大学微生物学—抗原的原理

1、中国药科大学微生物学抗 原的原理 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理2 1 第二节第二节 影响抗原免疫原性的因素影响抗原免疫原性的因素2 第三节第三节 抗原的特异性与交叉反应抗原的特异性与交叉反应 3 第四节第四节 抗原的分类抗原的分类 4 第五节第五节 医学上重要的抗原医学上重要的抗原 5 第一节第一节 抗原概念抗原概念 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理 3 第一节 抗原(Ag)概念 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理4 同种异体组织细胞、血型抗原、肿瘤抗原 等等 细菌、病毒、真菌等微生物及其毒性代谢产物细菌、病毒、真菌等微生物及其毒性代谢产物 疫

2、苗（如菌苗、类毒素）疫苗（如菌苗、类毒素） 异种蛋白、异种动物免疫血清、异种组织细胞异种蛋白、异种动物免疫血清、异种组织细胞 哪些物质是抗原？哪些物质是抗原？ 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理5 1、定义、定义 能刺激机体免疫系统启动特异能刺激机体免疫系统启动特异 性免疫应答，并能与相应的免疫应性免疫应答，并能与相应的免疫应 答产物答产物（抗体或效应（抗体或效应T细胞）细胞）在体在体 内或体外发生特异性结合的物质。内或体外发生特异性结合的物质。 概论概论 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理6 (1) (1) 免疫原性（免疫原性（immunogenicity） 抗原

3、刺激机体产生免疫应答的性能。抗原刺激机体产生免疫应答的性能。 (2) (2) 免疫反应性（免疫反应性（immunoreactivity） 抗原与相应免疫抗原与相应免疫应答产应答产物特异性结合物特异性结合 的特性。的特性。 免疫反应性免疫反应性 （反应原性）（反应原性） 免疫原性免疫原性 机体 Ag Ab 2、 基本性质基本性质 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理7 半抗原（半抗原（haptenhapten） 无免疫原性，仅有免疫反应性无免疫原性，仅有免疫反应性 完全抗原、免疫原完全抗原、免疫原(immunogen)(immunogen) 免疫原性免疫原性 + + 免疫反应性免疫反

4、应性 蛋白质载体（蛋白质载体（carrier)carrier) 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理8 半抗原半抗原-载体载体 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理9 * 抗原的命名和性能 免疫应答刺免疫应答刺 激物广义命激物广义命 名名 引起免引起免 疫应答疫应答 类型类型 表现形表现形 式式 免疫免疫 原性原性 免疫反免疫反 应性应性 免疫应答刺免疫应答刺 激物狭义命激物狭义命 名名 抗原抗原正免疫正免疫 应答应答 正常免正常免 疫应答疫应答 +抗原抗原 -+半抗原半抗原 超敏反超敏反 应应 +变应原变应原 负免疫负免疫 应答应答 免疫耐免疫耐 受受 +-耐受原耐受

5、原 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理 10 第二节 影响抗原免疫原性的因素 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理11 一、异物性 （一）（一） 概念概念 与自身成分相异或未与机与自身成分相异或未与机 体胚胎期免疫细胞接触过的物质。体胚胎期免疫细胞接触过的物质。 （二）判断标准（二）判断标准 不以物质的空间位置判不以物质的空间位置判 断，而以成熟淋巴细胞是否识别为标准。断，而以成熟淋巴细胞是否识别为标准。 （三）分类：异种物质（三）分类：异种物质 同种异型（体）物质同种异型（体）物质 自身物质自身物质 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理12 二、理化状态

6、 （一）化学性质（一）化学性质: : 蛋白质蛋白质 多糖类多糖类/ /脂类脂类 DNA DNA （二）分子大小：（二）分子大小： Mr110Mr1104 4 具抗原性 具抗原性 表位多；结构稳定；持续刺激表位多；结构稳定；持续刺激 （三）化学结构的复杂性（三）化学结构的复杂性 芳香族氨基酸含量高，免疫原性强芳香族氨基酸含量高，免疫原性强 直链氨基酸含量高，免疫原性弱直链氨基酸含量高，免疫原性弱 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理13 （四）、分子结构和易接近性 免疫反应免疫反应 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理14 （五）、（五）、 物理状态物理状态 聚合蛋白聚合

