医学免疫学抗原

第三章、抗原〔Antigen,Ag)文金生

第一页，共54页。输血为什么要测定血型？器官移植不做组织配型行否？感染乙型溶血性链球菌为何会发生风湿性心脏病？………………

引言第二页，共54页。概述抗原的异物性与特异性影响抗原诱导免疫应答的因素抗原的种类非特异性免疫刺激剂内容第三页，共54页。一、Ag概念:能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，并能与相应免疫应答产物(抗体或致敏淋巴细胞)在体内、外发生特异性结合的物质，也称免疫原(Immunogen)。蛋白、糖、脂、核酸、二硝基苯酚等。或：能与TCR/BCR结合，从而激活T/B细胞，使之增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合的物质。T细胞抗原、B细胞抗原〔多种多样〕。变应原〔Allergen〕：引发超敏反响的物质。耐受原〔Tolerogen〕：引起免疫耐受的物质。概述第四页，共54页。第五页，共54页。1、免疫原性〔Immunogenicity)：指可以刺激机体免疫系统产生免疫应答〔抗体或致敏T细胞〕的性能。受多种因素影响。二、特性AgTB致敏T细胞浆细胞抗体第六页，共54页。2、抗原性(Antigenicity)或免疫反响性(Immunoreactivity):抗原内在本质，决定特异性和被识别。指可以与相应免疫应答产物发生特异性结合的性能。二、特性AgTB致敏T细胞浆细胞抗体细胞因子第七页，共54页。1、完全抗原〔Completeantigen):具有免疫原性和抗原性的物质。免疫原。2、半抗原〔Hapten)/不完全抗原：具有抗原性而无免疫原性的物质。3、载体〔Carrier〕：使半抗原变成完全抗原，具有免疫原性的蛋白质。三、完全抗原和半抗原第八页，共54页。载体(Carrier)

半抗原+载体完全抗原载体：使半抗原变成完全抗原的物质。

〔青霉素+血清蛋白/细胞完全抗原过敏反响〕第九页，共54页。半抗原

抗体+载体完全抗原BTh第十页，共54页。第一节、抗原的异物性与特异性第十一页，共54页。一、异物性异物：通常指免疫系统胚胎期或淋巴细胞发育成熟时未接触过的物质。异物性是免疫原的核心，首要条件。1、非己物质抗原与机体的亲缘关系越远，组织构造差异越大，免疫原性越强。异种、同种异型。2、屏蔽或改变的自身成分与免疫系统在解剖位置上处于隔绝的组织器官、或变异的抗原。如：眼晶状体蛋白、甲状腺球蛋白甲基多巴诱导红细胞产生新抗原。第十二页，共54页。特异性：指抗原诱导机体产生免疫应答以及与免疫应答产物反响的专一性。诊断和防治的理论根底。由抗原表位决定。二、特异性1、抗原表位〔Epitope)：是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，它是TCR/BCR及抗体特异结合的根本单位，又称抗原决定簇〔Antigenicdeterminant)。表位的性质、数目及空间构象决定着抗原的特异性。第十三页，共54页。1、抗原表位组成：5～17个氨基酸残基5～7个多糖残基或核苷酸抗原结合价：指能与抗体分子结合的功能性抗原表位的数目。半抗原-----一价完全抗原〔天然抗原〕----多价抗原

第十四页，共54页。构象表位：序列上不相连续的多肽或多糖在空间构象上形成的表位。线性表位：一段序列上连续的氨基酸片段。2、

抗原表位的类型按照抗原表位构造特点：第十五页，共54页。T细胞表位：加工后能与T细胞抗原识别受体(TCR)

结合的表位。B细胞表位：抗原分子上能与B细胞抗原识别受体(BCR)

