抗原(Antigen,Ag)

1、抗原抗原(Antigen, Ag) 内内 容容一、基本概念一、基本概念 二、决定免疫原性的条件二、决定免疫原性的条件 三、抗原的特异性与交叉反应三、抗原的特异性与交叉反应四、抗原的分类四、抗原的分类 五、医学上重要的抗原物质五、医学上重要的抗原物质 六、免疫佐剂六、免疫佐剂一、概念一、概念v抗原抗原：一类能刺激机体免疫系统使之产生一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答，并能与相应的应答产物特异性免疫应答，并能与相应的应答产物抗体和（或）效应淋巴细胞在体内外在体内外发生特异性结合的物质。发生特异性结合的物质。 B细胞细胞 抗体抗体 Ag T细胞细胞 效应性效应性T细胞细胞v能刺激机体免疫系

2、统使之产生特异性免疫应能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答答v能与相应的应答产物在体内外发生特异性结能与相应的应答产物在体内外发生特异性结合的物质合的物质要要 点：点：v抗原的两种特性抗原的两种特性: 免疫原性免疫原性 (Immunogenicity)-刺激机刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答的能力体免疫系统产生特异性免疫应答的能力 免疫反应性免疫反应性 (Immunoreactivity)-与相与相应的应答产物在体内外发生特异性结合的能力，应的应答产物在体内外发生特异性结合的能力，又称又称抗原性抗原性（antigenenicity)其他概念：v免疫原（免疫原（immunogenimmun

3、ogen）：免疫原性）：免疫原性v完全抗原（完全抗原（complete Agcomplete Ag）：两种特性）：两种特性v半抗原（半抗原（haptenhapten）：免疫反应性）：免疫反应性v耐受原（耐受原（tolerogentolerogen）：免疫耐受）：免疫耐受 v变应原（变应原（allergenallergen）：）：型超敏反应型超敏反应引起免 疫引起免 疫应答的 类应答的 类型型 表现形式表现形式免疫免疫原性原性免疫反免疫反应性应性又 名又 名(别名别名) 抗原抗原正免疫 应正免疫 应答答正常免疫应答正常免疫应答 + + 抗原抗原 超敏反应超敏反应 + +变 应变 应原原负免疫 应

4、负免疫 应答答 免疫耐受免疫耐受 + -耐 受耐 受原原二、决定免疫原性的条件二、决定免疫原性的条件 v1 1. .抗原本身抗原本身v2 2. .机体方面机体方面v3 3. .免疫方式免疫方式 1. 抗原因素：抗原因素：v异物性异物性v理化性状理化性状v分子构象和易接近性分子构象和易接近性（1）异物性）异物性: 绝大多数异物是来自体外的非己物质，但是，根据Burnet 克隆选择学说，异物是指胚胎时期未成熟淋巴细胞从未接触过的物质，其中包括自身物质。 v异种物质异种物质: 病原微生物、异种蛋白、花粉、病原微生物、异种蛋白、花粉、药物药物 种系关系相差越远，免疫原性越强种系关系相差越远，免疫原性越

5、强v同种异体同种异体: 血型抗原、组织抗原血型抗原、组织抗原v自身物质自身物质: 精子、眼晶体蛋白、脑组织精子、眼晶体蛋白、脑组织（2 2）理化性状理化性状: v分子大小分子大小: : 稳定稳定, ,存留时间长存留时间长 特殊化学功能基因特殊化学功能基因( (表位表位) )多多v化学组成：化学组成： 蛋白质蛋白质 多糖多糖/ /核酸核酸 类脂类脂 芳香族氨基酸芳香族氨基酸 直链氨基酸直链氨基酸v物理性状：物理性状： 聚合状态聚合状态 单体状态单体状态 颗粒性抗原颗粒性抗原 可溶性抗原可溶性抗原（3 3）分子构象和易接近性）分子构象和易接近性 v氨基酸残基在侧链的位置不同，其免疫原氨基酸残基在侧

