Ag抗原

ANTIGEN抗 原,抗原（antigen，Ag）是指能与 TCR / BCR 或抗体结合，具有启动免疫应答潜能的物质,抗原分子的两种基本特性 免疫原性（immunogenicity）：即能刺激机体的免疫系统发生免疫应答的特性 抗原性（antigenicity）：即能与免疫应答的产物发生特异性结合的特性,几个不同的概念 免疫原（immunogen）：又称完全抗原，是指 同时具有免疫原性和抗原性的物质 半抗原（hapten）：即只具有抗原性而无免疫 原性的物质 载体（carrier）：是使半抗原变成完全抗原的 物质，载体决定了抗原分子的免疫原性 表位（epitope）：是与 TCR / BCR及抗体特异 性结合的基本单位 耐受原（tolerogen）：引起免疫耐受的抗原 变应原（allergen）：引起变态反应的抗原,一、 抗 原 的免 疫 原 性 与 特 异 性,（一）决定抗原分子免疫原性的因素,1. 异物性：异物性是抗原分子免疫原性的本质，包括异种物质、同种异体物质、 某些自身物质 2. 抗原的理化特性：如抗原分子的化学性质、分子量的大小、结构的复杂性、分子的构象及物理状态等 3. 宿主的生物学因素：遗传因素、年龄、性别、健康状态等 4. 其他： 进入抗原的剂量、途径、次数以及佐剂的存在等,（二）抗原分子的特异性, 抗原决定基（antigenic determinant）： 又称表位（epitope），是决定抗原分子特异 性的特殊化学基团，是与TCR / BCR 及抗体 特异性结合的基本单位，与其性质、数目和 空间构象有关,1. 抗原决定基的类型 按表位的结构分类： 构象表位（conformational determinant）是 指序列上不相连的多糖或多肽，一般位于分子表面， 与其空间构象有关，是与BCR或抗体结合的部位 线性表位（linear determinant）是指一段序 列相连的氨基酸片段，多位于抗原分子内部，主要 是TCR识别的单位, 按表位在抗原分子中的位置分类： 功能性表位： 既位于抗原分子表面的表位，易被 BCR 或抗 体所识别，其功能性表位的数目为抗原结合价 隐蔽性表位： 位于分子内部的不能与BCR或抗体结合的表位， 但可因理化因素的影响而暴露在分子表面形成功 能性表位,按识别表位的免疫细胞的种类分类 在免疫应答中T、B细胞识别不同的表位，分别 称为T细胞表位和B细胞表位T细胞表位与B细胞表位的特征 T细胞表位 B细胞表位 表位受体 TCR BCR 表位性质 主要是变性多肽 天然的多肽、多糖、脂多 糖、有机化合物 表位大小 8 12个氨基酸（CD8+ T细胞） 5 15个氨基酸、5 7个 12 17个氨基酸（CD4+ T细胞） 单糖/氨基酸 表位类型 线性表位 构象表位；线性表位 表位位置 抗原分子的任意部位 抗原分子的表面 MHC分子 必需 无需 APC处理 需要 不需要,2. 半抗原决定基与载体决定基 半抗原载体效应初次 再次 抗DNP抗体 BSA-DNP BSA-DNP 抗DNP（+） BSA-DNP OA-DNP 抗DNP（ + ） BSA-DNP，OA OA-DNP 抗DNP（+） 半抗原-载体效应说明 完全抗原分子表面具有两种抗原决定簇，即载体决定簇和半抗原 决定簇 在初次和再次免疫应答时，半抗原只有在相同的载体上，才能产 生抗体 在免疫应答中 T 细胞识别载体决定簇，对抗体产生起辅助作用； B 细胞识别半抗原决定簇，产生特异性抗体,3.共同抗原和交叉抗原 共同抗原（common antigen）：存在于两 种不同抗原之间的相同或相似的抗原决定基 交叉反应（cross-reaction）：一种抗体对 具有相同或相似决定基的不同抗原的反应,二、抗原的种类,1. 