抗原醫(yī)學知識宣講培訓課件

1、抗原醫(yī)學知識宣講本章教學大綱1.掌握 抗原的概念及其基本特性， 完全抗原、半抗原和載體的概念， 抗原決定簇的概念和分類。2.熟悉 T、B細胞表位與共同抗原表位， 影響抗原免疫應答的因素， 抗原的分類。3.了解 超抗原和絲裂原的概念和特點， 免疫佐劑的概念、種類和意義。2抗原醫(yī)學知識宣講1798年，Edward Jener發(fā)明牛痘預防天花。1979年10月26日，WHO宣布消滅天花病。牛痘疫苗為什么能預防天花？Science雜志2013年度十大科學突破：癌癥免疫療法奪得第一名。免疫療法為什么能治療癌癥？ 抗原問題3抗原醫(yī)學知識宣講前 言 抗原（Antigen, Ag）是指凡能刺激機體免疫系統(tǒng)產生

2、免疫應答，并能與免疫應答產物（抗體或致敏淋巴細胞）發(fā)生特異性結合的物質。 4抗原醫(yī)學知識宣講 抗原一般具有兩個重要特性 1. 免疫原性 （immunogenecity）：抗原刺激機體產生免疫應答，誘導產生抗體或致敏淋巴細胞的能力。 AgTB致敏T細胞漿細胞抗體免疫原性示意圖5抗原醫(yī)學知識宣講 2. 抗原性（antigenicity）：抗原與其誘導產生的抗體或致敏淋巴細胞在體內外發(fā)生特異性結合的能力。 抗原性（免疫反應性）示意圖AgTB致敏T細胞 抗體漿細胞6抗原醫(yī)學知識宣講 完全抗原和半抗原 完全抗原（complete antigen） ：同時具有免疫原性和抗原性的物質稱為免疫原（immuno

3、gen），又稱完全抗原，即通常所稱的抗原。 半抗原（hapten） ：只能與抗體結合而不能刺激機體產生抗體者，稱為不完全抗原（incomplete antigen），又稱半抗原。 載體（carrier） ：賦予半抗原以免疫原性的蛋白質稱為載體。 半抗原 + 蛋白質(載體)=完全抗原。7抗原醫(yī)學知識宣講半抗原 +載體抗體BTh完全抗原BBBTh半抗原載體效應示意圖8抗原醫(yī)學知識宣講第一節(jié) 抗原的異物性與特異性 一、異物性-免疫原性的本質免疫系統(tǒng)對“自己”抗原產生耐受，只有“非己”抗原才能引起正免疫應答。 抗原來源與宿主親緣關系越遠，其免疫原性就越強。自身成份發(fā)生改變，也可被視為異物。自身成分未發(fā)

4、生改變，但在胚胎期未與免疫活性細胞充分接觸，也具有免疫原性，也被視為異物（精子、腦組織、眼晶狀體蛋白等）。9抗原醫(yī)學知識宣講 二、特異性 特異性是指 抗原刺激機體產生免疫應答及其與相應抗體或致敏淋巴細胞發(fā)生特異性結合的特性。 表位或抗原決定簇可與特異性抗體或致敏淋巴細胞膜特異性受體結合，是免疫應答的特異性基礎。10抗原醫(yī)學知識宣講 （一）抗原決定簇 1. 概念 抗原決定簇（antigenic determinant）, 又稱表位（epitope），是抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學基團，是被T細胞、B細胞抗原受體及抗體特異性結合的基本結構單位。 一個半抗原相當于一個抗原表位或一個抗原決定簇，

5、只能與抗體分子的一個結合部位結合。 抗原結合價是指能夠與抗體分子結合的抗原決定簇的總數(shù)。天然抗原是多價抗原。11抗原醫(yī)學知識宣講 2. 抗原決定簇的類型 （1）構象決定簇 （conformational determinant）：由空間構象形成的決定簇，序列上不連續(xù)，多位于抗原分子表面，見于BCR和抗體識別的決定簇。 （2）順序決定簇（sequence determinant）：又稱線性決定簇（linear determinant），序列相連續(xù)的氨基酸肽片段構成的決定簇，多位于抗原分子內部，見于T細胞識別的決定簇。12抗原醫(yī)學知識宣講構象決定簇與線性決定簇13抗原醫(yī)學知識宣講 （二）T、B細胞