6、链的位置不同，其免疫原性不同。性不同。2.机体因素机体因素v遗传因素：疫苗、多糖抗原遗传因素：疫苗、多糖抗原v年龄年龄v性别性别v生理生理/心理状态心理状态3.免疫方式免疫方式v途径、次数、佐剂的使用途径、次数、佐剂的使用v皮内皮下腹腔、静脉口服皮内皮下腹腔、静脉口服三、抗原的特异性与交叉反应三、抗原的特异性与交叉反应v特异性特异性（specificity）是指物质间的相互是指物质间的相互吻合性、针对性或专一性。吻合性、针对性或专一性。抗原特异性表抗原特异性表现在两个方面：现在两个方面： 免疫原性的特异性，即抗原只能激活具有相免疫原性的特异性，即抗原只能激活具有相应受体的淋巴细胞克隆，产生特异

7、性抗体和应受体的淋巴细胞克隆，产生特异性抗体和效应淋巴细胞；效应淋巴细胞； 免疫反应性的特异性，即抗原只能与相应的免疫反应性的特异性，即抗原只能与相应的抗体或效应淋巴细胞结合并发生反应。抗体或效应淋巴细胞结合并发生反应。 v特异性是免疫学诊断和治疗的基础特异性是免疫学诊断和治疗的基础v特异性的结构基础特异性的结构基础-抗原决定簇抗原决定簇1.抗原决定簇抗原决定簇(Antigen Determinant,AD) v概念：抗原分子中决定抗原特异性的特殊概念：抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学集团，又称为化学集团，又称为表位表位（epitope），它们它们是抗原特异性的结构基础。是抗原特异性的结构基

8、础。 vAD的数目、性质和空间构象决定抗原特异的数目、性质和空间构象决定抗原特异性性v抗原以抗原以AD与相应抗原受体及抗体特异性结与相应抗原受体及抗体特异性结合合v抗原抗体反应具有高度特异性，这种特异性不仅抗原抗体反应具有高度特异性，这种特异性不仅取决于抗原决定簇的化学组成，对于取决于抗原决定簇的化学组成，对于B细胞抗原细胞抗原决定簇而言，还与抗原分子的构型密切相关。决定簇而言，还与抗原分子的构型密切相关。 （1）顺序决定簇和构象决定簇顺序决定簇和构象决定簇v顺序决定簇（线性决定簇）顺序决定簇（线性决定簇）： 一段序列相连的氨基酸片段形成一段序列相连的氨基酸片段形成 多在抗原分子内多在抗原分子

9、内 主要由主要由T T识别，识别，B B也可识别也可识别v构象决定簇构象决定簇： 序列上不相连，由天然构象形成序列上不相连，由天然构象形成 位于分子内部位于分子内部 由由B B识别识别（2 2）T T细胞表位和细胞表位和B B细胞表位细胞表位vT T细胞表位细胞表位： TCRTCR识别识别 必须经降解加工处理后才能被必须经降解加工处理后才能被T T细胞识别细胞识别 线性决定簇线性决定簇vB B细胞表位细胞表位： BCRBCR识别或抗体识别并结合识别或抗体识别并结合 直接识别直接识别 构象决定簇或线性决定簇构象决定簇或线性决定簇 降解B/T B激活激活内容内容T细胞抗原决定簇细胞抗原决定簇B B

10、细胞抗原决定簇细胞抗原决定簇结构结构线性表位线性表位构象或线性表位构象或线性表位识别受体识别受体TCR BCR性质与组成性质与组成蛋白质蛋白质5-235-23氨基酸残基氨基酸残基蛋白质、多糖蛋白质、多糖5-15 5-15 氨基酸残基氨基酸残基5-7 5-7 个单糖个单糖5-8 5-8 核苷酸核苷酸位置位置抗原分子的任何部抗原分子的任何部位位主要在抗原表面主要在抗原表面MHCMHC分子递分子递呈呈必需必需不需不需 功能决定簇和隐蔽决定簇功能决定簇和隐蔽决定簇v功能性抗原决定簇功能性抗原决定簇：位于表面的、易被淋位于表面的、易被淋巴细胞识别的、可启动免疫应答的决定簇巴细胞识别的、可启动免疫应答的决

