免疫刺激物PPT课件

免疫细胞激活物,目的要求,掌握抗原的概念、基本属性掌握抗原表位的概念及类型熟悉影响抗原免疫原性的主要因素熟悉抗原的主要分类方法了解交叉反应的概念及形成基础 了解其他免疫激活物,免疫细胞激活物的概念与类型,一、免疫细胞激活物的概念二、免疫细胞激活物的类型,免疫细胞激活物的概念,可特异性或非特异性的导致免疫细胞活化并增殖的物质。,免疫活性细胞激活物的类型,免疫活性细胞激活物： 抗原：与抗原受体结合，单克隆特异激活T/B细胞 有丝分裂原：与丝裂原结合蛋白结合，非特异激活T/B细胞 超抗原：与抗原受体非抗原结合部位结合非特异激活T/B细胞其他免疫细胞激活物： 病原相关分子模式：脂多糖、肽聚糖、甘露糖等 CpG,抗原特异性免疫细胞激活物,一、抗原概念的形成二、抗原的免疫反应性三、抗原的免疫原性四、抗原的分类,能与TCR/BCR结合，启动免疫应答，并能与相应的免疫应答产物（抗体和效应细胞）在体内外发生特异性结合的物质，也称为免疫原。,抗原的范畴与定义,B 细胞抗原受体(BCR),T 细胞抗原受体(TCR),TCR,MHC分子,T细胞对抗原的识别,B细胞对抗原的识别,BCR,T细胞,B细胞,APC,Ag,Ag肽,Ag,免疫原性： 能够刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力 免疫反应性：选择结合性与免疫应答产物-抗体或效应细胞发生特异结合的能力,抗原的基本属性,BSA,NO2,半抗原（hapten)与载体(carrier),（二硝基苯 ）,完全抗原,半抗原,载体效应,载体,T,B,免疫原性+免疫反应性,只有免疫反应性， 无免疫原性,赋予半抗原以免疫原性的物质（蛋白质）,决定抗原特异性的物质基础,1、抗原决定簇（表位，epitope） 是与抗原受体及抗体形成空间互补结构的基本结构单位。- 抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。2、抗原表位的组成3、抗原表位的类型4、交叉反应,抗原表位的组成 抗原表位是被免疫细胞和抗体分子识别的标志，是免疫反应具有特异性的物质基础。,Ag,T,B,效应细胞,抗体,TCR,BCR,表位,氨基酸：单糖：核苷酸：,1,2,3,4,5,1,153,16-21,113-119,56-62,146-151,94-99,鲸肌红蛋白上的表位,抗原的结合价：抗原分子上能和抗体结合的表位数量总和。,表位的类型,结构类型： 构象表位（不连续决定簇，非线性表位） 顺序表位（连续决定簇，线性表位）识别类型： B细胞识别表位（多位于表面，直接识别） T细胞识别表位（存在任何部位，需APC处理）功能类型：功能性表位（易被BCR或抗体结合的表面表位） 隐蔽性表位（位于分子内部不能直接与BCR 或抗体结合的表位）,构象表位,顺序表位,连续的线性排列的氨基酸组成的表位,序列上不连续排列氨基酸、通过折叠，使其在空间结构上相互连接,形成特定的空间构型,T、B细胞识别的抗原决定簇,B细胞可识别构象表位和顺序表位T细胞仅识别经APC加工提呈的顺序表位,T细胞与B细胞识别表位的比较,抗原-抗体反应的特异性,取决于抗原决定簇的化学组成抗原决定簇的空间排列抗原决定簇的立体构型,抗苯胺抗体 + 抗对氨基苯 + 甲酸抗体抗对氨基苯 + 磺酸抗体抗对氨基苯 +砷酸抗体,COOH,SO3H,AsO3H,抗原-抗体反应的特异性（一）区分不同化学组成的化学基团,抗苯胺抗体 + 抗邻氨基苯 + 甲酸抗体抗对氨基苯 + 甲酸抗体抗间氨基苯 +甲酸抗体,COOH,COOH,COOH,抗原-抗体反应的特异性（二）区分不同空间位置的相同化学基团,COOHHOCHHOCH COOH,COOH HCOHHOCH COOH,左旋酒石酸 右旋酒石酸,抗左旋酒石酸 抗体 + 抗右旋酒石酸 抗体 +,抗原-抗体反应的特异性（三）区分不同立体构象的相同化合物,交叉反应,一、交叉反应的发现二、交叉反应的原因三、交叉反应的临床意义,豚鼠内脏,绵羊红细胞,Forssman抗原的发现,交叉反应 抗体除可与相应的特异性抗原反应外，还与某些非诱生抗原反应的现象。