第三章抗原

1、1 第三章第三章 抗抗 原原 (Antigen ) 21 1、抗原概念：、抗原概念：u 抗原抗原-antigen-antigen，AgAg 能够刺激机体产生免疫应答，能够刺激机体产生免疫应答，并能与免疫应答产物发生特异性结并能与免疫应答产物发生特异性结合的物质。合的物质。u 包括蛋白质、多糖和核酸等。包括蛋白质、多糖和核酸等。概念32 2、抗原的两个基本特性抗原的两个基本特性 免疫原性（免疫原性（immnuimmnun nogenicityogenicity） -抗原性（抗原性（antigenicityantigenicity） 抗原抗原-刺激免疫系统刺激免疫系统-发生发生 免疫应答免疫应答-

2、产生应答产物产生应答产物抗原性（抗原性（immunoreactivityimmunoreactivity） -反应原性（反应原性（reactogenicityreactogenicity） 抗原抗原 + +免疫应答产物（如抗体）免疫应答产物（如抗体） -特异结合特异结合43 3、完全抗原和不完全抗原、完全抗原和不完全抗原 完全抗原完全抗原(complete antigen) (complete antigen) -即免疫原即免疫原(immunogen(immunogen) ) -同时具备免疫原性同时具备免疫原性 和抗原性的抗原和抗原性的抗原 -如：大多数蛋白质如：大多数蛋白质 不完全抗原不完全

3、抗原-即半抗原（即半抗原（haptenhapten） -仅具有抗原性的抗原仅具有抗原性的抗原 -如：青霉素等药物如：青霉素等药物5载体蛋白载体蛋白-carrier-carrier -具有免疫原性的蛋白质具有免疫原性的蛋白质 如：鸡卵清蛋白、牛血清白蛋白如：鸡卵清蛋白、牛血清白蛋白半抗原半抗原+ +载体蛋白载体蛋白= =完全抗原完全抗原6抗原种类抗原种类 免疫原性免疫原性 反应原性反应原性完全抗原完全抗原 + + +半半 抗抗 原原 - +- +半抗原半抗原- -载体载体 + + +抗原性能比较抗原性能比较7第一节第一节抗原的异物性与抗原的异物性与特异性特异性一一.抗原的异物性抗原的异物性-是抗

4、原的首要条件是抗原的首要条件 -指化学结构与机体正常的指化学结构与机体正常的自身成分不同或机体免疫细胞从未接触自身成分不同或机体免疫细胞从未接触过的物质过的物质 异体物质异体物质 -病原微生物病原微生物 -动物蛋白动物蛋白 8 同种异体物质同种异体物质 -人类人类ABOABO血型抗原血型抗原 -MHCMHC抗原抗原 自身物质自身物质 -自身物质变性自身物质变性 -隐蔽的自身物质隐蔽的自身物质9二、抗原的特异性二、抗原的特异性1.1.抗原决定簇抗原决定簇(antigen determinant(antigen determinant） -表位表位（epitopeepitope）概念概念 存在于抗

5、原分子表面的，能与淋巴存在于抗原分子表面的，能与淋巴细胞表面特定受体或其分泌的抗体相细胞表面特定受体或其分泌的抗体相结合的特殊化学基团结合的特殊化学基团10. .抗原决定簇的分类抗原决定簇的分类 按分布位置划分：按分布位置划分： 功能性表位功能性表位 -位于抗原分子的表面，能被相应淋巴细胞识别位于抗原分子的表面，能被相应淋巴细胞识别而启动免疫应答的表位而启动免疫应答的表位 隐蔽性表位隐蔽性表位 -位于抗原分子的内部，一般不引起免疫应答的位于抗原分子的内部，一般不引起免疫应答的表位。可因变性暴露出来而引起免疫应答表位。可因变性暴露出来而引起免疫应答11 按结构划分：按结构划分： 顺序表位顺序表位

6、sequential epitopesequential epitope -又称线性表位又称线性表位 -由一段相连的氨基酸序列组成由一段相连的氨基酸序列组成的表位的表位 12 构象表位构象表位conformational epitopeconformational epitope -由序列上不相连的几段由序列上不相连的几段 氨基酸残基构成的空间氨基酸残基构成的空间 构象所形成的表位构象所形成的表位 -起关键作用的个别化学基团起关键作用的个别化学基团 称称免疫优势基团免疫优势基团13 T T细胞表位细胞表位 -能被能被T T细胞抗原识别受体结细胞抗原识别受体结合的表位。多为顺序表位，需经抗原合的

