[免疫學(xué)]抗原

1、學(xué)習(xí)要點 掌握抗原相關(guān)的概念和抗原的兩大特性。 掌握表位的概念；掌握B細(xì)胞表位，T細(xì)胞表位的概念和特點；熟悉交叉反應(yīng)的概念、機制和意義。 掌握胸腺依賴性抗原和胸腺非依賴性抗原，了解抗原的其他分類方法。 了解其他非特異性免疫刺激劑的種類和作用機制，熟悉超抗原的概念。v 一是免疫原性（免疫原性（immunogenicity），即能刺激機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，誘生抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力。v 二是抗原性（抗原性（antigenicity），指抗原與其誘生的抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合的能力。TB致敏致敏T T漿細(xì)胞漿細(xì)胞免疫原性免疫原性抗原性抗原性結(jié)合結(jié)合抗原的免疫原性和抗原性抗原的免疫原性和抗原性完

2、全抗原完全抗原(complete antigen)：同時具有免疫原性和抗原性同時具有免疫原性和抗原性的物質(zhì)，又稱為免疫原的物質(zhì)，又稱為免疫原(immunogen)，是通常所說的抗原。，是通常所說的抗原。不完全抗原不完全抗原(incomplete antigen)：只有抗原性的物質(zhì)，又稱只有抗原性的物質(zhì)，又稱為半抗原為半抗原(hapten)。使半抗原變成完全抗原的物質(zhì)稱載體（使半抗原變成完全抗原的物質(zhì)稱載體（carrier）。）?？贵w（抗體（）+抗體（抗體（+）ABHaptenHaptencarrier 免疫原immunogen： 變應(yīng)原allergen：（過敏原） 變應(yīng)原是能夠誘發(fā)機體產(chǎn)生變態(tài)

3、反應(yīng)的抗原。 耐受原tolerogen： 可誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫耐受的抗原。一、異物性一、異物性異物性是抗原的重要本質(zhì)特性，即異物性是抗原的重要本質(zhì)特性，即“非己非己”特性。特性。 親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，組織結(jié)構(gòu)差異越大；親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，組織結(jié)構(gòu)差異越大； 不僅存在于物種間，也存在于同種異體間；不僅存在于物種間，也存在于同種異體間； 改變的自身成分；改變的自身成分； 免疫隔離的自身成分。免疫隔離的自身成分。影響抗原異物性的因素影響抗原異物性的因素 親緣關(guān)系親緣關(guān)系人人RBC猴猴抗體抗體+ +雞雞RBC猴猴抗體抗體+影響抗原異物性的因素影響抗原異物性的因素 改變的自身成分改變的自身成分 隱蔽的自身成分隱蔽的自

4、身成分正常組織細(xì)胞腫瘤細(xì)胞或變性自身抗原突變或性質(zhì)改變胚胎期被隔離隱蔽性抗原被識別損傷導(dǎo)致釋放腦組織腦組織眼晶體蛋白眼晶體蛋白精子精子等等等等意義意義？ 同種異體成分同種異體成分ABO血型抗原Rh抗原HLA抗原交感性眼炎的發(fā)病機制交感性眼炎的發(fā)病機制二、特異性二、特異性- 特定抗原只能刺激產(chǎn)生特異性抗體或致敏淋巴細(xì)胞- 僅能與該抗體或致敏淋巴細(xì)胞結(jié)合AgBCR/TCR/Ig 特異性是適應(yīng)性免疫應(yīng)答最重要的特點。 保證在不損傷自身情況下，有針對性地清除病原體/異物。 T,B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的免疫應(yīng)答均有特異性。 是免疫學(xué)診斷與防治的理論依據(jù) 抗原檢測抗體；抗體檢測抗原 疫苗接種防治傳染病抗原特異性的

5、意義抗原特異性的意義抗原特異性由什么決定？抗原特異性由什么決定？二、特異性二、特異性決定抗原特異性的決定抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)？物質(zhì)基礎(chǔ)？AgBCR/TCR/Ig二、特異性二、特異性1、抗原表位的概念、抗原表位的概念- 抗原表位（抗原表位（epitope）：）：抗原分子中決定抗原特抗原分子中決定抗原特異性的基本結(jié)構(gòu)或化學(xué)基團，也稱為異性的基本結(jié)構(gòu)或化學(xué)基團，也稱為抗原決定基抗原決定基（antigenic determinant)l 抗原與抗原與TCR、BCR、抗體、抗體特異性結(jié)合的基本結(jié)構(gòu)單位特異性結(jié)合的基本結(jié)構(gòu)單位l 通常由通常由5-17個氨基酸殘基個氨基酸殘基或或5-7個多糖殘基組成個多糖殘

