医学免疫学 第二章 抗原课件

1、1医学免疫学（护理多媒体课件）2007/10/122第二章 抗原第一节 抗原的异物性和特异性第二节 影响抗原免疫原性的因素第三节 抗原的种类第四节 超抗原、丝裂原和佐剂3 抗原（Antigen Ag）：是一类能刺激机体免疫系统产生抗体或形成致敏淋巴细胞，并能与相应抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合的物质。 抗原的特性：a、免疫原性(immunogenicity)：刺激特定的免疫细胞，并使之活化、增殖、分化，最终产生抗体或致敏淋巴细胞。b、免疫反应性(immunoreactivity)：能与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性接合，引起免疫反应的性能。4 完全抗原(complete antigen)

2、：同时具有免疫原性和免疫反应性的抗原。如：多数蛋白质、细菌、病毒等。 半抗原(hapten)：有些简单有机分子通常分子量4 kD，单独存在时不具有免疫原性，但具有免疫反应性，称半抗原。如多数的多糖、脂类和某些分子量小的药物（青霉素），它们必须与蛋白质结合后才获得免疫原性。 载体(carrier)：通常称与半抗原结合的蛋白质为载体，这种载体复合物不但可刺激机体产生针对半抗原的抗体，也可刺激机体产生针对蛋白质载体的抗体。通常用大分子蛋白质作载体。如：多聚赖氨酸作载体。5引起免疫应答的类型 表现形式免疫原性免疫反应性又名(别名) 抗原正免疫应答正常免疫应答 + + 抗原 超敏反应 + +变应原负免疫

3、应答 免疫耐受 + -耐受原7二、抗原的特异性 抗原的特异性(specificity)既表现在上免疫原性，又表现在免疫反应性上。免疫原性的特异性是指某一抗原只能诱导相应的淋巴细胞发生某一应答的专一性能；如伤寒沙门菌抗原只能诱导免疫系统产生抗伤寒沙门菌的抗体；免疫反应性的特异性是指某一抗原分子只能与相应的免疫应答的产物抗体或致敏的淋巴细胞特异性结合的专一性能，伤寒沙门菌也只能与抗伤寒沙门菌的抗体特异结合。1、抗原决定基（antigenic determinant）：指存在于抗原分子表面特殊的化学基团，约5-17个氨基酸、单糖或核苷酸组成。它存在于抗原分子表面，决定抗原的特异性，抗原决定簇又称为表

4、位。2、抗原决定基的分类 根据抗原决定基的结构特点，可将其分为顺序决定基和构想决定基。8降解B/T B激活1011 根据抗原决定基的位置和功能分为功能性抗原决定基和隐蔽抗原决定基。a、功能性抗原决定基：位于抗原分子的表面、能被B或抗体直接识别结合的抗原表位，包括构象和线性表位。b、隐蔽抗原决定基：位于抗原分子内部不能被B细胞或抗体直接识别结合的抗原表位。3、抗原的结合价（antigenic valence）：指抗原能与抗体结合的抗原决定簇的总数。半抗原为一价。单价抗原：只能与抗体的一个抗原接合部位结合。多价抗原：分子表面常有多种、多个决定簇，能与多种抗体结合。4、共同抗原（common ant

5、igen）:不同的抗原之间存在相同或相似的抗原决定基，这种共有或相似的抗原决定基称为共同抗原。12第二节 影响抗原免疫原性的因素 某种物质是否具有免疫原性，能否诱导机体产生免疫应答，主要取决于物质本身的理化性质及其与机体的相互作用。一、抗原的理化性质1、化学性质 具有免疫原性的物质通常是大分子有机物，无机物没有免疫原性，蛋白质、糖蛋白和脂蛋白免疫原性强，多糖和多肽有一定的免疫原性，脂类和核酸在正常情况下无免疫原性。2. 分子大小 免疫原性良好的物质分子量一般都在10000dal以上。分子量小于5000其免疫原性较弱。14 分子量越大，免疫原性越强，其原因有：分子量越大，表面抗原决定簇越多，对淋

