医学免疫学教学课件：第三章抗原

抗原Antigen一、抗原的概念

抗原(antigen,Ag)──是一类能刺激机体的免疫系统使之产生特异性免疫应答，并能与相应的免疫应答产物在体内或体外发生特异性结合的物质。这其实是一个狭义的概念1、抗原具有两种特性①免疫原性(immunogenicity)：抗原能刺激特定的免疫细胞，使免疫细胞活化、增殖、分化，最终产生免疫效应物质（抗体和致敏淋巴细胞）的特性。

刺激抗体一种物质机体免疫系统应答免疫产物（免疫原性）致敏淋巴细胞

②免疫反应性(immunoreactivity)：抗原与相应的免疫效应物质（抗体和致敏淋巴细胞）在体内或体外相遇时，可发生特异性结合而产生免疫反应的特性。

抗体免疫应答产物＋抗原物质特异性结合致敏淋巴细胞

（免疫反应性）

刺激抗体一种物质机体免疫系统应答免疫（免疫原性）致敏淋巴细胞

特异性结合（免疫反应性）2、抗原由两个功能部分组成①半抗原(hepten)──抗原表面的小分子，有免疫反应性,无免疫原性；②载体(carrier)──抗原内部的大分子，赋以抗原免疫原性。二、抗原的特异性免疫原性方面：抗原只能激发相应的淋巴细胞克隆发生免疫应答，产生针对该抗原的特异性抗体或致敏淋巴细胞；（克隆选择）免疫反应性方面：抗原只能与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合。特异性是免疫应答的最基本特点，也是免疫诊断和防治的理论基础。决定抗原特异性的物质基础是抗原决定簇。抗原决定基/表位(antigenicdeterminant/Epitope)是存在于抗原分子中，决定抗原特异性的特殊化学基团。一般由5～15个氨基酸残基、短寡糖残基、核苷酸残基组成。抗原表位是被免疫细胞和抗体分子识别的标志，是免疫反应具有特异性的物质基础。一个半抗原相当于一个抗原表位表位分类①构象表位(conformationalepitope)：一般暴露于抗原分子的表面②

顺序表位（sequentialepitope）：多存在于抗原分子的内部，又叫线性表位构象表位和线性表位食物要煮熟了吃T细胞表位和B细胞表位B细胞表位位于抗原分子表面或分子转折处，为构象表位或顺序表位，能直接与B细胞抗原受体结合；T细胞表位位于抗原分子内部，为顺序表位，需经抗原递呈细胞加工处理，再与MHC分子结合后，才能被T细胞抗原受体识别结合。T细胞表位和B细胞表位的比较共同抗原和交叉反应

共同抗原(commonantigen)──两种不同生物间存在相同或相似的抗原决定簇，称为共同抗原。交叉反应──抗体与具有相同或相似表位的抗原之间出现的反应，称交叉反应。

共同抗原和交叉反应++++++_共同抗原的生物学意义某些情况下，针对病原体的免疫应答可导致人体的免疫损伤（异嗜性抗原）；在进行特异性诊断或鉴定时，须排除交叉抗原的干扰；异嗜性抗原是某些免疫性疾病的物质基础，可利用某些异嗜性抗原进行疾病的辅助诊断。几个容易混淆的问题是不是所有的外源物质都是抗原？No！必须要有免疫原性，能诱导免疫应答机体对一个病原体无应答是好事还是坏事？坏事！无应答则不能清除之机体对抗原发生免疫应答一定是好事吗？免疫的二重性：正常生理条件下可以清除抗原，并可能产生免疫记忆；但病理条件下可能导致损伤。三、影响抗原免疫原性的因素

1、异物性：①化学结构与机体自身成分不同；②胚胎期淋巴细胞未与之接触过。异物性的强度取决于其与机体的亲缘关系：亲缘关系或种属关系越远，免疫原性越强。2、理化性状：

①分子大小：分子量越大，抗原性越强。⑴分子量越大，抗原表面小分子基团越多；⑵大分子物质较难于体内降解，体内存留时间长；②化学属性和结构：不同物质的抗原性强弱程度：蛋白质＞多糖＞核酸＞类脂；同类物质的抗原性强弱程度：结构越复杂，抗原性越强。如含芳香族氨基酸的蛋白质抗原性较强。③分子的构象和易接近性：

抗原表面的特殊化学基团与淋巴细胞表面受体易于相互接触，则亲和力强，免疫原性强。④抗原的物理状态：颗粒性抗原的免疫原性强于可溶性抗原；多聚体的免疫原性强于单体。氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系3、宿主因素：遗传，个体差异：MHC

性别、年龄：青年的免疫应答比老、幼年前；女性比男性免疫应答强生理状态、心理状态4、其他因素：抗原进入体内的方式和途径、剂量及是否应用佐剂等。另几个容易混淆的问题抗原是不是仅指外源物质？No！免疫豁免部位的自身组织是不是所有胚胎期未与淋巴细胞充分接触过的物质都一定具有免疫原性？No！要看T/B细胞的特异性受体能否识别