6、基組成l 半半抗原抗原相當(dāng)于一個抗原表位相當(dāng)于一個抗原表位l 每每個個抗原抗原表位誘生一種特異性表位誘生一種特異性抗體抗體l 一一個天然個天然抗原分子上可能有抗原分子上可能有數(shù)個數(shù)個抗原抗原表位表位l 一個表位：一種抗原特異性一個表位：一種抗原特異性l T、B識別識別表位而非抗原表位而非抗原抗原，表位和抗體Epitope 3Epitope 1Epitope 2Ab 3Ab 2Ab 1抗原表位抗原表位抗原結(jié)合價（抗原結(jié)合價（antigenic valence）：）：抗原分子上能與抗原分子上能與抗體分子結(jié)合的抗原表位的總數(shù)?？贵w分子結(jié)合的抗原表位的總數(shù)?？乖Y(jié)合價：四價抗原結(jié)合價：四價抗原表位抗原

7、表位抗原表位抗原表位免疫血清是單克隆抗體還是多克隆抗體？免疫血清是單克隆抗體還是多克隆抗體？按結(jié)構(gòu)特點按結(jié)構(gòu)特點按識別細(xì)胞按識別細(xì)胞線性表位線性表位構(gòu)象表位構(gòu)象表位T T細(xì)胞表位細(xì)胞表位B B細(xì)胞表位細(xì)胞表位連續(xù)性、線性排列連續(xù)性、線性排列空間上形成特定構(gòu)象空間上形成特定構(gòu)象被被T T細(xì)胞識別細(xì)胞識別被被B B細(xì)胞表位細(xì)胞表位2、抗原表位的類型、抗原表位的類型按結(jié)構(gòu)特點按結(jié)構(gòu)特點線性表位：線性表位：由連續(xù)性線性由連續(xù)性線性排列的短肽組成。排列的短肽組成。構(gòu)象表位：構(gòu)象表位：短肽或多糖殘短肽或多糖殘基在空間上形成構(gòu)象?；诳臻g上形成構(gòu)象。2、抗原表位的類型、抗原表位的類型線性表位線性表位構(gòu)象表位

8、構(gòu)象表位2、抗原表位的類型、抗原表位的類型2、抗原表位的類型、抗原表位的類型根據(jù)被不同免疫細(xì)胞識別，分為：根據(jù)被不同免疫細(xì)胞識別，分為： T細(xì)胞表位細(xì)胞表位為線性表位，可位于抗原的任意位置。 B細(xì)胞表位細(xì)胞表位既可以是線性表位，也可是構(gòu)象表位，位于抗原表面。2、抗原表位的類型、抗原表位的類型抗原肽抗原肽-MHC天然抗原天然抗原 功能性決定基：功能性決定基：位于抗原分子的表面，易被相應(yīng)的BCR或抗體特異性結(jié)合發(fā)生免疫反應(yīng)的抗原決定基。從誘發(fā)免疫應(yīng)答上分：從誘發(fā)免疫應(yīng)答上分： 隱蔽性決定基：隱蔽性決定基：位于抗原分子內(nèi)部，不能與BCR或抗體特異性結(jié)合的決定基。2、抗原表位的類型、抗原表位的類型T

9、T細(xì)胞表位細(xì)胞表位B B細(xì)胞表位細(xì)胞表位 受體受體MHC性質(zhì)性質(zhì)大小大小類型類型位置位置TCR必需必需主要為線性多肽主要為線性多肽812個氨基酸個氨基酸(CD8T)1220個氨基酸個氨基酸(CD4T) 線性表位線性表位抗原分子的任何部位抗原分子的任何部位BCR無需無需天然多肽、多糖、天然多肽、多糖、LPS等等 57個氨基酸、個氨基酸、57個個單糖或單糖或 57個核苷酸個核苷酸線性或構(gòu)象表位線性或構(gòu)象表位抗原分子表面抗原分子表面二、特異性二、特異性3、影響抗原特異性的因素、影響抗原特異性的因素表位的性質(zhì)、數(shù)目、位置和空間構(gòu)象決定著抗原表位的特異性。二、特異性二、特異性4、表位、表位-載體作用載體