结合的表位。2、

抗原表位的类型第十六页，共54页。2、

抗原表位的类型第十七页，共54页。第十八页，共54页。化学基团性质和空间构象决定了表位特异性；表位特异性决定了抗原特异性。氨基苯磺酸氨基苯砷酸氨基苯甲酸抗氨基苯磺酸3、影响抗原特异性的因素第十九页，共54页。4、半抗原-载体效应半抗原与蛋白质载体偶联后可诱导出抗半抗原抗体。载体效应：在免疫应答中，B细胞识别半抗原，并提呈载体表位给CD4+T细胞，CD4+T细胞识别载体表位后，即以载体表位将T、B连接起来，T细胞才能激活B细胞，这种效应称为载体效应。半抗原载体BcellBcellBcellBcellTcellCD28B7CD40-CD40L第二十页，共54页。1、一种抗原表位决定一种特异性，可刺激机体产生一种相应的抗体。A抗原B抗原

机体抗体A

机体抗体B5、共同抗原与穿插反响第二十一页，共54页。2、一个抗原分子可同时携带多种不同的表位抗原312机体抗体抗体1抗体2抗体35、共同抗原与穿插反响第二十二页，共54页。3、共同抗原〔Commmonantigen):两种不同抗原之间可有一样或相似的抗原表位。B抗原A抗原5、共同抗原与穿插反响第二十三页，共54页。4、穿插反响〔Cross-reaction)：一种抗原刺激机体产生的抗体，除与相应的抗原发生反响外，还与其他相关的抗原发生反响。A抗原机体抗体A机体抗体B抗体1抗体2抗体3抗体1抗体4抗体5B抗原5、共同抗原与穿插反响第二十四页，共54页。第二节、影响抗原诱导免疫应答的因素一、抗原理化性质：二、宿主因素：三、抗原进入机体的方式：第二十五页，共54页。一、抗原理化性质1、分子量大小2、化学性质和构造复杂性3、分子构象和易接近性4、物理状态第二十六页，共54页。1、分子量大小

>100kD为强抗原

10-100kD为普通抗原

<10kD为弱抗原明胶分子量>100kD，免疫原性很弱。原因为直链氨基酸易降解，藕联2%酪氨酸可增强免疫原性。胰岛素富含芳香族氨基酸，免疫原性强。第二十七页，共54页。2、化学性质和构造复杂性蛋白质>多糖>核酸(核蛋白)>多肽激素化学构造越复杂，免疫原性越强，尤其是含芳香族氨基酸的物质。第二十八页，共54页。3、分子构象和易接近性抗原化学基团暴露在外〔外表表位〕与B细胞抗原识别受体易接近，免疫原性比较强。抗原分子构象〔构象表位〕改变，失去免疫原性。加热、口服易降低抗原免疫原性。第二十九页，共54页。4、物理状态聚合蛋白质>单体蛋白质

颗粒性抗原>可溶性抗原第三十页，共54页。

1、遗传因素不同种属对同一抗原反响性不同；同种不同个体对同一抗原的免疫应答才能不同；

乙肝疫苗〔HBsAg〕：部分人不产生抗体。原因：MHC，BCR、TCR等。二、宿主因素第三十一页，共54页。2、年龄、性别和安康状态

免疫应答强弱年龄青壮年幼年、老年性别雌性雄性

感染(结核、麻疹)、免疫抑制剂使用－抑制免疫应答第三十二页，共54页。抗原剂量：过高、过低：免疫耐受免疫途径：皮内>皮下>腹腔、静脉口服：免疫耐受间隔时间：适当，因抗原而异免疫佐剂：弗氏佐剂－－－IgG类抗体明矾佐剂－－－IgE类抗体三、抗原进入机体的方式第三十三页，共54页。第三节、抗原的种类第三十四页，共54页。1、胸腺依赖性抗原(Thymusdependentantigen,TD-Ag):病原微生物、血清蛋白等。AIDS病人无应答。2、胸腺非依赖性抗原(Thymusindependentantigen,TI-Ag):细菌脂多糖、荚膜多糖、聚合鞭毛素等。分TI-1Ag〔丝裂原〕、TI-2Ag〔重复B细胞表位〕一、根据产生抗体是否需要Th细胞