7、表位。多为顺序表位，需经抗原递呈细胞（递呈细胞（APC)APC)加工处理，并与加工处理，并与MHCMHC分子结合后，分子结合后，T T细胞才能识别。细胞才能识别。 B B细胞表位细胞表位 -能被能被B B细胞抗原识别受体细胞抗原识别受体结合的表位，多在抗原分子的表面或结合的表位，多在抗原分子的表面或转折处，可直接被转折处，可直接被B B细胞识别。细胞识别。14T T细胞表位与细胞表位与B B细胞表位的比较细胞表位的比较项目项目 T cell表位表位 B cell表位表位识别受体：识别受体： T cellT cell抗原受体抗原受体 B cellB cell抗原受体抗原受体抗原性质：抗原性质：

8、蛋白质蛋白质 蛋白质、多糖、核酸蛋白质、多糖、核酸决定簇结构决定簇结构 加工成肽段加工成肽段 不加工不加工, , 是天然构象是天然构象氨基酸排列氨基酸排列 线形排列线形排列 非线性排列在一起非线性排列在一起决定簇定位决定簇定位 抗原内部抗原内部 抗原表面抗原表面决定簇大小决定簇大小 1010到到2020个个aa 5aa 5到到1515个个aaaa、单糖、单糖 或核苷酸残基或核苷酸残基15抗原结合价抗原结合价 -能与相应抗体结合的能与相应抗体结合的 功能性表位的数目和功能性表位的数目和16.抗原表位的影响因素v抗原表位的性质，数目.位置.v和空间构象决定着抗原表位的v特异性17抗原抗体反应的特异

9、性： NH2NH2NH2NH2COOHSO3HAsO3H2苯胺苯胺对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸抗血清抗血清对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸对氨基苯砷酸对氨基苯砷酸+184.表位载体作用1、载体决定簇：即T细胞决定簇。 半抗原决定簇：即B细胞决定簇。2、载体效应-半抗原-载体蛋白刺激机体，由载体蛋白提供T细胞决定簇活化T细胞，才能辅助半抗原激活B细胞产生抗体。19用半抗原DNP与载体BGG复合物免疫动物，再次免疫改变载体，产生抗体受影响初次免疫 再次免疫 产生抗DNP抗体1DNP-BGG DNP-BGG +2 DNP-BGG DNP-OA +3 DNP-BGG BGG +20.共同抗原和交叉反应：（1）、共

10、同抗原：common antigen -两种不同抗原之间存在相同或相似的抗原决定簇。（2）. 交叉反应：cross-reaction 一种抗原除能与其对应抗体相结合，还能与其共同抗原刺激机体产生的抗体发生结合。21第二节影响抗原免疫应答的因素v一.抗原分子的理化性质22（1 1）化学性质）化学性质v-大多数蛋白质为胶体，大多数蛋白质为胶体， 且结构复杂，为良好抗原且结构复杂，为良好抗原 -如：糖蛋白、脂蛋白等如：糖蛋白、脂蛋白等 -核酸、类脂、多糖均为半抗核酸、类脂、多糖均为半抗原原（2 2）分子大小）分子大小 -以蛋白质为例：以蛋白质为例：23强抗原：强抗原：MW 10KDMW 10KD弱抗

11、原：弱抗原：MWMW介于介于5KD5KD-10KD10KD之间之间无抗原性无抗原性: MW5KD: MW5KD -分子量越大，其抗原决定簇越多分子量越大，其抗原决定簇越多 -结构越稳定，越不易清除和破坏结构越稳定，越不易清除和破坏（3 3）化学结构的复杂性）化学结构的复杂性24 组成复杂性组成复杂性： 多数蛋白多数蛋白-2020种种aaaa-强抗原强抗原 多糖多糖-最多最多5 5种单糖种单糖-弱抗原弱抗原 核酸核酸-仅仅4 4种核苷酸种核苷酸-弱抗原弱抗原 结构复杂性结构复杂性： 杂多糖抗原性均多糖杂多糖抗原性均多糖 分支多糖抗原性直链多糖分支多糖抗原性直链多糖25分子构象（分子构象（conf

12、ormationconformation）：）： -指抗原分子表面一些特殊化学基团形成指抗原分子表面一些特殊化学基团形成的特定空间结构，可与相应淋巴细胞的抗原受体的特定空间结构，可与相应淋巴细胞的抗原受体结合，使细胞活化增殖产生应答结合，使细胞活化增殖产生应答易接近性易接近性(accessibility)(accessibility)： -指抗原分子表面这些特殊的指抗原分子表面这些特殊的 化学基团化学基团与淋巴细胞表面相应的受体相互接触的难易程度与淋巴细胞表面相应的受体相互接触的难易程度（5 5）物理状态）物理状态 -蛋白质聚合状态强于其单体蛋白质聚合状态强于其单体 -颗粒性抗原强于可溶性抗原