10、作用 半抗原只有和載體偶聯(lián)后才能活化Th細(xì)胞，誘導(dǎo)出抗半抗原抗半抗原的抗體。 如青霉素與血清蛋白偶聯(lián)后變成完全抗原 在免疫應(yīng)答中，B細(xì)胞識別半抗原，Th 細(xì)胞識別載體。BT半抗原半抗原載體載體DNP半抗原半抗原OVA載體載體半抗原與載體半抗原與載體 - DNP + OVA卵白蛋白卵白蛋白二硝基氟苯二硝基氟苯半抗原與載體半抗原與載體 - DNP + OVA 半抗原DNP本身沒有誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的能力。 將DNP與OVA偶聯(lián)后免疫小鼠，所得到的抗體Ab2能夠與DNP特異地結(jié)合。AbAbDNPOVADNPNO青霉素青霉素孢子孢子侵入侵入同組織蛋白成分結(jié)合成完全抗原使機體產(chǎn)生抗使機體產(chǎn)生抗青霉素的抗體青霉

11、素的抗體機體再次接觸機體再次接觸青霉素青霉素發(fā)生嚴(yán)重的發(fā)生嚴(yán)重的過敏反應(yīng)過敏反應(yīng)青霉素青霉素 + 載體載體 - 過敏過敏二、特異性二、特異性5、共同抗原表位和交叉反應(yīng)、共同抗原表位和交叉反應(yīng)共同抗原表位：共同抗原表位：不同抗原間含有的相同或相似表位不同抗原間含有的相同或相似表位交叉反應(yīng)：交叉反應(yīng)：抗體或致敏淋巴細(xì)胞與具有相同或相似表抗體或致敏淋巴細(xì)胞與具有相同或相似表 位的不同抗原的反應(yīng)位的不同抗原的反應(yīng)共同抗原表位共同抗原表位和交叉反應(yīng)和交叉反應(yīng)共同抗原表位共同抗原表位和交叉反應(yīng)和交叉反應(yīng)Cowpox vaccineVACCINESmallpox virusBm cell牛痘牛痘天花天花v

12、化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：蛋白質(zhì)多糖脂類和DNAv 分子量大?。悍肿恿看笮。?10KDav 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性：結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性：芳香族氨基酸直鏈氨基酸v 分子構(gòu)象：分子構(gòu)象：空間構(gòu)象丟失v 易接近性：易接近性：被淋巴細(xì)胞受體所接近的程度v 物理狀態(tài)：物理狀態(tài)：多聚體顆?？乖扇苄钥乖庖咴悦庖咴?+酪氨酸谷氨酸多聚賴氨酸多聚丙氨酸v 易接近性：易接近性：被淋巴細(xì)胞受體所接近的程度 遺傳因素 ：主要受MHC的控制 年齡、性別與健康狀態(tài) 青壯年動物比幼年和老年動物免疫應(yīng)答強 新生動物或幼兒對多糖抗原不應(yīng)答。 雌性比雄性動物抗體生成高。v 劑量：合適的劑量引起有效免疫應(yīng)答 v 途徑： 皮內(nèi)皮下或肌肉腹腔靜脈口

13、服v 注射的間隔時間v 免疫的次數(shù)： 間隔得當(dāng)v 免疫佐劑： 弗氏佐劑等1、胸腺依賴性抗原（thymus dependent antigen，TD-Ag） 種類較多，多為蛋白質(zhì)類抗原，刺激機體產(chǎn)生的體液免疫必需要Th細(xì)胞的參與，刺激機體產(chǎn)生IgG，引起細(xì)胞免疫和免疫記憶。2、胸腺非依賴性抗原（thymus independent antigen，TI-Ag） 此類抗原種類較少，刺激機體產(chǎn)生體液免疫不需要T細(xì)胞的協(xié)助。刺激B細(xì)胞產(chǎn)生IgM，不能引起細(xì)胞免疫和免疫記憶。 TI-1抗原：成熟B細(xì)胞或不成熟B細(xì)胞均可應(yīng)答 多克隆激活劑，如LPS TI-2抗原：僅成熟B細(xì)胞應(yīng)答，不成熟的不成熟的B細(xì)胞對

