醫(yī)學(xué)免疫學(xué) 抗原

1、新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院理論課教案課程名稱：醫(yī)學(xué)免疫學(xué)一、題目 抗 原二、對(duì)象 06年級(jí) 本科三、單元教學(xué)目標(biāo)與課時(shí)分配掌握：抗原、完全抗原、半抗原、抗原決定簇、TD抗原和TI抗原、T細(xì)胞和B細(xì)胞表位的概念，抗原的特異性。熟悉：抗原的特性、種類，超抗原的概念、特點(diǎn)。了解：共同抗原和交叉反應(yīng)人工抗原的概念和特性、佐劑的概念。 120分鐘四、授課重點(diǎn)抗原的概念和特性；決定免疫原性的因素；抗原的特異性、抗原決定基（表位）概念； 胸腺依賴性抗原和胸腺非依賴性抗原的概念。五、授課難點(diǎn)抗原表位的分類及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；超抗原六、授課形式大班理論課 七、授課方法與課前準(zhǔn)備認(rèn)真查閱相關(guān)的書籍、文獻(xiàn)資料，運(yùn)用多媒體課件授課八、 教

2、材與參考文獻(xiàn)（1）陳蔚峰主編醫(yī)學(xué)免疫學(xué)（第四版，人民衛(wèi)生出版社）（2）高曉明主編醫(yī)學(xué)免疫學(xué)基礎(chǔ)（第一版，北京醫(yī)科大學(xué)出版社）（3）龔非力主編醫(yī)學(xué)免疫學(xué)（第一版，科學(xué)出版社）（4）Roitt,et al.Immunology. Sixth edition.2001 Published by Mosby.London WC1H 9 LB.UK.（5）周光炎主編免疫學(xué)原理（上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社）九、思考題（1）如何理解抗原-抗體結(jié)合的特異性？交叉反應(yīng)性？（2）試比較淋巴細(xì)胞的3類激活原抗原、超抗原和有絲分裂原的區(qū)別。十、教研室審查意見(jiàn)主任簽字新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院 免疫學(xué)教研室 2007年 10月 15日基本

3、內(nèi)容教學(xué)手段和教學(xué)組織第三章 抗 原一、抗原概述(一)抗原的概念：抗原(antigen, Ag)是指能與T,B淋巴細(xì)胞的受體結(jié)合，促使其增殖、分化、產(chǎn)生抗體和致敏淋巴細(xì)胞，并與之結(jié)合，進(jìn)而發(fā)揮免疫效應(yīng)的物質(zhì)。(二)抗原的基本性質(zhì)1、免疫原性(immunogenicity)：抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，誘生抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力。2、抗原性(antigenicity)：抗原與其誘生的抗體或致敏淋巴細(xì)胞有特異性結(jié)合的能力。也寫作反應(yīng)原性。(三)完全抗原和半抗原：根據(jù)兩個(gè)基本性質(zhì)將抗原分為完全抗原和半抗原。1、完全抗原：同時(shí)具備2個(gè)性質(zhì)。天然的蛋白質(zhì)都是完全抗原。2、半抗原(hapten)：只有抗原

4、性而沒(méi)有免疫原性的物質(zhì)，即只能與抗體結(jié)合，卻不能單獨(dú)誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生的物質(zhì)，稱為半抗原。也寫作不完全抗原。一般分子量較小，如化學(xué)藥物。半抗原+載體(carrier)完全抗原(四)根據(jù)產(chǎn)生的效應(yīng)不同，將抗原分3類1、免疫原(immunogen)：引起正常的免疫應(yīng)答，即通常意義的抗原。2、變應(yīng)原(allergen)：引起超敏反應(yīng)。3、耐受原(tolerogen)：引起免疫耐受，即特異性無(wú)應(yīng)答狀態(tài)。二、抗原的異物性與特異性(一)異物性：是免疫原的核心特點(diǎn)。根據(jù)親緣關(guān)系，異物性可包括：通過(guò)前面講過(guò)的緒論及舉例子引入抗原的概念通過(guò)動(dòng)畫演示講解抗原的兩個(gè)特性圖解舉例 基本內(nèi)容教學(xué)手段和教學(xué)組織1、異種物質(zhì)：抗

5、原與宿主間的親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，組織結(jié)構(gòu)差異越大，免疫原性越強(qiáng)。如細(xì)菌、動(dòng)物蛋白制劑等對(duì)人體而言就屬于異種物質(zhì)，是很好的免疫原。2、同種異體物質(zhì)：同物種的不同個(gè)體之間，由于遺傳性不同，組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)也有差異，也具有免疫原性。如ABO血型抗原等。3、自身成分：自身成分發(fā)生改變，被機(jī)體視為異物。在胚胎期未與淋巴細(xì)胞充分接觸過(guò)的物質(zhì)，如精子、腦組織、眼晶狀體蛋白等因外傷逸出，也被視為異物，具有免疫原性。(二)特異性(specificity)：指抗原刺激機(jī)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?？乖奶禺愋员憩F(xiàn)在兩個(gè)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(duì)該抗原的抗體和致敏淋巴細(xì)胞；抗原