6、巴细胞活化作用就越强。大分子物质溶解于水中呈胶体状，化学结构较稳定，不易被机体破坏或排除，在体内存留时间较长，有利于刺激免疫系统产生免疫应答。3、化学组成 含有大量芳香族氨基酸的蛋白质，尤其酪氨酸的蛋白质免疫原性更强。如卵蛋白既含有芳香族氨基酸又呈环状结构，故它具有很强的免疫原性；大分子物质并不一定都具有免疫原性，明胶分子量为10kd，但免疫原性却很弱，因为它是由直链氨基酸组成，缺乏芳香族氨基酸，稳定性差。若在明胶分子中接上2%的酪氨酸，其免疫原性大大增强。相反，某些低分子多肽，如胰岛素，其分子量为731dal，也有较强的免疫原性。 154、易接近性：指抗原分子中抗原表位能否被淋巴细胞抗原受体

7、所接近的程度。5、物理状态：化学性质相同的抗原物质可因其物理状态不同而呈现不同的免疫原性，一般聚合状态的抗原较其单体免疫原性强，颗粒性抗原强于可溶性抗原。二、宿主因素1、遗传因素：机体对抗原的应答是受免疫应答基因（MHC）控制的。因个体遗传基因不同，故人群众中对同一抗原可有高、中、低不同程度的应答。如多糖抗原对小鼠具有免疫原性，对豚鼠无免疫原性。2、年龄、性别、健康状态:一般说青壮年动物比幼年和老年动物免疫应答强，新生动物或婴幼儿对多糖类抗原不应答，故易引起细菌感染；女性比男性抗体生成高；感染和免疫抑制剂都能干扰和抑制对抗原的应答。17三、免疫方法的影响 免疫抗原的剂量、途径、次数及免疫佐剂的

8、选择都明显影响机体对抗原的应答。抗原剂量要适中，太低和太高则诱导免疫耐受。免疫途径以皮内免疫最佳，皮下免疫次之，腹腔注射和静脉注射效果差，口服易诱导免疫耐受，注射间隔要适当，次数不要太频繁，要选择好免疫佐剂，明矾佐剂主要诱导IgE类抗体产生。同抗原一起或预先注入机体，能增强机体对抗原的免疫应答能力，这类物质称为佐剂。佐剂种类很多，其中弗氏完全佐剂和弗氏不完全佐剂是目前动物试验中最常用的作剂。18第三节 抗原的种类一、根据诱导抗体产生是否需要T细胞参与分类 胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen TD-Ag）胸腺非依赖性抗原（thymus independent ant

9、igen TI-Ag）1、TD-Ag：需要在T细胞参与下，才能激活B细胞产生抗体。TD-Ag分子由B表位和T表位组成。绝大多数的蛋白质抗原（细菌、细胞、血清蛋白）为Td-Ag,如：病原微生物、血细胞、血清蛋白。特点：能刺激机体产生的抗体有IgM和IgG；均含蛋白质成分；能引起体液免疫与细胞免疫；并有免疫记忆。2、TI-Ag: 这类抗原不需要T细胞协助，能直接刺激B细胞产生抗体。由多个重复的B表位组成。如：细菌多糖、荚膜多糖和聚合鞭毛蛋白。特点：能刺激机体产生的抗体有IgM；不都含蛋白质成分；不能引起细胞免疫应答；也无免疫记忆。19二、根据抗原与机体的亲缘关系分类1、异种抗原：指来自另一物种的抗

10、原物质。如：植物花粉，异种动物血清，各种微生物及其代谢产物。a、病原生物 微生物是一个含有多种抗原决定簇的天然抗原复合物，细菌具有表面抗原、鞭毛抗原、菌毛抗原、菌体抗原等，这些抗原成分都可以作为微生物鉴定分型的依据。b、外毒素、类毒素和抗毒素 外毒素（extoxin）：有些细菌在生长繁殖的过程中，向菌体外分泌有毒的物质称为外毒素。特点：外毒素是蛋白质，毒性很强，抗原性也很强。毒性最强的外毒素是纯化结晶的肉毒毒素，1mg能杀死2亿只小鼠。 类毒素（toxoid）：外毒素经过0.3%-0.4%甲醛处理后，失去毒性，但保留有抗原性。 抗毒素（antitoxin）：外毒素和类毒素均能刺激机体产生抗体，

11、该抗体能中和毒素，阻止毒素与敏感细胞结合，避免机体中毒，此抗体称为抗毒素。202、同种异型抗原：指来自同种生物而基因型不同的个体的抗原物质。如：人类红细胞血型抗原、组织相容性抗原和免疫球蛋白同种异型抗原等。a、ABO血型抗原：根据人类红细胞表面A、B抗原的不同，可将血型分为A型、B型、AB型和O型。ABO血型不符的血液在体外混合可出现凝集现象，如输入体内可引起溶血反应。b、Rh血型抗原：恒河猴红细胞抗血清能与多数人的红细胞发生凝聚，表明在人类红细胞和恒河猴红细胞表面具有某种相同的血型物质，称为Rh血型抗原。 正常情况下，人体血清中不存在针对Rh抗原的抗体，当Rh阳性红细胞进入Rh阴性个体时，可