14、其細(xì)胞對其不應(yīng)答不應(yīng)答。如肺炎球菌莢膜多糖，聚合鞭毛素2、胸腺非依賴性抗原（thymus independent antigen，TI-Ag） 嬰幼兒為什么易患肺炎？TD抗原和TI抗原的特性比較胸腺依賴性抗原TD-Ag胸腺非依賴性抗原TI-Ag組成B、T細(xì)胞表位B細(xì)胞表位抗體類型IgG等多種IgM應(yīng)答類型體液和細(xì)胞免疫體液免疫T細(xì)胞輔助必需無需免疫記憶有無v 異嗜性抗原（異嗜性抗原（heterophilic antigen）v 異種抗原（異種抗原（xenogenic antigen）v 同種異型抗原（同種異型抗原（allogenic antigen）v 自身抗原（自身抗原（autoantige

15、n）v 獨特型抗原（獨特型抗原（idotypic antigen）J.Forssman研究發(fā)現(xiàn)用豚鼠多種臟器制成的懸液免疫家兔，所得抗體除能與豚鼠的相應(yīng)臟器抗原反應(yīng)外，還可凝集綿羊紅細(xì)胞。 豚鼠豚鼠綿羊綿羊多器官混多器官混合抽提液合抽提液v 異嗜性抗原（異嗜性抗原（heterophilic antigen）：）： Forssman抗原，存在于人、動物和微生物之間的共同抗原。v 異嗜性抗原（異嗜性抗原（heterophilic antigen）：）： Forssman抗原，存在于人、動物和微生物之間的共同抗原。 立克次體 變形桿菌 (OX19) 共同抗原 臨床診斷凝集反應(yīng)（Weil-Felix反

16、應(yīng)） 肺炎支原體 MG株鏈球菌共同抗原 臨床診斷（血清學(xué)診斷）We love it !v 異嗜性抗原（異嗜性抗原（heterophilic antigen）：）： Forssman抗原，存在于人、動物和微生物之間的共同抗原。溶血性鏈球菌腎小球基底膜 心肌細(xì)胞大腸桿菌O14型結(jié)腸粘膜 急性腎小球腎炎 風(fēng)濕性心肌炎共同抗原 潰瘍性結(jié)腸炎 共同抗原We dont love it !v 異種抗原（異種抗原（xenogenic antigen）來自于另一物種的抗原。如臨床上治療用的馬血清抗白喉免疫血清抗白喉免疫血清免疫血清的雙重性免疫血清的雙重性toxoidtoxinHorse serumantitox

17、inantibodyantigenallergyv 同種異型抗原：同一種屬不同個體間存在的抗原，同種異型抗原：同一種屬不同個體間存在的抗原，如人類的如人類的ABO血型抗原和血型抗原和Rh抗原?？乖Ｓ蒖h血型導(dǎo)致的新生兒溶血 健康新生兒生產(chǎn)后生產(chǎn)后72h72h內(nèi)內(nèi)RhRh抗體被動免疫抗體被動免疫 胎兒紅細(xì)胞進胎兒紅細(xì)胞進 入母體即被破壞入母體即被破壞 （不能誘導(dǎo)母親（不能誘導(dǎo)母親 抗抗Rh免疫反應(yīng)）免疫反應(yīng)）新生兒溶血的預(yù)防新生兒溶血的預(yù)防Rh再孕再孕Rh+Rh初孕初孕 健康新生兒Rh+v 自身抗原（自身抗原（autoantigen）來自于機體自身的抗原。如腦組織、精子和眼晶體蛋白v 獨特型抗

18、原（獨特型抗原（idiotypic antigen）詳見第十六章。v 內(nèi)源性抗原（內(nèi)源性抗原（endogenous antigen）在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)新合成的抗原，如病毒感染細(xì)胞合成的病毒蛋白，腫瘤細(xì)胞合成的腫瘤抗原等。v 外源性抗原（外源性抗原（exogenous antigen）來自于抗原提呈細(xì)胞外的、由其俘獲的抗原，如胞外細(xì)菌等。內(nèi)源性抗原和外源性抗原內(nèi)源性抗原和外源性抗原一、超抗原一、超抗原 1989年White提出超抗原的概念。他發(fā)現(xiàn)某些細(xì)菌或病毒的產(chǎn)物可以使很高比例的T細(xì)胞激活，他將這類抗原稱為超抗原（超抗原（super antigen, SAg）。 一般的抗原只能激活外周血中0.0

