医学免疫学课件：抗原Antigen

1、抗 原,Contents,掌握抗原的概念及其特性,1,掌握决定抗原特异性的结构基础,2,熟悉影响免疫原性的因素和抗原的分类,3,了解佐剂、丝裂原的基本概念,4,1.抗原:凡能刺激机体的免疫系统产生免疫应答，并能与相应的免疫应答产物（抗体或效应淋巴细胞）在体内或体外作特异性结合的物质。,抗原,T,B,T,浆细胞,效应淋巴细胞,抗体,Ag的基本特性,免疫原性(immunogenicity):指Ag能激发免疫系统产生免疫应答的作用即产生抗体或效应细胞的特性。 免疫反应性(immunoreactivity)：指抗原与抗体或效应T细胞发生特异性反应的特性。,Ag相关基本概念,完全抗原：同时具有免疫原性和

2、免疫反应性的物质。 半抗原（hapten）：又称不完全抗原，指只有免疫反应性的物质。 载体（Carrier）：与半抗原结合，赋予半抗原免疫原性的物质。,半抗原,+,载体,抗体,完全抗原,（一）抗原的理化性质 1. 化学组成与结构 蛋白质 、多肽 复杂多糖 核酸、类脂 结构越复杂，免疫原性越强， 含大量芳香族氨基酸尤其是酪氨酸者，免疫原性强。,2. 分子构象(conformation)的易接近性,10kD,100kD,10kD,免疫原 （Immunogens）,强免疫原 （Strong immunogens）,弱免疫原 （Poor immunogens）,分子量大,抗原决定基多 抗原分子结构复杂

3、,不易被降解,持续刺激免疫细胞,高免疫反应,3. 分子大小,4. 物理性状： 聚合单体可溶 颗粒可溶 环状直链,胶原约100kD，直链结构，弱抗原,（二）抗原与机体的相互作用,异物性：是指抗原物质与宿主自身成分在化学结构 上相差异的程度； * 异种物质 * 同种异体物质 * 自身抗原 机体非自身物质的特性 胚胎期未与淋巴细胞接触过的物质,宿主的遗传性： 免疫应答基因（Ir基因）的调控； 机体的健康、营养、年龄、性别 免疫途径： 皮内注射皮下注射肌肉注射腹腔注射静脉注射 抗原剂量：适当、重复进入,感染、免疫抑制剂的应用,雌性比雄性动物抗体生成高,雌性比雄性动物抗体生成高,青壮年强于幼年和老年,（

4、一）决定抗原特异性的分子基础,抗原决定基（antigenic determinant）： 存在于抗原分子表面， 决定抗原特异性的特殊化学基团， 又称表位（epitope）,抗原的特异性： 抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生反应所显示的专一性。,抗原的结合价：一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的抗原决定基的总数。,抗原决定簇的类型：构像表位和线性表位,抗原决定簇的类型：T细胞表位和B细胞表位,没有发现一个表位同时被T细胞和B细胞识别。,COOH,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,NH3,19,20,21,22,23,24,25,26,27

5、,28,29,（二）交叉抗原及其意义,1、抗原的异质性与共同表位 抗原的异质性及非均一性 抗原（或抗体）除与其相应抗体（或抗原）发生特异反应外，还与其它抗体（或抗原）发生反应，这种反应就称为交叉反应。 原因：a.共同决定簇；b.决定簇相似,交叉抗原,2、交叉抗原的生物学意义 致病机制认识 诊断与排除干扰 诱导免疫,（一）自己Ag： 包括正常的或隐蔽的或经修饰的自身组织。 （二）非己Ag： 异种Ag：各种动物血清、动植物蛋白、病毒、细菌、寄生虫。 同种异型Ag：如ABO抗原、Rh抗原、HLA。 异嗜性Ag（Forssman抗原）：存在于人、不同种属动物和微生物间共同的抗原。,根据抗原与机体的亲缘

6、关系而分类,（1）异种抗原（xenogenic Ag）： 来自另一物种的抗原称为异种抗原。,微生物 治疗用动物免疫血清：马血清抗毒素,马血清抗毒素的两重性：,1、特异性抗体-中和毒素 2、异种抗原，可刺激机体产生抗马血清抗体。,超敏反应,脏器生理 盐水悬液,交叉反应,抗体对具有相同或相似决定簇 的不同抗原的反应,（2）同种异型抗原（allogenic Ag）： 在同一种属不同个体之间所存在的抗原。,人类同种异型：血型（红细胞）抗原 组织相容性抗原（人主要为HLA）,血型： ABO系统和Rh,A B O AB,抗原,抗体,A B A,B,抗B 抗A 抗A,抗B ,血型,RBC,实际意义 新生儿溶

