《医学免疫学》第二章 抗原

1、,医学免疫学,第二章 抗 原（antigen，Ag）,第一节 抗原的概念,1.概念 能刺激机体免疫系统启动免疫应答，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，即抗原。 2. 特性 （1）免疫原性 （2）免疫反应性,抗原性 (免疫反应性),免疫原性,抗体和致敏淋巴细胞,机体,3. 相关名词术语 半抗原 只有免疫反应性，而无免疫原性的小分子物质。如药物、多糖、类脂等。 载体 赋予半抗原具有免疫原性的蛋白质分子，即为载体。 半抗原 结合 某些蛋白质 抗原（完全抗原）,载体(Carrier，C) ：大分子，Pro.等 半抗原(Hapten，H)： H1、H2、H3 完全抗原(Ag) =

2、 C + nH,第二节 影响抗原分子免疫原性的因素 一、异物性 1.抗原与自身成分相异（异种物质、异体物质） 2.未与宿主胚胎期免疫细胞接触过的自身物质。（隔绝的自身成分和修饰的自身成分）,二、理化状态 (一)化学性质 天然抗原多为大分子有机物。一般蛋白质是良好的抗原。 多糖及多肽也具有一定的免疫原性。,（二）分子量大小 要求分子量一般在10.0kD以上。 （三）化学结构的复杂性 必须有较复杂的化学组成和特殊的化学基团（要含有大量的芳香族氨基酸）。 （四）物理状态 聚合状态的蛋白质较其单体免疫原性强，颗粒性抗原强于可溶性抗原。,（五）分子结构和易接近性 分子结构是指抗原分子中一些特殊化学基团的

3、立体构象。 易接近性是指抗原表面这些特殊的化学基团与淋巴细胞表面相应受体相互接触的难易程度。 易接近性常与这些化学基团在抗原分子中分布的部位有关。,三、机体因素 遗传、年龄、生理状态、个体差异等因素 抗原进入机体的方式和途径也有关。 四、抗原进入机体的方式 抗原进入机体的数量、途径、两次免疫间的时间间隔、次数以及免疫佐剂类型等都影响机体对抗原的应答。,第三节 抗原的特异性与交叉反应 特异性既表现在免疫原性上，也表现在免疫反应性上。 特异性的物质基础是抗原表位或抗原决定簇。,一、表位或抗原决定簇,1.概念,表位（epitope）或抗原决定簇（antigenic determinant）是指存在于

4、抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。其性质、数量和空间构象决定了抗原的特异性。,抗原籍表位结合,相应淋巴细胞表面受体,相应抗体,表位是免疫细胞识别的标志及免疫反应具有特异性的物质基础。,2.种类 分两类 (1)构象表位（决定簇） 序列上不相连的多肽或多糖，由空间构象形成的； 一般位于抗原分子的表面。 易被相应的淋巴细胞识别，启动免疫应答，称为功能性表位。,（2）顺序表位（决定簇） 一段顺序相连的氨基酸序列，又称线性决定簇； 多存在于抗原分子的内部。 一般不能引起免疫应答，称为隐蔽性表位。 3.抗原结合价 能和相应抗体结合的功能性表位的数目。 半抗原为单价，天然抗原为多价。,二、T细胞表位与

5、B细胞表位,实验：,BSA,免疫动物,抗BSA抗体,针对BSA的效应淋巴细胞,天然BSA,结合抗BSA的抗体,刺激T细胞增殖,加热变性BSA,不结合抗BSA抗体,刺激T细胞增殖,表明TSA中含有两类不同性质的表位，分别称为T细胞表位和B细胞表位。,1. B细胞表位 （B细胞决定基） 构象决定簇或顺序决定簇； 一般存在于抗原分子表面或转折处，呈三级结构。 可直接与B细胞抗原受体（BCR）结合，被B细胞识别。,2. T细胞表位 顺序决定簇； 存在抗原分子的任何部位； 需经抗原递呈细胞（APC）加工处理，并与其MHC类分子结合后，才能与T细胞抗原受体（TCR）结合，被T细胞识别。,表3-1 T细胞表

6、位和B细胞表位的特性比较 T细胞表位 B细胞表位 表面受体 TCR BCR MHC分子 必需 无需 表位性质 主要是线性短肽 天然多肽,多糖 表位大小 8-12个aa （CD8+Tc） 5-15个aa,核苷酸 12-17个aa(CD4+ Th) 或5-7个单糖 表位类型 线性表位 构象和线性表位 表位位置 抗原分子任意部位 抗原分子表面 抗原种类 TD-Ag TD-Ag + TI-Ag,三、半抗原-载体效应,半抗原+蛋白质载体,人工复合抗原,免疫,动物,产生针对载体蛋白的抗体,产生针对半抗原的抗体,在免疫应答中，B细胞识别半抗原，T细胞识别载体表位。并以此将T、B细胞连接起来，共同发挥效应。,