根据产生抗体时是否需TH细胞参与分为： 胸腺依赖性抗原 （thymus dependent antigen，TD-Ag） 胸腺非依赖性抗原 （thymus independent antigen，TI-Ag）,TD-Ag与TIAg的比较,特性 TI-Ag TD-Ag 化学性质 主要为某些糖类 多为蛋白质类 结构特点 结构简单 结构复杂 具有相同的决定基 具有多种不同的决定基 重复出现同一决定基 无重复的同一决定基 无载体决定基 有载体决定基 诱导免疫应答的条件 巨噬细胞参与 多数不需要 需要 T 细胞依赖性 否 是 免疫应答特点 应答类型 体液免疫 体液免疫和/或细胞免疫 活化的B细胞 B1细胞 B2细胞 诱导的Ig类型 Ig M 各类Ig 再次免疫应答 不产生 产生 免疫记忆 不形成 形成 诱导免疫耐受 易 不易 常见的抗原种类 荚膜多糖、 LPS BSA、 SRBC 、 类毒素,2. 根据抗原与机体的亲缘关系分为： 异种抗原（xenogenic antigen）：存在于两个不同物种之 间的抗原物质 同种异型抗原（allogenic antigen）：同一种属不同个体之 间存在的抗原物质 自身抗原（autoantigen）：是指某些隐蔽的自身成分或修 饰的自身成分 异嗜性抗原（heterophilic antigen）：是指一类与种属无关 的存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原 独特型抗原（idiotype antigen）：是指 TCR、BCR 或 Ig分 子 V 区特定的氨基酸序列,三、超 抗 原,1. 概念 超抗原（superantigen，SAg）：是指能在极低浓度下即可非特异地刺激多数 T 细胞克隆活化增殖，产生极强免疫应答的物质,2. 种类 外源性超抗原：金黄色葡萄球菌肠毒素（SE）、 链球菌致热外毒素、M蛋白 内源性超抗原：小鼠乳腺瘤病毒（MMTV）、 人类免疫缺陷病毒（HIV-gp120）,3.特点, 强大的刺激能力：普通抗原1/106 1/104 超抗原 1/20 1/5 不需APC处理：超抗原结合部位在T细胞的TCR V区和 MHC-II 的非多态区 无 MHC 限制性：超抗原虽与 APC 的 MHC-II 类分子结 合，但不受 MHC-II 类型别的限制 选择性识别TCR V区：一种超抗原通常可与数种V 片 段结合，而且人类 TCR V基因片段只有20余种，因此 SAg至少可结合 T 细胞总数的 1/20 以上,超抗原与普通抗原的比较 特点 普通抗原 超 抗 原 化学性质 蛋白质、多糖 细菌外毒素或逆转录病毒的产物 免疫识别位 T 细胞表位 与 TCR V结合的 T 细胞表位 B 细胞表位 MHC 结合位 抗原呈递特点 APC存在 + + APC处理 + 与MHC-II结合部位 抗原结合凹槽 非多态区 诱导应答的特点 识别 被 T 细胞识别 直接刺激 T 细胞 应答细胞 B 细胞，T 细胞 T 细胞（间接 B 细胞） T 细胞反应频率 1/106 1/104 1/20 1/5 与 TCR 结合部分 链 V，J 区 链 V、D、J 区 链 V 区 MHC限制性 + ,4.超抗原的生物学意义 参与某些病理过程：如细菌性食物中毒、某些 类型的休克、AIDS 诱导自身免疫应答：引起某些自身免疫病 诱导免疫抑制：T 细胞因过度激活而消耗，导 致T 细胞功能或数量失调 诱导抗瘤效应：各 T 细胞亚群或 CTL大量活化 并分泌大量细胞因子，从而增强对瘤细胞的杀 伤活性,思考题,1. 抗原、半抗原、抗原决定基（表位）、 异嗜性抗原、超抗原、佐剂的概念 2. 抗原的性质 3. 决定抗原免疫原性的因素 4. T细胞表位和B细胞表位的区别 5. TD-Ag与TI-Ag的区别 6. 超抗原与普通抗原的区别,四、 佐 剂,佐剂（adjuvant）：凡是与抗原一起注射或预先 注射机体时，能够增强机体对抗原