7、血症 孕妇(Rh-) 胎儿(Rh+) 抗Rh抗体 + 新生儿RBC (Rh+) 溶血反应,（3）自身抗原（autoantigen）： 在正常情况下， 机体对自身组织细胞不会产生免疫应答，即自身耐受。但在感染、外伤、服用某些药物等影响下，使隔离抗原释放，或改变和修饰了自身组织的抗原结构，诱发对自身抗原的应答。,RBC,自身免疫性溶血性贫血,药物,RBC,自身抗体,RBC,抗原抗体复合物,激活补体,红细胞膜,C9,C8,C 5b,6,7,（4）异嗜性抗原（hetorophilic antigen）又称Forssam抗原： 是指一类与种属无关的存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原。,乙型溶血性

8、链球菌细胞壁C抗原 M抗原,链球菌感染,急性 肾小球肾炎,大肠杆菌O14型脂多糖,结肠粘膜,溃疡性结肠炎,心瓣膜的糖蛋白 心肌成分,风湿热,A族链球菌,肾小球基底膜,（5）独特型抗原：存在于TCR、BCR、Ab的V区所具有的独特的氨基酸顺序和空间构象，可诱导自体产生相应的特异性抗体。,病原微生物及其代谢物 细菌：表面蛋白抗原和多糖抗原、菌体 脂多糖抗原；如结核杆菌 病毒：蛋白抗原；如牛痘病毒 外毒素：蛋白质，强抗原 类毒素：外毒素经0.3%0.4%甲醛处理, 丧失毒性部分, 保留抗原部分,作用 1）可用于制备疫苗 2）帮助诊断疾病,TD抗原、TI抗原 TD抗原：胸腺依赖性抗原，主要为大分子蛋白

9、质，这类抗原激发体液免疫反应，必须有TH细胞参与才能完成。 TI抗原：即胸腺非依赖性抗原，主要为多糖物质，这类抗原不需TH细胞参与，可单独刺激B细胞产生抗体。,胸腺非依赖性抗原（thymus independent antigen, TI-Ag）： 由多个重复B细胞表位组成， TI-1Ag：LPS （多克隆B细胞激活作用） TI-2Ag：荚膜多糖（多个重复表位）,胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen, TD-Ag） 由B细胞表位和T细胞表位组成，绝大多数蛋白质抗原属此类。,（一）疾病的诊断与辅助诊断 （二）疾病的治疗：1、治疗性疫苗 2、减敏疗法 3、口服耐受 （三

10、）疾病的预防 （四）医学研究,抗原在临床实践在的应用,Conventional Antigen,Monoclonal/Oligoclonal response 1:104 - 1:105,一、超抗原（Superantigen),定义：是一类由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的（结合、活化大量Tcell的抗原性物质）通过与APC上MHC分子中非多态性地区和TCR中特定VB片段结合激活相应T细胞克隆的抗原，有内源性和外源性SAg两大类。 特点： 激活CD4+ T cell 无需APC加工,超抗原（Superantigen),直接与MHC分子抗原结合槽以外的非多态性部位结合，故无MHC限制。 每种超A

11、g都能与其对应的特定的VB片段结合 特异性差，具多克隆激活剂特性，可激活不同特异性的T cell克隆（1/1061/104；1/201/5),（二）佐 剂：某些物质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应答的类型，此类物质被称为佐剂（adjuvant）。,种类： 生物佐剂 化学佐剂(氢氧化铝、明矾) 人工合成的多聚物 弗氏完全佐剂和弗氏不完全佐剂 作用机理： 改变抗原的物理形状 延长抗原在体内存留的时间 增加 APC 对抗原处理和呈递的能力 刺激淋巴细胞的增殖分化,（三）丝裂原（mitogen）,可致细胞发生有丝分裂，进而增殖的抗原，亦称有丝分裂原 。,丝裂原,刀豆素（ConA） + - + - 植物血凝素(PHA) + - + - 美洲商陆(PWM) + + + - 脂多糖(LPS) - - - + 葡萄球菌蛋白A(SPA) - + - -,T细胞 B细胞 T细胞 B细胞,人,小鼠,思考题：,一、名词解释： 抗原 2. 半抗原 3. 表位(epitope)或抗原决定基 4.