13、颗粒性抗原强于可溶性抗原（4 4）分子构象和易接近性）分子构象和易接近性26 活性基团在合成多肽侧链中的位置活性基团在合成多肽侧链中的位置与免疫原性的关系与免疫原性的关系多聚赖氨酸多聚赖氨酸多聚丙氨酸多聚丙氨酸谷氨酸谷氨酸酪氨酸酪氨酸27二二. .宿主方面的因素宿主方面的因素 个体基因不同，不同人对同一抗个体基因不同，不同人对同一抗 原的应答程度不同原的应答程度不同 年龄、性别、健康状况影响机体的年龄、性别、健康状况影响机体的 反应性反应性 抗原进入机体的方式、途径与免疫抗原进入机体的方式、途径与免疫 应答强弱有关应答强弱有关28第三节 抗原的种类及其医学意义 异种抗原异种抗原(xenogen

14、ic(xenogenic antigen) antigen) -来自另一物种的抗原物质来自另一物种的抗原物质 同种异体抗原同种异体抗原(allogenic(allogenic antigen) antigen) -在同一种属不同个体之间所存在的在同一种属不同个体之间所存在的抗原。如血型抗原抗原。如血型抗原 自身抗原自身抗原(autoantigen(autoantigen) ) -自身体内的能引起自身免疫应答的自身体内的能引起自身免疫应答的组织成分组织成分（一）按抗原与机体的亲缘关系划分（一）按抗原与机体的亲缘关系划分一、抗原分类一、抗原分类29（二）按产生抗体是否需要（二）按产生抗体是否需要T

15、 T细胞划分细胞划分 胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原(thymus dependent Ag(thymus dependent Ag，TD-Ag)TD-Ag) -需要需要T T细胞辅助才能刺激细胞辅助才能刺激B B细胞产细胞产生抗体的抗原。如多数蛋白生抗体的抗原。如多数蛋白 胸腺非依赖性抗原胸腺非依赖性抗原(thymus independent Ag(thymus independent Ag，TI-Ag)TI-Ag) -不需要不需要T T细胞辅助，直接刺激细胞辅助，直接刺激B B细细胞产生抗体的抗原。如多糖胞产生抗体的抗原。如多糖30TD-Ag TD-Ag 与与TI-AgTI-Ag的区别的区别

16、 TD-Ag TI-Ag TD-Ag TI-Ag抗原性质抗原性质 蛋白质蛋白质 多糖、脂多糖多糖、脂多糖产生抗体产生抗体 IgMIgM；IgGIgG等等 IgMIgM免疫记忆免疫记忆 可产生可产生 不产生不产生诱导细胞免疫诱导细胞免疫 有有 无无31二、医学上重要的抗原二、医学上重要的抗原（一）病原微生物及其代谢物（一）病原微生物及其代谢物细菌：细菌：表面蛋白抗原和多糖抗原、菌体表面蛋白抗原和多糖抗原、菌体 脂多糖抗原；如结核杆菌脂多糖抗原；如结核杆菌病毒：病毒：蛋白抗原；如牛痘病毒蛋白抗原；如牛痘病毒外毒素：外毒素：蛋白质，强抗原蛋白质，强抗原类毒素：类毒素：外毒素经外毒素经0.3%0.3%

17、0.4%0.4%甲醛处理甲醛处理, , 丧失毒性部分丧失毒性部分, , 保留抗原部分保留抗原部分32（二）动物免疫血清 用类毒素人工主动免疫马用类毒素人工主动免疫马-血液产血液产生抗毒素动物血清生抗毒素动物血清-用于人体治疗用于人体治疗作用两重性：作用两重性： a a、治疗疾病、治疗疾病-中和外毒素中和外毒素 b b、引起疾病、引起疾病-对人是异物蛋白对人是异物蛋白 引起过敏反应引起过敏反应 33（三）异嗜性抗原(heterophilic antigen)指一类与种属无关的存在于人、动物、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植物和微生物之间的共同抗原临床意义：临床意义：

