動物免疫學-抗原

1、 1. 1.免疫的概念； 2.2.免疫學的概念； 3.3.免疫的基本特性和基本功能； 免疫（Immune)： 免疫是指動物機體對自身和非自身 的識別，并清除非自身的大分子物 質(zhì)，從而保持機體內(nèi)、外環(huán)境平衡 的一種生理學反應(yīng)。 免疫的基本特性： 1.1.識別自身與非自身 2.2.特異性 3.3.免疫記憶 免疫細胞：immunocyte ,IC：參與免疫應(yīng)答或 與免疫應(yīng)答有關(guān)的細胞。 免疫活性細胞（Immunocompetent cell,ICC） ：在免疫細胞中，具有特異性抗原受體，接受 抗原刺激后能發(fā)生活化、增殖和分化，產(chǎn)生特 異性免疫應(yīng)答的細胞。包括T、B淋巴細胞， 也稱抗原特異性淋巴細胞。

2、 抗原遞呈細胞（APC）：能捕獲和處理抗原并能 把抗原遞呈給抗原特異性淋巴的一類免疫細胞。 包括單核吞噬細胞、樹突狀細胞、成熟B細胞， 也稱輔佐細胞（A細胞）。 漿細胞 粒細胞 單核細胞 巨噬細胞 T細胞 B細胞 免疫球蛋白 補體 細胞因子 - 真菌 - 細菌 - 支原 衣原 立克次體 - 病毒 - 蠕蟲 - 原蟲 一、抗原的概念 1 . 抗原與抗原性 (1)凡能刺激機體產(chǎn)生 抗體和致敏淋巴細胞并能與之發(fā)生反 應(yīng)的物質(zhì)稱為。 （2）抗原物質(zhì)具有抗原性包括免疫原性與反 應(yīng)原性。 免疫 原性 反應(yīng) 原性 一、抗原的概念 免疫原性（immunogenecity，抗原作用）：指能刺 激機體產(chǎn)生抗體和致

3、敏淋巴細胞的特性。 反應(yīng)原性（antigenicity，抗原反應(yīng)）：指抗 原與相應(yīng)的抗體或致敏淋巴細胞發(fā)生反應(yīng)的特 性。 麻疹疫苗 麻疹病毒 進入機體，與抗體結(jié)合 卡介苗 致敏淋巴細 胞 結(jié)核桿菌 進入機體，與細胞結(jié)合 進入機體 麻疹抗體 進入機體 免疫應(yīng)答 豬瘟疫苗（抗原） 注入豬體內(nèi) 發(fā)生免疫應(yīng) 答 產(chǎn)生抗豬瘟病毒抗體 免疫原性 豬瘟疫苗 + + 抗豬瘟病毒抗體在體外、體內(nèi)都 可以發(fā)生反應(yīng)（結(jié)合） 反應(yīng)原性 體外：發(fā)生沉淀反應(yīng)；體內(nèi)：中和反應(yīng) 豬瘟疫苗即具有免疫原性，又有反應(yīng)原性。 抗原性舉例 第2 2節(jié) 抗原概念 凡能刺激機體產(chǎn)生抗 體和致敏淋巴細胞并能與之發(fā)生反應(yīng) 的物質(zhì)稱為。 免疫

4、原性 反應(yīng) 原性 一、抗原的概念 2. 完全抗原與半抗原 抗原又分為完全抗原與不完全抗原。 （1）完全抗原(complete antigen)：既具有免疫原 性又有反應(yīng)原性的物質(zhì)稱為完全抗原。 （2）半抗原(hapten，又稱不完全抗原incomplete antigen )：只具有反應(yīng)原性而缺乏免疫原性的 物質(zhì)稱為半抗原。多為小分子物質(zhì)，如莢膜多 糖、類脂、脂多糖。 （3 3）載體（carrier）：賦予半抗原以免疫原性 的蛋白質(zhì)。 半抗原 (無免疫原性) (有免疫原性) (二硝基苯) combine with (有免疫反應(yīng)性) combine with combine with anti-

5、dinitrobezene (抗二硝基苯) 二、構(gòu)成抗原的條件 （影響抗原免疫原性的因素） 1. 1. 異源性，又稱異物性。只有非自身物質(zhì)進入機 體才能具有免疫原性。微生物、異種組織、細胞及 蛋白質(zhì)均是良好的抗原。 (1)(1)異種物質(zhì)：通常動物親緣關(guān)系相距越遠，種 系差異越大，免疫原性越好。 (2)(2)同種異體物質(zhì)：人類ABO血型系統(tǒng)，移植器官 (3)(3)自身抗原：正常情況下無免疫原性，下列情況 則具免疫原性，自身組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。機體 免疫識別功能紊亂。隱蔽的自身抗原：終生與免 疫系統(tǒng)隔絕的成分（眼晶狀體蛋白，精子）。上述 抗原可導致自身免疫病。 一般說，動物在胚胎期，如人懷孕期3個月