11、定簇其中个别关键性的决定簇称为其中个别关键性的决定簇称为免疫优势决定簇免疫优势决定簇v隐蔽性抗原决定簇隐蔽性抗原决定簇：为于分子内部的，不：为于分子内部的，不能引起免疫应答的决定簇能引起免疫应答的决定簇2.抗原的抗原的结合价结合价v（antigenic valence）抗原分子中抗原分子中能和抗体分子结合能和抗体分子结合的的AD的数目的数目v单价单价Agv双价双价Agv多价多价Ag3.共同抗原和交叉反应共同抗原和交叉反应 v具有相同或相似抗原决定簇的抗原称具有相同或相似抗原决定簇的抗原称为共同抗原（为共同抗原（common Ag）亲缘关系很近的生物之间的共同抗原称为类属抗原类属抗原（speci

12、es antigens）v抗体或致敏淋巴细胞对具有相同和相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称为交叉反似表位的不同抗原的反应称为交叉反应应（cross reaction）A菌菌B菌菌+A表位表位B表位表位A表位表位C表位表位抗抗B菌血清菌血清含抗含抗-A、C抗体抗体+抗抗A菌血清菌血清含抗含抗-A、B抗体抗体四、抗原的分类四、抗原的分类 v根据免疫原性根据免疫原性v来源与机体亲缘关系来源与机体亲缘关系 v诱导诱导B细胞免疫应答中对细胞免疫应答中对T 的依赖性的依赖性 （一）根据免疫原性（一）根据免疫原性v抗原抗原v半抗原（半抗原（Haptens）又称不完全抗原）又称不完全抗

13、原 （二）（二）来源与机体亲缘关系来源与机体亲缘关系v1 1. . 异种抗原异种抗原( (xenoantigenxenoantigen) )v2.2. 同种抗原同种抗原( (alloantigen)alloantigen)v3.3. 自身抗原自身抗原（autoantigenautoantigen）v4.4. 异嗜性抗原（异嗜性抗原（ForssmanForssman抗原抗原）（三）免疫应答中对三）免疫应答中对T细胞细胞 的依赖性的依赖性 v胸腺依赖性抗原（胸腺依赖性抗原（TD-AgTD-Ag）v胸腺非依赖性抗原（胸腺非依赖性抗原（TI-AgTI-Ag）TD-AgTI-Ag组成组成大多数为蛋白质，

14、大多数为蛋白质，B 和和T细胞表位，种类细胞表位，种类多，重复少多，重复少细菌脂多糖，肺炎细菌脂多糖，肺炎双球菌荚膜多糖等双球菌荚膜多糖等重复的重复的B细胞表位细胞表位T细胞辅助细胞辅助必需必需无需无需免疫应答免疫应答体液和细胞免疫体液和细胞免疫体液免疫体液免疫抗体类型抗体类型多种多种IgM免疫记忆免疫记忆有有无无 TD-Ag和和TI-Ag诱导应答的比较诱导应答的比较五、医学上的重要抗原五、医学上的重要抗原v异种抗原异种抗原v同种异型抗原同种异型抗原v自身抗原自身抗原v肿瘤抗原肿瘤抗原v其他其他1. 异种抗原异种抗原:(xenoantigen)（1） 病原微生物及其代谢产物：病原微生物及其代谢

15、产物： 菌体抗原，又称抗原，主要存在于细胞壁上，化学成分为脂多糖； 鞭毛抗原，又称H抗原，化学成分为蛋白质； 表面抗原，指包绕在细菌细胞壁外面的抗原，随菌种和结构的不同可有不同的名称，例如，荚膜抗原（肺炎球菌）、K抗原（痢疾杆菌、大肠埃希菌）和Vi抗原（伤寒杆菌）；疫苗 外毒素外毒素-(Ag)-动物动物-免疫血清免疫血清(抗毒素抗毒素)类毒素类毒素(toxiod)-(Ag)甲醛脱毒后的外毒素其抗原甲醛脱毒后的外毒素其抗原性不变性不变1. 异种抗原异种抗原:(xenoantigen)（2） 免疫血清免疫血清: 两重性两重性（3）异嗜性抗原：存在于不同种系动物异嗜性抗原：存在于不同种系动物间共同抗