7、蛋白单体蛋白单体蛋白 颗粒性抗原颗粒性抗原可溶性抗原可溶性抗原 环状结构环状结构 直链结构直链结构 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理15 宿主方面的因素宿主方面的因素 1遗传因素：受遗传因素：受MHC控制控制 2动物的年龄、性别、健康状况：动物的年龄、性别、健康状况： 雌激素促进抗体生成雌激素促进抗体生成 免疫方法的影响免疫方法的影响 途径：皮内、皮下途径：皮内、皮下腹腔内、静脉注腹腔内、静脉注 方式：间隔适当，使用佐剂方式：间隔适当，使用佐剂 剂量剂量: 适中适中 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理 16 第三节 抗原的特异性与交叉 反应 2021-4-28中国

8、药科大学微生物学抗原的原理17 抗原特异性的内容及意义抗原特异性的内容及意义 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理18 一、抗原决定簇（antigenic determinant） 或表位（epitope） 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理19 1 1、概念：、概念： 抗原分子中决定抗原特异性的特抗原分子中决定抗原特异性的特 殊化学基团，其性质、数目和空间构象殊化学基团，其性质、数目和空间构象 决定了抗原分子在免疫应答中的特异性。决定了抗原分子在免疫应答中的特异性。 （表位，即免疫活性细胞表面抗原受体 所识别、结合的配体；抗体分子的抗原 结合位点所识别、结合的配体。

9、） 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理20 2 2、意义、意义： 抗原被免疫细胞识别的标志；抗原被免疫细胞识别的标志； 免疫反应具有特异性的物质基础。免疫反应具有特异性的物质基础。 3 3、免疫优势基团、免疫优势基团 表位中与抗原特异性相关的关键表位中与抗原特异性相关的关键 化学化学 基团。基团。 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理21 4、抗原决定簇的类别 载体决定簇和半抗原决定簇载体决定簇和半抗原决定簇 构象决定簇和顺序决定簇（线性决定簇）构象决定簇和顺序决定簇（线性决定簇）图图 功能性决定簇和隐蔽性决定簇功能性决定簇和隐蔽性决定簇 T细胞决定簇和细胞决定簇和B

10、细胞决定簇细胞决定簇图图 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理22 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理23 抗BSA抗体+BSA 结合反应 牛血清白蛋白（BSA）免疫 兔 BSA反应性T细胞+BSA T 细胞增殖反应 抗BSA抗体（一） 加热BSA 变性的BSA 免疫兔 BSA反应性T细胞+BSA T 细胞增殖反应 变性的BSA + 抗BSA抗体 ：不发生结合反应 ？ v T、B表位的发现表位的发现 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理24 BSA抗原有两种表位： 刺激抗体产生、与抗体结合的表位 B细胞决定簇 对加热敏感，变性后消失或性质改变 天然构象表位

11、？ 被T细胞所识别的表位，刺激T细胞活化 T细胞决定簇 对加热变性不敏感，不依赖天然构象 依赖一级结构，顺序表位？ 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理25 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理26 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理27 T细胞决定簇与B细胞决定簇主要特点 T细胞决定簇B细胞决定簇 受体TCRBCR MHC递呈必需不需 决定簇构型顺序决定簇构象决定簇、顺序 决定簇 决定簇位置抗原分子任意部位多存在于抗原分子 表面 决定簇性质多为加工变形后的短 肽 天然多肽、多糖、 脂多糖等 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理28 5、抗原结

12、合价、抗原结合价 能够和相应抗体结合的功能性表位的数目。能够和相应抗体结合的功能性表位的数目。 天然抗原为多价天然抗原为多价. * 抗原概念的三个层次：抗原概念的三个层次： 抗原细胞、抗原细胞、抗原分子、抗原分子、 抗原决定簇抗原决定簇 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理29 二、抗原抗体反应的特性 特异性 抗原决定簇的化学组成、空间排列、立化学组成、空间排列、立 体构型体构型均可决定抗原抗体反应的特异性。 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理30 v 化学组成化学组成 v 空间排列空间排列 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理31 v 立体构型立体构型