19、0010.001%的T細(xì)胞，而超抗原可使220%的T細(xì)胞激活。超抗原與普通抗原的比較超抗原與普通抗原的比較普通抗原普通抗原單克隆單克隆T細(xì)胞應(yīng)答細(xì)胞應(yīng)答1:104 - 1:105超抗原超抗原多克隆多克隆T細(xì)胞應(yīng)答細(xì)胞應(yīng)答1:4 - 1:20超抗原 TCR普通抗原MHCT 細(xì)胞細(xì)胞抗原提呈細(xì)胞，抗原提呈細(xì)胞，APC超抗原作用特點超抗原作用特點1. 超抗原不需APC處理2. 非MHC分子的限制3. TCRV特異性4. 刺激T細(xì)胞釋放大量細(xì)胞因子一、超抗原超抗原和普通抗原的比較超抗原和普通抗原的比較化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 普通蛋白質(zhì)、多糖等普通蛋白質(zhì)、多糖等 外毒素、病毒蛋白外毒素、病毒蛋白 T細(xì)胞反應(yīng)頻

20、率細(xì)胞反應(yīng)頻率 1/1061/104 1/201/5 反應(yīng)細(xì)胞反應(yīng)細(xì)胞 T、B CD4+T MHC結(jié)合部位結(jié)合部位 肽結(jié)合溝肽結(jié)合溝 非多態(tài)區(qū)非多態(tài)區(qū)TCR結(jié)合部位結(jié)合部位 內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè) 外側(cè)外側(cè)MHC限制性限制性 + 應(yīng)答特點應(yīng)答特點 需需APC處理處理 直接刺激直接刺激T細(xì)胞細(xì)胞 普通抗原普通抗原 超抗原超抗原 一、超抗原一、超抗原超抗原的種類 外源性超抗原：如金黃色葡萄球菌腸毒素A-E 內(nèi)源性超抗原：如小鼠乳腺腫瘤病毒蛋白。 TCR+T細(xì)胞超抗原：如熱休克蛋白 B細(xì)胞超抗原：如SPA和HIV的gp120v 參與某些病理過程參與某些病理過程 SAg刺激大量刺激大量T細(xì)胞激活，產(chǎn)生多種細(xì)胞因子引

21、起某些疾病。細(xì)胞激活，產(chǎn)生多種細(xì)胞因子引起某些疾病。v SAg與免疫抑制與免疫抑制 T細(xì)胞因過度激活而被耗竭細(xì)胞因過度激活而被耗竭v SAg與自身免疫應(yīng)答與自身免疫應(yīng)答 SAg可能激活體內(nèi)自身反應(yīng)性可能激活體內(nèi)自身反應(yīng)性T細(xì)胞，誘發(fā)自身免疫性疾病細(xì)胞，誘發(fā)自身免疫性疾病v 與抗腫瘤效應(yīng)與抗腫瘤效應(yīng) CTL被大量激活而對腫瘤發(fā)揮殺傷作用被大量激活而對腫瘤發(fā)揮殺傷作用超抗原的生物學(xué)意義二、佐劑 預(yù)先或與抗原同時注入體內(nèi)，可增強機體對該抗原的免疫應(yīng)答或改變免疫應(yīng)答類型的非特異性免疫增強性物質(zhì)，稱為佐劑（adjuvant）。 它在機體免疫反應(yīng)中所起到的作用類似于化學(xué)反應(yīng)過程中的催化劑。 生物性佐劑：卡

22、介苗，短小棒狀桿菌，LPS，CK 化學(xué)佐劑：氫氧化鋁，磷酸鋁，磷酸鈣、明礬等 人工佐劑： Poly I：C（多聚肌苷酸：胞苷酸） 等 礦物油：羊毛脂 其他：脂質(zhì)體，HSP，免疫刺激復(fù)合物（ISCOMs）佐劑的種類：二、佐劑二、佐劑弗氏不完全佐劑(Freunds incomplete adjuvant FIA)由油劑(石蠟油或植物油)與乳化劑(羊毛脂或Tween80)混合而成，比例通常是2:1。弗氏完全佐劑 (Freunds complete adjuvant, FCA)在FIA中加入活卡介苗或死的結(jié)核分枝桿菌(終濃度為220mg/ml)即成為FCA。一般首次注射時用FCA ，以后用FIA或不用佐劑。醫(yī)學(xué)研究中常用的佐劑：二、佐劑佐劑作用的機制： 改變抗