18、 参与疾病发生参与疾病发生 如链球菌感染后急性肾炎如链球菌感染后急性肾炎34（四）同种异体抗原（四）同种异体抗原(allogenic(allogenic antigen)antigen) 红细胞血型抗原红细胞血型抗原 ABOABO血型抗原血型抗原 血型不符血型不符-输血反应输血反应 RhRh血型抗原血型抗原 RhRh血型不符血型不符-新生儿溶血症新生儿溶血症 人类白细胞抗原人类白细胞抗原（human leukocyte antigenhuman leukocyte antigen，HLAHLA） -人类组织相容性抗原人类组织相容性抗原 -移植抗原移植抗原 HLAHLA不符不符-移植排斥反应移植

19、排斥反应35（五）自身抗原（五）自身抗原(autoantigen(autoantigen) ) 隐蔽性自身隐蔽性自身 -解剖位置特殊解剖位置特殊, ,与免疫系与免疫系统相隔离的自身成分。如精子、眼晶状体蛋统相隔离的自身成分。如精子、眼晶状体蛋白白 变性的自身抗原变性的自身抗原 -因辐射因辐射/ /药物药物/ /感染感染/ /烧伤等烧伤等引起体内正常成分变性引起体内正常成分变性 自身正常成分自身正常成分 -因免疫细胞异常而导致敌因免疫细胞异常而导致敌我不分，攻击自身我不分，攻击自身36（六）肿瘤抗原（六）肿瘤抗原 肿瘤特异性抗原（肿瘤特异性抗原（TSATSA） 只在特定肿瘤细胞上表达，而在其对应

20、只在特定肿瘤细胞上表达，而在其对应正常细胞或其他类型肿瘤细胞上并不表达的正常细胞或其他类型肿瘤细胞上并不表达的抗原抗原 肿瘤相关性抗原（肿瘤相关性抗原（TAATAA） 正常细胞低水平表达，但细胞癌变后正常细胞低水平表达，但细胞癌变后出现高表达或异位表达的分子出现高表达或异位表达的分子 如癌胚抗原、甲胎蛋白如癌胚抗原、甲胎蛋白 37第四节非特异性免疫刺激剂第四节非特异性免疫刺激剂v一一. .超抗原（超抗原（superantigensuperantigen，SAgSAg）超抗原超抗原(Superantigen)概念概念: 1989年，由一位瑞典科学家年，由一位瑞典科学家WHITE提出的现代免疫学名

21、词；一种由细菌、提出的现代免疫学名词；一种由细菌、病毒、寄生虫产生的对淋巴细胞有强病毒、寄生虫产生的对淋巴细胞有强大刺激功能的蛋白质；对大刺激功能的蛋白质；对T淋巴细胞淋巴细胞的激活能力是普通抗原的的激活能力是普通抗原的2000-50000倍。倍。 可直接与抗原结合，极低浓度（可直接与抗原结合，极低浓度（1 110ng/ml10ng/ml）就可使大量）就可使大量T T细胞（细胞（2 220%20%）激活，并能诱导强烈的免疫应答反应激活，并能诱导强烈的免疫应答反应的抗原的抗原 38包括：包括：T细胞超抗原：细胞超抗原：细菌、细菌、病毒产物等病毒产物等 B细胞超抗原：细胞超抗原：SPA、HIV等等

22、 一般抗原至少需要一般抗原至少需要mg/ml浓浓度，仅仅激活度，仅仅激活0.0010.01%T细胞细胞39超抗原特点： 不受MHC限制 无严格抗原特异性 只需极低浓度（1-10ng/ml）即可激活多克隆T细胞产生很强的免疫应答。 40超抗原抗肿瘤特性： 超抗原不需经过抗原提呈细胞处理，可以直接结合到有MHC-I表达的肿瘤细胞（或靶细胞）上，使肿瘤细胞fas抗原表达量增加，进而激活T细胞，T细胞被激活后一方面CD4+CD8+ T细胞被诱导产生细胞毒，直接杀伤肿瘤细胞；另一方面T细胞被激活后产生大量的细胞因子，如白介素（IL）、干扰素（IFN）、肿瘤坏死因子（TNF）、集落刺激因子（CSF）等，直接或间接地杀伤肿瘤细胞，又反过来刺激T细胞的产生。超级抗原治疗恶性肿瘤，通过高效激活免疫系统的T细胞，诱导产生对肿瘤细胞的细胞毒性， 41超级抗原治疗恶性肿瘤，通过高效激活免疫系统的T同时刺激T细胞释放各种细胞因子参与抗肿瘤、杀伤肿瘤细胞。超抗原的递呈有独特的模式，它不需要胞内处理，可以直接与MHC类分子结合。超抗原不结合在MHC类分子