1、根据抗原诱生抗体时是否需要T细胞参与分类：①胸腺依赖性抗原（thymusdependentantigen,TD抗原）②胸腺非依赖性抗原（thymusindependentantigen,TI抗原）四、抗原的分类①胸腺依赖性抗原（thymusdependentantigen，TD抗原）此类抗原含有T细胞表位和B细胞表位，刺激B细胞产生抗体必须有T细胞的辅助，单独不足以激活B细胞。绝大多数蛋白质抗原属于TD抗原，如病原微生物、血细胞、血清蛋白等。②胸腺非依赖性抗原(thymusindependentantigen,TI抗原)：绝大多数的多糖类抗原是TI抗原。TI-1Ag：含有B细胞丝裂原和重复的B细胞表位。如细菌脂多糖。TI-2Ag：仅由多个重复的B细胞表位组成，仅能使成熟的B细胞产生免疫应答。如肺炎双球菌的荚膜多糖。TD-AgTI-AgTD抗原和TI抗原的比较━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━TD抗原TI抗原─────────────────────────────本质大多为蛋白质重复排列的长链聚合物

T细胞依赖性＋—

表位性质T、B细胞表位多个重复的B细胞表位产生抗体的类型IgG/A/MIgM为主可引起细胞免疫＋—

免疫记忆性＋—━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━2、根据抗原来源与机体亲缘关系来分：

①异种抗原(xenoantigen)②同种异型抗原(alloantigen)

③自身抗原(autoantigen)④异嗜性抗原(heterophileantigen)

来自另一物种的抗原，免疫原性强。病原微生物；细菌外毒素和类毒素；动物免疫血清（具有二重性）。异种抗原(xenoantigen)同种异型抗原(alloantigen)来自同种系而基因类型不同的个体的抗原。如人类红细胞抗原（ABO血型、Rh血型）、主要组织相容性抗原等。自身抗原(autoantigen)

隐蔽的自身抗原：

甲状腺球蛋白变态反应性甲状腺炎；眼葡萄膜色素、晶体蛋白交感性眼炎；精子抗原男性不育；脑脊髓和神经抗原脱髓鞘性脑膜炎和外周神经炎；经修饰的自身抗原：各种理化、生物因素作用。阳光曝晒时，UV使表皮变性，暴露出自身抗原。免疫系统攻击之，使真、表皮分离，开始时是脱皮，后来有水泡。半抗原吸附在血细胞上，可能引起溶血。病毒可使细胞产生新的自身抗原。异嗜性抗原(heterophileantigen)是一种与种属无关，存在于人、动物、植物、微生物之间的共同抗原。Forssman抗原

豚鼠脏器SRBC

大肠杆菌O86B血型物质大肠杆菌O14人结肠粘膜乙型链球菌肾小球基底膜、心肌组织肺炎球菌14型A血型物质变形杆菌OX株O抗原立克次氏体梅毒螺旋体牛心类脂质3、根据抗原提呈细胞内抗原的来源来分：胞内抗原：必须有细胞免疫参与才能清除胞外抗原：多数情况下也需要细胞免疫的参与目前对于胞外病原体的防治要强于胞内病原体，尤其是肿瘤的治疗是个大问题非特异性免疫刺激剂超抗原（superantigen，s-Ag）有丝分裂原（Mitogen）佐剂超抗原（superantigen,s-Ag）超抗原指一组能直接结合抗原受体，非特异性地激活大量T细胞或B细胞，并引起强烈免疫应答的物质。其作用机理与常规抗原有很大区别。能产生免疫激活、免疫抑制等重要生物学作用，且与多种疾病的发生、发展有关。超抗原的作用特点无须APC加工处理即可刺激淋巴细胞的增殖活化，其作用无MHC限制性；S-Ag以完整蛋白质分子的形式发挥作用，其一端与APC表面的MHC-Ⅱ类分子的抗原肽结合槽的外侧结合，另一端与T细胞的TCR的Vβ区的CDR1、CDR2或B细胞的mIg的VH的骨架区FR1、FR2部位结合；S-Ag所诱导的T细胞应答，其效应并非针对S-Ag自身，而是通过分泌大量的细胞因子参与某些病理过程。超抗原的作用机制超抗原的生物学意义免疫激活作用：刺激大量TL、APC增殖，产生大量细胞因子（TNFβ、TNFα、IL2、IL2R、IFNγ、IL1）→打破机体平衡→发热、体重下降、渗透压平衡失调、炎症反应→休克、死亡；s-Ag可通过激活体内可能存在的自身反应性T细胞而导致自身免疫病；受s-Ag刺激而过度增殖的T细胞，可由于活化后凋亡而被清除，或在功能上出现超限抑制，从而导致微生物感染后的免疫抑制。有丝分裂原（Mitogen）是指能非特异性地刺激细胞发生有丝分裂的物质。在免疫学中，主要是指刺激多克隆淋巴细胞增殖的物质。在临床上常用来刺激淋巴细胞的增殖，以检测淋巴细胞的活性。有丝分裂原对T、B细胞的作用有丝分裂原缩写增殖反应

T细胞B细胞

植物血凝素PHA＋＋—刀豆蛋白ACONA＋＋—葡萄球菌A蛋白SPA—

＋（小鼠）美洲商陆PWM＋＋＋细菌脂多糖LPS—

＋（小鼠）普通抗原与超抗原、有丝分裂原的区别━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

区别普通抗原超抗原有丝分裂原───────────────────────────────────是否需要APC参与＋＋—（直接激活）是否需要APC处理＋—

—

必须与MHC—Ⅱ类＋＋—

分子形成复合物（VαJαVβDβJβ）（Vβ）

MHC限制性＋—

—

激活T细胞数＋＋＋＋＋＋

1/100001/5～2080～100%

特异性激活＋—

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