,豚鼠内脏,相同抗原,共同决定簇,相似决定簇,交叉反应发生的分子基础,两种不同的抗原分子所具有的相同或相似的表位称为共同抗原,抗原的免疫原性,1、抗原的结构与生物学特性2、免疫系统的识别能力3、抗原与免疫系统的接触方式,抗原的结构与生物学特性,“异物”性大分子性结构复杂性易接近性可提呈性,抗原的免疫原性,与自身组织成分的相似程度 病原体、异体移植物、体内衰变细胞、基因突变产生的肿瘤细胞等免疫系统在发育过程中是否接触 精子、眼晶状体蛋白,“异物性”的含义,大分子性：通常10KD。 分子量越大，抗原性越强。结构复杂性：天然抗原多为大分子有机物。蛋白质多糖类， 脂类和核酸很难诱导应答。分子结构越复杂则免疫原性越强。环状结构大于直链结构，凡含有芳香族氨基酸（尤为酪氨酸等）的蛋白质抗原性较强。易接近性：表位被淋巴细胞抗原受体接近的程度可提呈性：T细胞只识别APC提呈的抗原 分子量大可溶性差免疫原性强,多聚赖氨酸 多聚丙氨酸 酪氨酸 谷氨酸,抗体 + 抗体 抗体 +,易接近性,宿主免疫系统的识别能力,1、宿主的遗传背景2、宿主的年龄：青壮年动物幼年/老年 3、性别: 雌性雄性 4、宿主的健康状况5、种属性：多糖对人和小鼠具免疫原性，豚鼠则无,抗原的免疫原性,抗原与宿主免疫系统的接触方式,1、抗原的剂量：适当2、抗原进入机体的途径3、间隔时间和免疫次数4、是否应用佐剂（Adjuvant）,皮内皮下肌肉腹腔、静脉口服,抗原的免疫原性,抗原的分类,一、根据B细胞产生抗体是否需Th细胞的辅助二、根据抗原与机体间的亲缘关系三、根据抗原进入加工途径前所处的位置,抗原的分类（一）,根据B细胞的激活是否需要T细胞的辅助：1、T细胞依赖抗原（T cell-dependent antigen，TD-Ag） 需T细胞辅助才能激活B细胞产生抗体的抗原。特点：多为蛋白质抗原，分子量大，结构复杂， B细胞识别表位和T细胞识别表位并存。2、T细胞非依赖抗原（ T cell-independent antigen，TI-Ag） 刺激B细胞产生抗体无需T细胞辅助。特点：多为多糖抗原，分子量大，结构简单，含有B细胞识别表位，单一且重复排列，能与多个BCR交联，单独激活B细胞。,TD-Ag与TI-Ag的特点,TD-Ag TI-Ag化学性质 多为蛋白质 多为多糖抗原 诱导抗体类型 IgG IgM细胞免疫 + 免疫记忆 + ,抗原的分类（二）,根据抗原与机体间的亲缘关系：1、异种抗原：病原生物及其代谢产物2、同种异型抗原：ABO血型抗原、 HLA3、自身抗原：隐蔽的/修饰的（辐射、药物、细菌）4、异嗜性抗原：,一类与种属无关，存在于人、动物和微生物之间的共同抗原,溶血性链球菌M蛋白人肾小球基底膜和心肌细胞有共同抗原：肾小球肾炎和心肌炎大肠杆菌O14型LPS人结肠粘膜：溃疡性结肠炎,1、病原体、动物血清、药物、食物等2、血型物质、组织相容性抗原等3、晶状体蛋白、精子等4、梅毒螺旋体牛心包浸出液,医学实践中的抗原,异种抗原,同种异型抗原,自身抗原,异嗜性抗原,根据抗原进入加工途径前所处的位置是位于细胞内还是细胞外区分： 外源性抗原：抗原在内体加工。一般为非己成分，如细菌 内源性抗原：抗原在胞质内加工。