6、性的特異性抗原只能與相應(yīng)的抗體和/或致敏淋巴細(xì)胞結(jié)合或反應(yīng)。特異性是免疫應(yīng)答最根本的特點(diǎn)，也是免疫學(xué)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(jìn)一步說(shuō)，是由抗原分子上的抗原決定基(表位)所決定的。1、抗原決定基(antigenic determinant)：指抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)，又稱為表位(epitope)，也寫作抗原決定簇?？乖ㄟ^(guò)抗原決定基與相應(yīng)淋巴細(xì)胞表面的抗原受體(BCR/TCR)結(jié)合，引起免疫應(yīng)答(特異的免疫原性)，抗原也藉此與抗體發(fā)生特異性結(jié)合(特異的反應(yīng)原性)。 能與抗體分子結(jié)合的抗原表位的總和稱為抗原結(jié)合價(jià)。完全抗原均為多價(jià)，半抗原為

7、單價(jià)。2、抗原決定基的類型：根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，將抗原決定基分為2類：構(gòu)象決定基(conformational determinant)：指序列上不相連的幾個(gè)氨基酸殘基，在高級(jí)結(jié)構(gòu)上聯(lián)系在一起，構(gòu)成一定的空間構(gòu)象。一般位于分子表面，由BCR或抗體識(shí)別。線性決定基(linear determinant)：指一段序列上連續(xù)的氨基酸片斷。多位于分子內(nèi)部，需要酶水解后才暴露出來(lái)，主要由TCR識(shí)別，位于表面的也可由BCR識(shí)別。T細(xì)胞決定基均為線性決定基。圖示異物性舉例（自身免疫?。﹫D示動(dòng)畫舉例 基本內(nèi)容教學(xué)手段和教學(xué)組織T細(xì)胞表位和B細(xì)胞表位的比較 T細(xì)胞表位B細(xì)胞表位識(shí)別的受體TCRBCRMHC

8、限制性必需無(wú)需APC處理需要不需要表位性質(zhì)變性多肽天然多肽、多糖、有機(jī)化合物等表位大小812氨基酸(CD8+T細(xì)胞)1217氨基酸(CD4+T細(xì)胞)515氨基酸，57單糖，57核苷酸表位類型線性表位(一級(jí)結(jié)構(gòu))構(gòu)象表位(3級(jí)結(jié)構(gòu))，線性表位表位位置抗原分子任意部位(內(nèi)部或表面)抗原分子表面3、抗原決定基的影響因素：抗原表位的性質(zhì)、數(shù)目、位置和空間構(gòu)象決定抗原表位的特異性(表3-2)。4、半抗原載體效應(yīng)：可解釋藥物誘發(fā)的超敏反應(yīng)5、共同抗原和交叉反應(yīng)共同抗原(common antigen)：兩種不同抗原之間存在相同或相似的抗原決定基。交叉反應(yīng)(cross-reaction)：抗體或致敏淋巴細(xì)胞對(duì)

9、具有相同或相似抗原決定基的不同抗原的反應(yīng)。意義：交叉反應(yīng)常見(jiàn)，給臨床的特異性診斷帶來(lái)困難，出現(xiàn)假陽(yáng)性結(jié)果。三、影響抗原免疫應(yīng)答的因素(一)抗原分子的理化性質(zhì)：1、化學(xué)性質(zhì)：蛋白質(zhì)是良好的免疫原。另外，多糖、脂類、脂多糖、核酸均有一定的免疫原性。2、分子量：分子量越大，含有抗原決定基越多，且不易降解，免疫原性越強(qiáng)。分子量一般在10KD以上。圖示及表格比較圖示及舉例動(dòng)畫及圖示圖示基本內(nèi)容教學(xué)手段和教學(xué)組織3、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性：序列中含芳香環(huán)的氨基酸可增強(qiáng)免疫原性。4、分子構(gòu)象5、 易接近性6、物理狀態(tài)：聚合體強(qiáng)于單體，顆粒性抗原強(qiáng)于可溶性抗原。(二)宿主方面因素1、遺傳因素：機(jī)體對(duì)抗原的應(yīng)答能力受免疫應(yīng)