6、之 內(nèi)，大鼠和小鼠可延到新生期，免疫系統(tǒng)接觸 過的物質(zhì)即為“自身”物質(zhì)，胚胎成熟后，對 這些物質(zhì)不能識別。在胚胎期從未與免疫系統(tǒng) 接觸過的物質(zhì)，雖然也是動物的正常組織成分， 但胚胎成熟后，對這些物質(zhì)能識別，盡管不是 異物性物質(zhì),也能成為抗原。即自身抗原 如：微生物抗原人 強免疫原 鴨血清蛋白雞：弱免疫原 兔：強免疫原 （1）異種物質(zhì) 通常動物親緣關(guān)系相距越遠，種系差異越大，免 疫原性越好。 （2 2）同種異體物質(zhì) 最典型的例子如人類的ABO血型抗原。 A型血 紅細胞 AB型 紅細胞 B型血 紅細胞 O型血 紅細胞 A A型 B B型 RBCRBC有A A抗原 血液中有抗A A抗體 輸血 A A

7、抗原 + + 抗A A抗體 有A A抗原的RBCRBC破裂 正常情況下無免疫原性，下列情況則具免疫原性： 自身組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。 機體免疫識別功能紊亂。 隱蔽的自身抗原：終生與免疫系統(tǒng)隔絕的成分。 (3)自身抗原： 眼球 血管 角膜 蛋白 外傷 角膜 蛋白 外流 克隆選擇學說認為：胚胎期免疫細胞與自己抗 原接觸，則免疫細胞破壞、排除或處于抑制狀 態(tài)（禁忌細胞系）；胚胎期從未接觸過的抗原 的淋巴細胞仍存在，此類抗原進入機體，可引 起免疫應(yīng)答。 2. 2. 大分子 免疫原性良好的物質(zhì)分子量一般都 在1000010000以上。分子量小于50005000其免疫原性較弱。 分子量在l 000l 000以

8、下的物質(zhì)為半抗原沒有免疫原 性，但與大分子蛋白質(zhì)載體結(jié)合后可獲得免疫原 性。 3. 3. 分子結(jié)構(gòu) 相同大小的分子如果化學組成、 分子結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)象不同，其免疫原性也有一 定的差異。一般結(jié)構(gòu)復雜免疫原性強。 化學結(jié)構(gòu)與組成：在大分子中，蛋白質(zhì)的免疫 原性最強，其次是復雜多糖，再次是核酸、類 脂物質(zhì)。 通常情況下，大分子的結(jié)構(gòu)越復雜，免疫原性 越強 4. 物理性 顆粒性抗原的免疫原性通常比可溶性 抗原強。可溶性抗原分子聚合后或吸附在顆粒表面 可增強其免疫原性。（佐劑） 5. 完整性 所以抗原物質(zhì)通常要通過非消化道 途徑以完整分子狀態(tài)進入體內(nèi)，才能保持抗原性。 （一般疫苗不口服） 其它因素 1.

9、宿主生物系統(tǒng)： 受體動物基因型：多糖抗原 受體動物的年齡、性別與健康狀態(tài) 2. 免疫方法的影響： 免疫抗原的劑量、接種途徑、接種次數(shù)和佐劑選 擇等。 皮內(nèi)、皮下、（肌肉、腹腔和靜脈）、口服 三、抗原決定簇 （ antigenic determinant ，AD） 1. 概念 抗原分子表面具有特殊立體構(gòu)型和免疫 活性的化學基團稱為抗原決定簇或抗原決定基。 由于抗原決定簇通常位于抗原分子表面，因而又 稱為抗原表位( (epitope) )。 抗原決定簇抗原決定基抗原表位 抗原決定簇決定抗原的特異性，即決定抗原與 抗體發(fā)生特異性結(jié)合的能力（實際是抗原決定 簇與抗體的結(jié)合）。 Ag 2. 2. 決定簇