16、原间共同抗原病理损伤、协助诊断病理损伤、协助诊断溶血性链球菌与人肾小球基底膜及心肌内膜有共同抗原肺炎球菌14型含人类A 血型物质肺炎支原体与链球菌MG 株间存在共同抗原；变形杆菌OX19菌株与斑疹伤寒立克次体间存在共同抗原；大肠埃希菌O86 含人类B 血型物质2. 同种异型抗原同种异型抗原: :（1） 红细胞抗原红细胞抗原(血型抗原血型抗原):pABO血型系统血型系统: 体内存在天然的血型抗体体内存在天然的血型抗体pRh血型系统血型系统: R h抗原抗原恒河猴红细胞抗原恒河猴红细胞抗原 体内无天然的体内无天然的Rh抗体抗体 新生儿溶血症新生儿溶血症（2） 白细胞抗原白细胞抗原(HLA)-有核细

17、胞有核细胞3. 自身抗原自身抗原:v正常正常: 隐蔽的（眼的晶体蛋白）隐蔽的（眼的晶体蛋白）v异常异常: 修饰的、病毒、药物、辐射、禁修饰的、病毒、药物、辐射、禁忌株复活忌株复活-自身免疫病自身免疫病 4. 肿瘤抗原肿瘤抗原v 肿瘤特异性抗原肿瘤特异性抗原Ag(TSA)v 肿瘤相关抗原肿瘤相关抗原(TAA): AFP5.超抗原超抗原v超抗原：超抗原：是一类可直接结合抗原受体，激活大量T细胞或B细胞克隆，并诱导强烈免疫应答的物质作用不受MHC限制，无严格抗原特异性；在极低浓度（110ngmL）即可激活多克隆T细胞，产生很强的免疫应答普通抗原单细胞克隆应答1/104 1/105超抗原多克隆应答1/

18、4 1/10超超 抗抗 原原v可分为可分为T细胞超抗原和细胞超抗原和B细胞超抗原细胞超抗原肠毒素A能活化CD4+和CD8+T细胞金黄色葡萄球菌A蛋白和HIV 的gp120 能结合某些亚型的B细胞，热休克蛋白热休克蛋白(heat shock protein, HSP)能强烈刺激T细胞增殖并激活其杀伤肿瘤细胞的活性 v又可分为内源性超抗原（病毒型）和外源性又可分为内源性超抗原（病毒型）和外源性（细菌型）超抗原（细菌型）超抗原 超抗原的生物学意义超抗原的生物学意义 v（1 1） 免疫激活作用免疫激活作用v（2 2） 免疫抑制作用免疫抑制作用在一定情况下，如微生物感染后超抗原大量释放，受超抗原刺激的T

19、细胞被大量清除，导致免疫反应受到抑制。v（3 3） 诱导免疫耐受诱导免疫耐受 超抗原可能参与了机体的诸多生理和病理效超抗原可能参与了机体的诸多生理和病理效应，如超抗原与食物中毒反应、某些自身免应，如超抗原与食物中毒反应、某些自身免疫病、疫病、AIDS和某些肿瘤发病有关。和某些肿瘤发病有关。 6.免疫佐剂免疫佐剂（immunoadjuvant)v概念：概念：同抗原一起或预先注射到机体，能增同抗原一起或预先注射到机体，能增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质。类型的物质。v种类：种类： 有机佐剂：包括微生物及其代谢产物，如卡有机佐剂：包括微生物及其代谢产物，如卡介苗、短小棒状杆菌和某些细胞因子（如介苗、短小棒状杆菌和某些细胞因子（如IL-2、IL-4）等；）等； 无机佐剂：如氢氧化铝、明矾、磷无机佐剂：如氢氧化铝、明矾、磷酸铝等；酸铝等； 人工合成佐剂人工合成佐剂:如聚肌胞（如聚肌胞（poly I:C）、）、胞壁酰二肽等；胞壁酰二肽等； 复合佐剂复合佐剂弗氏完全佐剂、弗氏不完全佐剂弗氏完全佐剂、弗氏不完全佐剂佐剂的作用机制佐剂的作用机制v推测与下列作用有关：推测与下列作用有关： 延长抗原持续时间；延长抗原持续时间； 增