12、刺激机体产生针对Rh抗原的IgG类抗体，此类抗体可通过胎盘，当体内Rh抗体的妇女妊娠、且胎儿血型为Rh阳性时，就可能引起婴儿流产或引起新生儿溶血症。213、自身抗原（antoantigen）：是指在机体发育过程中与免疫系统相对隔绝，未能与T、B淋巴细胞接触的自身物质或结构改变的自身物质。正常情况下机体对自身成分不产生免疫应答，即免疫耐受。但在病理情况下（如自身成分结构改变、隐蔽抗原暴露、自身免疫细胞功能异常），机体对自身抗原产生强的免疫应答，导致自身免疫病。a、隐蔽抗原（sequestered antigen） 有些组织器官的抗原成份，如脑、晶状体、精子、甲状腺球蛋白等，从胚胎时期开始，就与免

13、疫系统隔离，而成为隐蔽抗原。机体对这些组织、细胞的抗原成份无免疫耐受性。一旦由于外伤、感染或其它原因，使隐蔽抗原释放入血，与免疫活性细胞接触，引起免疫应答产生自身抗体或自身致敏淋巴细胞，导致组织损伤或功能障碍。22三、根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类1、内源性抗原（endogenous antigen）：是指在抗原提呈细胞内新合成的存在于胞浆内的抗原物质。如病毒感染细胞生成的病毒蛋白和肿瘤细胞内生成的肿瘤抗原等。此类抗原在细胞内酶裂解后，以抗原肽-MHC类分子复合物的形式表达于抗原提呈细胞表面，供CD+8T细胞识别。2、外源性抗原（exogenous antigen）：是指抗原提呈细胞通过

14、吞噬、吞饮等作用从外界摄入胞内的抗原性物质。如细菌和某些可溶性蛋白等。此类抗原在细胞内酶裂解后，以抗原肽-MHC类分子复合物的形式表达于抗原提呈细胞表面，供CD+4T细胞识别。24第四节 超抗原、丝裂原和佐剂1、超抗原（superantigen SAg）：是一类能够非特异多克隆激活T、B淋巴细胞，产生大量淋巴因子，引发强烈免疫反应的抗原性物质。超抗原的一个明显的生物学特性是可以激活多克隆T细胞，释放大量的细胞因子如IL-2、CSF等，引起发热、多器官衰竭、休克、甚至死亡，毒性休克综合征（TSS）是超抗原致人类疾病的一个典型例子。 根据抗原作用的靶细胞分类，可将其分为T细胞超抗原和B细胞超抗原。

15、T细胞超抗原作用不受MHC限制，它们无需抗原提呈细胞（APC）加工处理，能以完整蛋白形式，只需极低浓度即可激活多克隆T细胞，产生极强的免疫应答。 根据T细胞超抗原来源，可将其分为内源性超抗原和外源性超抗原。252、丝裂原（mitogen）：又称有丝分裂原，是指能够非特异性多克隆刺激T、B淋巴细胞发生有丝分裂的物质。 丝裂源通常来自植物种子中的糖蛋白和某些细菌的产物，主要包括，植物血凝素（PHA）、刀豆蛋白（ConA）、美洲商路陆丝裂原（PWM）、脂多糖（LPS）和葡萄球菌蛋白A（SPA）。3、佐剂（adjuvant）：是预先或与抗原同时注入体内后，能够增强机体对该抗原的免疫应答能力或改变免疫应答类型的物质。27 佐剂的种类很多，主要包括：1、生物性佐剂，如卡介苗、短小棒状杆菌、百日咳杆菌、细菌的脂多糖等；2、无机化合物佐剂，如氢氧化铝、磷酸铝和磷酸钙等；3、人工合成佐剂，如多聚肌苷酸、胞苷酸、多聚腺苷酸等。 目前在人体疫苗中添加的佐剂主要是氢氧化铝、磷酸钙。动物试验中最常用的是弗氏不完全佐剂（是由液体石蜡和羊毛脂混合而成，使用时与水溶性抗原充分乳化，使抗原与佐剂形成油包水乳剂）和弗氏完全