10、的種類大小與數(shù)量 : : （1 1）一個抗原分子可以有一種或多種不同的AD AD ， 一種ADAD決定著一種特異性，多種ADAD決定著多種特異 性 （2 2）一個決定簇的大小一般不超過3nm3nm （3 3）蛋白質(zhì)抗原的每個決定簇由5-75-7個氨基酸殘基 組成； 多糖抗原由5-65-6個單糖殘基組成； 核酸抗原的決定簇由5-85-8個核苷酸殘基組成。 （1 1）多價抗原：含有多個抗原決定簇的抗原為多 價抗原； （2 2）單價抗原：只有一個抗原決定簇的抗原稱為 單價抗原，如簡單半抗原。 （3 3）單特異性決定簇抗原：只有一種特異性決定 簇的抗原。 （4 4）多特異性決定簇抗原：含有兩種以上不同

11、特 異性決定簇的抗原。 天然抗原一般都是多價和多特異性決定簇抗原 T細胞表位和B細胞表位 T T細胞表位： TCRTCR識別 必須經(jīng)降解加工處理后才能被T T細胞識別 線性決定簇 B B細胞表位： BCRBCR識別或抗體識別并結(jié)合 直接識別 構(gòu)象決定簇或線性決定簇 降解 B/T B 激活 T細胞表位B細胞表位 表位受體TCR BCR MHC分子必需無需 表位性質(zhì)主要是線性短肽天然多肽，多糖，脂多 糖，有機化合物 表位大小912個氨基酸 （CD8T細胞） 1217個氨基酸 （CD4T細胞） 67個氨基酸 或57個單糖、核苷酸 表位類型線性表位構(gòu)象表位、線性表位 表位位置抗原分子任意部位抗原分子表

12、面 功能決定簇和隱蔽決定簇 功能性抗原決定簇：位于表面的、易被淋巴細胞 識別的、可啟動免疫應(yīng)答的決定簇 隱蔽性抗原決定簇：為于分子內(nèi)部的，不能引起 免疫應(yīng)答的決定簇 四、半抗原載體現(xiàn)象 小分子的半抗原不具有免疫原性，不能誘導機 體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，但當與大分子物質(zhì)（載體） 連接后，就能誘導機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，并能與 相應(yīng)的抗體結(jié)合，這種現(xiàn)象稱為半抗原載體 現(xiàn)象。 瘦肉精 三聚氰胺 藥物 B Th B B B Th 半抗原載體效應(yīng)示意圖 半抗原 + + 蛋白質(zhì)（載體） 完全抗原 五、抗原的交叉性 交叉反應(yīng) Ag1 Ag2 兩種不同抗原具有相同或相似的抗原決定簇,則稱 為共同抗原(common anti

13、gen) 抗體對具有相同或相似的抗原決定簇的不同抗原的 反應(yīng),稱為交叉反應(yīng)(共同抗原又稱交叉反應(yīng)抗原) 如果兩種微生物有共同抗原，它們與 相應(yīng)抗體相互之間可以發(fā)生交叉反應(yīng) 六、抗原的分類 （一）抗原分類 （1）按性質(zhì)分 完全抗原、半抗原等。 （2）按來源分 異種抗原 ：與免疫動物不同種屬的抗原，如微 生物抗原，異種動物紅細胞，異種動物蛋白。 同種抗原 ： 與免疫動物同種屬不同個體的抗原， 能刺激同種而基因型不同的個體產(chǎn)生免疫應(yīng)答， 如血型抗原、同種移植物抗原。 自身抗原 動物的自身組織細胞、蛋白質(zhì)在特 定條件下形成的抗原，對自身免疫系統(tǒng)具有抗 原性。 異嗜性抗原 指與種屬特異性無關(guān)，存在于人、

14、 動物、植物及微生物之間性質(zhì)相同的抗原( (交 叉抗原) )。 實際意義： 1. 與產(chǎn)生人血型抗體有關(guān) 大腸桿菌O86 B血型物質(zhì) 肺炎球菌14型 A血型物質(zhì) 共同抗原 2. 與疾病有關(guān)系： 溶血性鏈球菌 腎小球基底膜 溶血性鏈球菌 心肌 大腸桿菌O14型 腸粘膜 （二）微生物抗原 1. 按保護性分： 保護性抗原；非保護性抗原。 2. 按微生物分： 細菌抗原 細菌的抗原結(jié)構(gòu)比較復雜，每個 菌的每種結(jié)構(gòu)都由若干抗原組成，因此細菌是 多種抗原成分的復合體。有菌體抗原、莢膜抗 原、鞭毛抗原和菌毛抗原等。 菌體抗原：又稱O O抗原，是革蘭氏陰性菌細胞壁 抗原，其化學本質(zhì)為脂多糖的多糖側(cè)鏈。 鞭毛抗原：