6、表位 在天然抗原中，常同時存在T細胞和B細胞表位。 1.T細胞表位：是由抗原提呈細胞處理加工提呈給T細胞的線性表位（約917個氨基酸殘基），可位于抗原分子的任何部位。 2.B細胞表位：是B細胞識別的線性或構象表位（約67個氨基酸基或糖基） ，位于抗原分子表面的功能性決定簇才能被B細胞或抗體識別。14抗原醫(yī)學知識宣講15抗原醫(yī)學知識宣講T細胞表位B細胞表位表位受體TCRBCRMHC分子必需無需表位性質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9個氨基酸（CD8T細胞）1117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象表位、線性表位表位位置抗原分子任

7、意部位抗原分子表面T細胞表位與B細胞表位的特性比較16抗原醫(yī)學知識宣講抗體特異性是針對抗原表位而不是整個抗原分子17抗原醫(yī)學知識宣講 （三）抗原-抗體反應的特異性 抗原表位的性質、數(shù)目、位置、空間排列和立體構象決定著抗原-抗體反應的高度特異性。18抗原醫(yī)學知識宣講 （四）共同抗原表位與交叉反應 1.共同表位：（common epitope）指不同抗原之間含有的相同或相似的抗原表位。 2.交叉反應（cross-reaction）指抗體或致敏淋巴細胞對具有相同或相似表位的不同抗原均具有的反應（交叉結合）。19抗原醫(yī)學知識宣講第二節(jié) 影響抗原免疫應答的因素 一、抗原分子的結構和性質 1. 分子量：分

8、子量越大，免疫原性越強。 2. 化學組成及結構 （1）蛋白質 （2）多糖：具有免疫原性, 較蛋白質弱。 （3）核酸：多無免疫原性。 3. 可降解性： L-氨基酸 易降解； D-氨基酸 不易降解。 聚合單體，顆粒性可溶性20抗原醫(yī)學知識宣講 二、宿主方面的因素 1.遺傳因素 同種動物不同品系及不同個體對同種抗原產生不同強度的免疫應答。 2.其他因素 年齡、性別與健康狀態(tài)。21抗原醫(yī)學知識宣講 三、免疫原的劑量及進入途徑 （1）劑量 劑量不足或過多均不引起免疫應答。 重復進入引起強免疫應答。 （2）途徑：皮內、皮下、肌肉、靜脈、腹腔、 呼吸道和口服免疫。22抗原醫(yī)學知識宣講 一、根據抗原刺激B細胞

9、產生抗體是否需要Th細胞輔助分類 1. 胸腺依賴性抗原（thymus-dependent antigen, TD-Ag）：需在Th細胞參與下才能激活B細胞產生抗體。如多數(shù)蛋白質抗原。第四節(jié) 抗原的分類TD-Ag23抗原醫(yī)學知識宣講 TD-AgTI-1AgTI-2Ag絲裂原 2. 胸腺非依賴性抗原（thymus-independent antigen, TI-Ag）：抗原刺激B細胞產生抗體時無需Th細胞輔助。 TI-1Ag：具有B細胞絲裂原和單一重復B細胞表位，可與成熟或不成熟的B細胞均發(fā)生應答，如LPS。 TI-2Ag：含重復B細胞表位，僅與成熟B細胞發(fā)生應答，如肺炎球菌莢膜多糖。24抗原醫(yī)學

10、知識宣講TD-AgTI-Ag組成 B細胞和T細胞表位重復B細胞表位T細胞輔助必需無需免疫應答類型體液免疫和細胞免疫體液免疫抗體類型多種IgM免疫記憶有無TD-Ag與TI-Ag的特性比較25抗原醫(yī)學知識宣講 二、根據與人體的親緣關系 （一）異種抗原 （二）同種異型抗原 （三）自身抗原（autoantigen） （四）異嗜性抗原 （五）獨特型抗原（idiotypic antigen）26抗原醫(yī)學知識宣講 （一）異種抗原（xenogenic Ag）：來自于不同種屬的抗原,如病原微生物及其產物，植物蛋白、異種動物血清及器官等?？苟舅兀簞游锩庖哐濉Ｍ舛舅兀杭毦蚓w外分泌的有毒物質。類毒素：外毒素經0