13、2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理32 四、共同抗原和交叉反应 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理33 共同抗原与交叉反应共同抗原与交叉反应 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理34 共同抗原（共同抗原（common antigen)： 存在于同一种属或近缘种属中称为类属抗类属抗 原原 存在于远缘不同种属中则称为异嗜性抗原异嗜性抗原 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理 35 第四节 抗原的分类 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理36 胸腺非依赖性抗原示意图 （thymus independent antigen, TI-Ag）

14、 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理37 胸腺依赖性抗原示意图 （thymus dependent antigen, TD-Ag） 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理38 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理 39 第五节 医学上重要的抗原 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理40 一、病原微生物及其代谢产物一、病原微生物及其代谢产物 二、动物免疫血清（二重性）二、动物免疫血清（二重性） 三、异嗜性抗原三、异嗜性抗原 四、四、 同种异型抗原同种异型抗原 五、自身抗原（隐蔽抗原的释放、自身抗五、自身抗原（隐蔽抗原的释放、自身抗 原的改变、交叉抗

15、原、多克隆激活剂）原的改变、交叉抗原、多克隆激活剂） 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理41 异种抗原 （一）病原微生物及其代谢产物（一）病原微生物及其代谢产物 （三）（三） 动物免疫血清（二重性）动物免疫血清（二重性） （四）异嗜性抗原（四）异嗜性抗原（heterophile antigen）（）（Forssman antigen） 溶血性链球菌多糖抗原溶血性链球菌多糖抗原-心肌、心瓣膜、肾小球基底膜抗原心肌、心瓣膜、肾小球基底膜抗原 致病性大肠杆菌脂多糖致病性大肠杆菌脂多糖-人结肠粘膜人结肠粘膜 肺炎支原体肺炎支原体-链球菌链球菌MG株株 立克次体立克次体-变形杆菌（变形杆菌

16、（WeiiFelix reaction） （二）疫苗及类毒素（二）疫苗及类毒素 外毒素外毒素 类毒素类毒素 抗毒素抗毒素 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理42 马血清马血清抗毒素抗毒素的两重性的两重性 2 2、异种抗原，可刺激机体产生抗马血、异种抗原，可刺激机体产生抗马血 清抗体，引起超敏反应（清抗体，引起超敏反应（I I，IIIIII）。）。 1 1、特异性抗体、特异性抗体-中和毒素中和毒素 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理44 （一）（一） 红细胞抗原红细胞抗原: ABO/ Rh （二）（二） 同种异型抗原同种异型抗原 2021-4-28中国药科大学微生物学

17、抗原的原理45 隐蔽抗原的释放、自身抗原的改变、交叉抗原 TSA （MAGE） TAA (AFP、 CEA) 五、超抗原（SAg ） * 有丝分裂原 自身抗原 四、肿瘤抗原 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理46 六、其他医学上重要的抗原 1、肿瘤抗原、肿瘤抗原 TAA tumor-associated antigen ，指一些 肿瘤细胞表面糖蛋白或糖脂成分，它们在正 常细胞上有微量表达，但在肿瘤细胞表达明 显增高。如AFP（甲胎蛋白） TSA tumor specific antigen，肿瘤细胞 特有的抗原，只表达于肿瘤细胞，不存在于任何发 育阶段的正常细胞上。如黑色素瘤等肿

18、瘤细胞表面 存在的MAGE-1。 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理47 2、 超抗原（超抗原（SAg ） 3、有丝分裂原有丝分裂原 SPA、LPS、ConA 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理48 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理49 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理50 超抗原的生物学意义 n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。 nSAg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 nSAg与免疫抑制 T细胞因过度激活而被耗竭 nSAg与抗肿瘤效应 CTL被大量激活而对肿瘤发 挥杀伤作用 n目前研究的超抗原主要有葡萄球菌肠毒素AE， 毒性休克综合征毒素1，表皮剥脱毒素EXT，A 族链球菌的外毒素SPA等。 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理 51 第六节 佐 剂（adjuvant） 非特异性免疫增强剂非特异性免疫增强剂 2021-4-28中国药科大学微生物学抗原的原理52 n免疫佐剂免疫佐剂 某些物质若先于抗原或与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抗原的特异性免疫应