10、答基因(Ir gene)的控制，故不同個(gè)體對(duì)同一抗原往往表現(xiàn)出不同程度的應(yīng)答。2、年齡、性別與健康狀態(tài)：(三)抗原進(jìn)入機(jī)體方式的影響：包括接種劑量、途徑、兩次免疫間的時(shí)間間隔、次數(shù)以及佐劑等均影響應(yīng)答的強(qiáng)弱四、抗原的分類(一)根據(jù)產(chǎn)生抗體是否需要Th細(xì)胞而分類：1、胸腺依賴性抗原(thymus dependent antigen, TD-Ag)：這類抗原刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體必須有巨噬細(xì)胞和Th細(xì)胞的參與。大多數(shù)蛋白質(zhì)抗原為TD-Ag。有以下主要特點(diǎn)：分子量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，既有B細(xì)胞決定基，又有T細(xì)胞決定基。刺激機(jī)體主要產(chǎn)生IgG類抗體。既能引起體液免疫，又能引起細(xì)胞免疫。具有回憶應(yīng)答。2、胸腺非依

11、賴性抗原(thymus independent antigen, TI-Ag)：這類抗原刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體無(wú)需有巨噬細(xì)胞和Th細(xì)胞的參與。少數(shù)抗原為TI-Ag，如細(xì)菌脂多糖、莢膜多糖、聚合鞭毛素等。有以下主要特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有相同B細(xì)胞決定基，且重復(fù)出現(xiàn)，無(wú)T細(xì)胞決定基。刺激機(jī)體主要產(chǎn)生IgM類抗體，無(wú)IgG類別轉(zhuǎn)換。只能引起體液免疫，不能引起細(xì)胞免疫。不引起回憶應(yīng)答圖示及動(dòng)畫舉例圖示 基本內(nèi)容教學(xué)手段和教學(xué)組織隱蔽的自身抗原修飾的自身抗原4、異嗜性抗原：指不同種屬生物間存在著的共同抗原。其臨床意義有兩點(diǎn)：解釋某些疾病的發(fā)病機(jī)制例1：鏈球菌細(xì)胞壁與人腎小球基底膜及心肌組織有共同抗原，鏈球菌感染

12、后可能引起腎小球腎炎、心肌炎。例2：大腸桿菌O14脂多糖與人結(jié)腸粘膜有共同抗原，引起潰瘍性結(jié)腸炎。借助異嗜性抗原進(jìn)行臨床診斷例1：Weil-Felix反應(yīng)(外斐反應(yīng))：引起斑疹傷寒的立克次體與變形桿菌有共同抗原。例2：EB病毒引起的傳染性單核細(xì)胞增多癥患者血清中出現(xiàn)能凝集綿羊紅細(xì)胞(SRBC)的異嗜性抗體。5、腫瘤抗原：細(xì)胞癌變過(guò)程中出現(xiàn)的新抗原或過(guò)度表達(dá)的抗原的總稱。分兩類腫瘤特異性抗原(TSA)：只存在于某種腫瘤細(xì)胞，而不存在于正常細(xì)胞的新抗原。腫瘤相關(guān)性抗原(TAA)：腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞都具有，但腫瘤發(fā)生時(shí)大量增多的抗原。此類抗原只表現(xiàn)出量變，而沒(méi)有嚴(yán)格的腫瘤特異性。 例1 甲胎蛋白(a

13、lpha-fetoprotein, AFP)，與原發(fā)性肝癌有關(guān)，為分泌性抗原。例2 癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA)，與結(jié)腸癌有關(guān)，為腫瘤細(xì)胞膜脫落抗原。(三)根據(jù)抗原是否在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)合成分類 1、內(nèi)源性抗原(endogenous antigen)指在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)新合成的抗原，如病毒感染細(xì)胞內(nèi)新合成的病毒蛋白、腫瘤抗原。2、外源性抗原(exogenous antigen)來(lái)源于抗原提呈細(xì)胞之外，不由其合成的抗原。如被APC吞噬的細(xì)胞或細(xì)菌。舉例（自身免疫?。┞?lián)系臨床更好的講解腫瘤抗原圖示比較內(nèi)源性抗原和外源性抗原在結(jié)構(gòu)及免疫應(yīng)答方面的異同 基本內(nèi)容教學(xué)手段和教學(xué)組織五、非特異性免疫刺激劑(一)超抗原(superantigen, sAg)：某些物質(zhì)，只需極低濃度(110ng/ml)即可激活220%某些亞型的T細(xì)胞克隆，產(chǎn)生極強(qiáng)的免疫應(yīng)答，這類抗原稱為超抗原。(二)佐劑(adjuvant) 與抗原一起注射或預(yù)先注入機(jī)體，可增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原的應(yīng)答強(qiáng)度或改變應(yīng)答的類型。 (三)絲裂原(mitogen) 也稱有絲分裂原，可與淋巴細(xì)胞表面相應(yīng)受體結(jié)合，致細(xì)胞發(fā)生有絲分裂和增殖。絲裂原可激活某一類淋巴細(xì)胞的全部克隆，為非特異性多克隆激活劑。該性質(zhì)用于體外機(jī)體免疫功能的檢