B细胞抗原分为：第三十五页，共54页。TD-Ag与TI-Ag活化B细胞的不同机制胸腺依赖性抗原胸腺非依赖性抗原第三十六页，共54页。TD-Ag与TI-Ag的比较

TD-AgTI-Ag组成B、T细胞表位丝裂原或重复B细胞表位T细胞辅助必需无需免疫应答体液和细胞免疫应答体液免疫应答抗体类型多种IgM免疫记忆有无第三十七页，共54页。二、根据抗原与机体的亲缘关系1、异种抗原〔XenogenicAg)2、同种异型抗原〔AllogenicAg)3、自身抗原〔Autoantigen)4、异嗜性抗原〔Heterophilicantigen)5、独特型抗原〔Idiotypicantigen〕第三十八页，共54页。不同物种成分：动物、植物、细菌、病毒等；动物的免疫血清等：既是抗体又是抗原。轮状病毒葡萄球菌1、异种抗原〔XenogenicAg)第三十九页，共54页。同一种属不同个体之间存在各种组织抗原的差异。

HLA抗原----移植排斥反响

血型抗原----ABO系统，Rh系统------输血反响免疫球蛋白2、同种异型抗原〔AllogenicAg)第四十页，共54页。新生儿溶血第四十一页，共54页。3、自身抗原〔Autoantigen)◆自身正常成分：自身耐受破坏〔免疫系统，淋巴细胞病变〕－－自身免疫应答：糖尿病、SLE等◆隔离自身成分释放：外伤、手术－－脑组织，精子，眼晶状体等－－入血－－免疫应答◆修饰的自身抗原：感染，药物，烧伤，射线等－－自身组织构造改变－－免疫应答。第四十二页，共54页。又称Fossman抗原，指存在于人、动物、植物、微生物之间的共同抗原。如：溶血性链球菌M蛋白。4、异嗜性抗原〔Heterophilicantigen)异嗜性抗原的本质是〔〕A、异种抗原B、共同抗原C、改变的自身抗原D、同种异型抗原E、半抗原第四十三页，共54页。溶血性链球菌：M蛋白

〔人肾小球基底膜、心肌组织有共同抗原〕

机体

心肌组织，心瓣膜组织〔风湿性心脏病〕

抗M蛋白抗体肾小球基底膜〔肾小球肾炎〕第四十四页，共54页。独特型抗原：TCR、BCR或Ig的V区〔CDR/HVR〕所具有的独特的氨基酸顺序和空间构型，可诱导机体产生抗体。这些独特的氨基酸序列组成的表位称为独特型〔Idiotype,Id〕，诱导产生的抗体为抗独特型抗体。Ab1------Ab2-------Ab3---------……….，形成免疫网络5、独特型抗原〔Idiotypicantigen〕第四十五页，共54页。一、超抗原：某些抗原物质，只需要极低浓度〔1~10ng/ml〕即可激活2%~20%某些亚型的T细胞克隆，产生极强的免疫应答，这类抗原称为超抗原〔Superantigen,SAg)。如：金黄色葡萄球菌肠毒素SEA-SEE。第四节、非特异性免疫刺激剂第四十六页，共54页。作用机制第四十七页，共54页。作用特点1、超抗原不需在APC内处理2、非MHC分子限制3、TCRVβ特异性4、刺激T细胞释放大量细胞因子第四十八页，共54页。二、免疫佐剂〔Adjuvant〕预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫类型的非特异性免疫增强物质。生物佐剂：卡介苗、短小棒状杆菌、脂多糖、细胞因子等无机化合物佐剂：氢氧化铝人工合成佐剂：polyI:C、polyA:U新佐剂：脂质体、免疫刺激复合物等弗氏佐剂：是目前动物实验中最常用的佐剂第四十九页，共54页。二、丝裂原〔1〕T细胞丝裂原〔Mitogen〕：诱导T细胞有丝分裂

刀豆蛋白〔ConA〕植物血凝素〔PHA〕,红芸豆提取

美洲商陆〔PWM〕〔2〕B细胞丝裂原：诱导B细胞有丝分裂脂多糖〔LPS〕：针对小鼠美洲商陆〔PWM〕葡萄球菌蛋白A〔SPA〕第五十页，共54页。对人体具有抗原和抗体二重性的物质是〔〕A、白喉外毒素B、干扰素C、异种细胞因子D、细菌外毒素E、马抗破伤风血清位于抗原分子外表，易被BCR或抗体识别结合的表位称〔〕A、独特型表位B、顺序表位C、功能性抗原表位D、隐蔽性抗原表位E、抗原