15、又稱H H抗原。鞭毛抗原主要決定于鞭 毛絲。 莢膜抗原：又稱K K抗原。莢膜是細菌主要的表面 抗原，成分為多糖或多肽。 菌毛抗原：菌毛由菌毛素組成，有很強的抗原性。 毒素抗原：外毒素的成分為糖蛋白或蛋白質(zhì)，具 有很強的抗原性，能刺激機體產(chǎn)生抗體( (即抗毒 素) )。 2.2.病毒抗原：各種病毒都有相應(yīng)的抗原結(jié)構(gòu)。如囊 膜抗原、衣殼抗原、可溶性抗原和核蛋白抗原。 囊膜抗原（V V抗原） 有囊膜病毒，抗原特異性主要是囊 膜上的纖突所決定的。如流感病毒HAHA和NANA，是流感病毒亞 型分類基礎(chǔ)。 衣殼抗原（VCVC抗原） 無囊膜病毒，其抗原特異性決定于 病毒顆粒表面的衣殼蛋白。如口蹄疫病毒的衣殼

16、蛋白VP1VP1、 VP2 VP2 、VP3 VP3 、 VP4 VP4 等屬此類抗原。 可溶性抗原（S S抗原) )。 核蛋白抗原 (NP(NP抗原) )。 （三）毒素抗原 外毒素：有些細菌在生長繁殖過程中，向菌體外 分泌的有毒物質(zhì)。 類毒素：外毒素經(jīng)0.3%0.4%甲醛處理后，失去 毒性，但仍保留抗原性，成為類毒素。 抗毒素：外毒素和類毒素刺激抗體產(chǎn)生的抗體。 該抗體能中和外毒素，阻止外毒素與敏感細胞結(jié) 合，避免機體中毒。例白喉抗毒素。 （四）其它微生物抗原： （五）保護性抗原 （六）超抗原 （一）細菌性抗原 （二）病毒性抗原 衣殼：蛋白 包膜：糖蛋白 七、抗原的特異性和類屬性 特異性(s

17、pecificity)：指抗原刺激機體產(chǎn)生免疫 應(yīng)答及其與應(yīng)答產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)所顯示的專一性。 抗原的特異性表現(xiàn)在兩個方面： 免疫原性的特異性抗原只能刺激免疫 系統(tǒng)產(chǎn)生針對該抗原的抗體和致敏淋巴細胞； 反應(yīng)原性的特異性抗原只能與相應(yīng)的 抗體和/或致敏淋巴細胞結(jié)合或反應(yīng)。 特異性是免疫應(yīng)答最根本的特點，也是免疫學 診斷和防治的理論基礎(chǔ)。而免疫應(yīng)答的特異性 是由抗原的特異性所決定的，進一步說，是由 抗原分子上的抗原決定基(表位)所決定的。 類屬性（common antigen,group antigen）:有 些抗原決定基為某屬、種、型、株所共有，稱 為共同抗原或類屬抗原，存在于抗原中的共同 性即為類

18、屬性。 1. 1.抗原； 2.2.免疫原性； 3.3.反應(yīng)原性； 4.4.構(gòu)成抗原的條件； 5.5.抗原決定簇； 本章要點 6. 6.異嗜性抗原； 本章要點 抗原的概念 (1)凡能刺激機體產(chǎn)生 抗體和致敏淋巴細胞并能與之發(fā)生反 應(yīng)的物質(zhì)稱為。 （2）抗原物質(zhì)具有抗原性包括免疫原性與反 應(yīng)原性。 免疫 原性 反應(yīng) 原性 免疫原性（immunogenecity，抗原作用）：指能刺 激機體產(chǎn)生抗體和致敏淋巴細胞的特性。 反應(yīng)原性（antigenicity，抗原反應(yīng)）：指抗 原與相應(yīng)的抗體或致敏淋巴細胞發(fā)生反應(yīng)的特 性。 構(gòu)成抗原的條件 （影響抗原免疫原性的因素） 1. 1. 異源性，又稱異物性。只有非自身物質(zhì)進入機 體才能具有免疫原性。微生物、異種組織、細胞及 蛋白質(zhì)均是良好的抗原。 (1)(1)異種物質(zhì)：通常動物親緣關(guān)系相距越遠，種 系差異越大，免疫原性越好。 (2)(2)同種異體物質(zhì)