏完全佐剂（Freunds complete adjuvant, FCA）弗氏不完全佐剂（Freunds incomplete adjuvant, FIA）主要用途：增强特异性免疫应答，用于预防接种及制备动物抗血清；作为非特异性免疫增强剂，用于抗肿瘤与抗感染的辅助治疗。,丝裂原（mitogen）,是一种非特异性的淋巴细胞多克隆激