宿主细胞内复制的病毒产生的病毒蛋白和胞内感染的病原体摘自周光炎免疫学原理,抗原的分类（三）,一、有丝分裂原二、超抗原三、佐剂,非特异性免疫活性细胞激活物,有丝分裂原,可非特异性地促使细胞发生有丝分裂。1、化学性质 凝集素类物质：即能够选择性地识别糖分子的蛋白。2、激活特点 非特异性地促使带有特定寡糖基蛋白（称为丝裂原结合蛋白）的某类细胞多克隆活化增殖 。,主要有丝分裂原类型,有丝分裂原的激活特点,1、无特异性激活受体 与具有特定寡糖残基的细胞均能结合2、同时激活多个克隆应用：测定淋巴细胞的增殖能力 评价淋巴细胞及免疫系统的功能,超抗原,1、生物学属性2、激活特点,超抗原（superantigen, sAg) 是一类不受MHC 限制的淋巴细胞多克隆激活剂。只需极微量即可使T、B细胞激活。激活T细胞：金葡菌肠毒素AE、热休克蛋白（HSP）、链球菌致热外毒素、小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白激活B细胞：金葡菌蛋白A和HIV的gp120,TCR,TCR,MHC II分子,MHC I分子,CD4,CD8,经典抗原的激活特点,T细胞,APC,激活频率：总T细胞的万分之一甚至百万分之一,TCR,MHC II类分子,超抗原（superantigen）,超抗原的激活特点,SAg不涉及CDR3的识别和MHC的限制。激活频率2-20%T细胞。,TCR V的CDR1及CDR2区结合,APC的MHCII分子外侧结合,超抗原与普通抗原的比较,超抗原 普通抗原化学性质 蛋白质（细菌外毒素、病毒蛋白） 蛋白质、多糖等MHC结合部位 非多态区 多态区肽结合槽TCR结合部位 V的外侧 V、VMHC限制性 - +应答特点 多克隆激活 单克隆激活 T细胞反应频率 1/201/5 1/1061/104,1、概念2、作用机制,佐 剂,佐剂的概念 （adjuvant ),预先或与抗原同时注入机体，可非特异性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的物质称为佐剂。,佐剂的类型,1、非免疫原性物质：无机、合成、油剂 Al（OH）3 、矿物油、CpG 多聚肌苷酸：胞苷酸、细胞因子2、免疫原性物质： 卡介苗、棒状杆菌、霍乱毒素B亚单位（CTB）,弗氏不完全佐剂：油剂与乳化剂相混合而成弗氏完全佐剂：在不完全佐剂中加入灭活的分枝杆菌,佐剂的作用机制,延长抗原的作用时间增强吞噬作用，刺激抗原提呈促进细胞因子分泌诱导淋巴细胞分裂、增殖,一、脂多糖二、非甲基化寡核苷酸DNA,其他免疫活性细胞激活物,病原体相关分子模式（pathogen associated molecular pattern, PAMP）,参与固有免疫细胞的激活物主要是PAMP。PAMP组成相对单一，为多种病原体所共有。PAMP主要包括 :以糖类和脂类为主的细胞壁成分，LPS、肽聚糖病毒产物及细胞核成分，如CpG、单/双链RNA应激或病理条件下产生的成分，如热休克蛋白,脂多糖,1、化学性质2、激活特点,特异多糖,核心多糖,脂质A,脂 多 糖 结 构,无种属特异性符合PAMP的含义,脂多糖的激活机制,非甲基化寡核苷酸DNA,1、化学性质非甲基化富含GC的寡核苷酸链 CpG-OND源自细菌的病原相关分子模式。2、激活特点 CpG-ODN通过APC胞质内的模式识别受体TLR9而激活相关细胞（单核/巨噬细胞、DC）。 增强其抗原提呈能力、对免疫活性细胞的调节能力。,本章小结,1、免疫细胞激活物的概念与类型2、抗原的概念与属性3、表位（抗原决定簇）与交叉反应4、影响免疫原性的主要因素5、抗原的分类6、有丝分裂原、超抗原与佐剂7、脂多糖与CpG,半抗原是A、只有免疫原性的物质