7、抗原,四、抗原抗体反应的特异性 1.含有不同化学基团的复合抗原只能与相应抗体特异性结合。 2. 同种化学基团由于连接位置不同所获得抗体也只能与相应抗原发生强结合反应。 3. 同种化学基团的空间构象不同特异性亦不同。,五、共同抗原和交叉反应 共同抗原： 两种不同的物质间有相同或相似的表位（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其他抗原之间的反应，称交叉反应。,特异性 反应,第四节 抗原的分类 一、根据抗原与机体的亲缘关系分类 1. 异种抗原 2. 同种异型抗原 3. 自身抗原,二、根据抗原刺激机体发生免疫应答过程中是否需要T细胞的协助分类 1.胸腺依赖性抗原 （th

8、ymus dependent antigen，TD-Ag） 2.胸腺非依赖性抗原 （thymus independent antigen，TI-Ag）,三、依据抗原是否在抗原提呈细胞内合成 1. 外源性抗原 2. 内源性抗原,三、其他分类方法 1.根据抗原组成不同分 蛋白质抗原、脂蛋白抗原等 2.根据抗原性质分 全抗原、半抗原 3.根据抗原获得方式分 天然抗原、人工抗原和合成抗原等,第五节 医学上重要的抗原物质,一、病原微生物及其代谢产物 各种病原微生物的化学组成复杂，是含有多种抗原决定簇的复合物。 细菌的代谢产物有些也是良好的抗原，如细菌外毒素。,外毒素,机体,产生抗毒素,注入,甲醛脱毒,类

9、毒素,（失去毒性，保留免疫原性）,二、动物免疫血清,动物免疫血清对人体具有两重性。 提供了特异性抗体，中和细菌的外毒素，防治疾病。 是异种蛋白质，可引起超敏反应。,类毒素,免疫动物,（动物免疫血清）,注入,人体,动物血清中含大量抗毒素,（ 特异性治疗和紧急预防用）,三、异嗜性抗原（Forssman 抗原） 概念：是一类与种属特异性无关，存在于不同种系生物间的共同抗原。 如：溶血性链球菌的多糖抗原或蛋白质抗原与人的心肌、心瓣膜或肾小球基底膜之间； 大肠杆菌O14型的脂多糖与人的结肠粘膜之间； 肺炎支原体与链球菌MG株之间等。,四、同种异型抗原 红细胞抗原（ABO血型系统、RH血型系统）、白细胞抗

10、原、免疫球蛋白的抗原性 五、自身抗原 能引起自体发生免疫应答的自身成分称为自身抗原。 六、肿瘤抗原 细胞在癌变过程中出现的新抗原及过度表达的抗原物质的总称。 可分为肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原。,七、超抗原（superantigen，SAg） 1.概念 一类可直接结合抗原受体，只需极低浓度即可激活2%20%T细胞或B细胞克隆，并诱导强烈免疫应答的物质。即超抗原。,2.种类 （1）根据激活的细胞分 T细胞超抗原 B细胞超抗原 （2）根据化学成分分 细菌性超抗原 革兰阳性菌产生的外毒素 病毒性超抗原 分内源性和外源性,3.作用特点 （1）无需抗原加工与提呈，可直接与MHC类分子结合。 （2）形成T

11、CRV-超抗原- MHC类分子复合物。 （3）无MHC限制性 （4）诱导的T细胞应答是通过分泌大量细胞因子而参与某些病理生理过程的发生与发展。,4.生物学意义 （1）毒性作用与诱导炎症反应 （2）自身免疫病 （3）免疫抑制,八、丝裂原（有丝分裂原） 可致细胞发生有丝分裂，进而增殖得名。 在体外：可以非特异性地刺激多克隆的淋巴细胞活化（使静止的淋巴细胞转化为淋巴母细胞）。 如植物血凝素、刀豆蛋白A、细菌脂多糖和聚合鞭毛素等。,第六节 佐 剂 是一种非特异性免疫增强剂，预先或同抗原一齐注射到机体，能增强对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型。 一、种类 1.无机佐剂 氢氧化铝、明矾 2.有机佐剂 微生物极其代谢产物 3.合成佐剂 多聚肌苷酸、胞苷酸 4.弗氏佐剂 不完全佐剂、完全佐剂 5.新型佐剂 C3d、Cpg基序、纳米颗粒,二、佐剂的作用机理 1.改变抗原的物理性状 2.使抗原易被吞噬细胞吞噬 3.促进淋巴细