11、.3%-0.4%甲醛處理 后，失去毒性但保留免疫原性。27抗原醫(yī)學知識宣講 （二）同種異型抗原：同一種屬不同個體間所存在的抗原，如血型抗原、組織相容性抗原等。 1.人類血型抗原 ABO、Rh等23個血型系統(tǒng) 。 2.主要組織相容性抗原 主要指MHC類分子和類分子。28抗原醫(yī)學知識宣講 (+)Rh陰性孕婦懷有Rh陽性胎兒時產生新生兒溶血反應29抗原醫(yī)學知識宣講 （三）自身抗原（autoantigen） 誘導免疫應答的原因： 1. 隱蔽抗原釋放：晶狀體蛋白 (交感性眼炎)、 精子（自身免疫性睪丸炎） 2. 自身抗原被修飾： （1）生物因素;（2）化學修飾; （ 3）物理修飾交感性眼炎Soliman

12、 MM30抗原醫(yī)學知識宣講 （四）異嗜性抗原（heterophile antigen）是指一類與種屬特異性無關，存在于人、動物、植物及微生物組織之間的共同抗原。因Forssman首先發(fā)現(xiàn)這種抗原，故亦稱為Forssman抗原。豚鼠綿羊31抗原醫(yī)學知識宣講 （五）獨特型抗原（idiotypic antigen）：Ig的V區(qū)、B細胞抗原識別受體（BCR）和T細胞抗原識別受體（TCR）所具有的獨特的氨基酸順序和空間構象，構成不同的表位，這些表位稱為獨特型（idiotype，Id），Id可誘導自身產生相應的抗體稱抗獨特型抗體。33抗原醫(yī)學知識宣講 三、其他分類 1.內源性抗原（endogenous a

13、ntigen）和外源性抗原（exogenic antigen） 2.天然抗原和人工合成抗原 3.可溶性抗原和顆粒性抗原 4.蛋白質抗原、多糖抗原、多肽抗原 5.移植抗原、腫瘤抗原、變應原、過敏原及耐受原 34抗原醫(yī)學知識宣講第五節(jié) 超抗原和絲裂原 一、超抗原 只需要極低濃度（110ng/ml）即可激活很高數(shù)量的T細胞克隆，產生極強的免疫應答的抗原物質被稱為超抗原（superantigen，SAg）。 SAg的種類： 外源性超抗原：細菌毒素 內源性超抗原：病毒產物35抗原醫(yī)學知識宣講超抗原激活多克隆T細胞示意圖普通抗原單克隆/寡克隆T 細胞應答1:104 - 1:105超抗原多克隆T 細胞應答1

14、:4 - 1:1036抗原醫(yī)學知識宣講 （二）SAg的作用特點 1.具有強大激活T細胞（CD4+T細胞）作用，可刺激T細胞總數(shù)的520%。 2.抗原無需處理，直接與MHC-II類分子和TCR-V結合。 3.無MHC限制性，同MHC-II類分子結合，增加TCR與SAg的親和力。 4.可激活T細胞，又可致T細胞產生免疫耐受或抑制。37抗原醫(yī)學知識宣講普通抗原與超抗原不同識別機制的比較 38抗原醫(yī)學知識宣講超抗原普通抗原化學性質 細菌外毒素、逆轉錄病毒蛋白普通蛋白質、多糖等MHC結合部位非多態(tài)區(qū)多態(tài)區(qū)肽結合槽TCR結合部位VV、J及V、D、JMHC限制性-+應答特點直接刺激T細胞APC處理后被T細胞

15、識別反應細胞CD4+T細胞T、B細胞T細胞反應率1/20-1/51/106-104超抗原與普通抗原的比較39抗原醫(yī)學知識宣講 二、絲裂原（mitogen） 在體外實驗中，能與T、B細胞表面的相應受體結合，刺激靜止的淋巴細胞轉化為淋巴母細胞，表現(xiàn)出體積增大，胞漿增多，DNA合成增加或有絲分裂變化的物質稱有絲分裂原。 常見絲裂原：刀豆蛋白A(ConA)、脂多糖(LPS)等。40抗原醫(yī)學知識宣講人和小鼠T細胞和B細胞有絲裂原的比較 刀豆蛋白 A（Con A） 植物血凝素（PHA） 美洲商陸（PWM） 脂多糖（LPS） 葡萄球菌A蛋白（SPA） 人 小鼠 T細胞 B細胞 T細胞 B細胞 41抗原醫(yī)學知識宣講第六節(jié) 免疫佐劑 一、定義 佐劑（adjuvant ）是先于抗原或同時與抗原混合注射于機體內，可增強機體對該抗原的免疫應答或改變免疫應答類型的物質。 42抗原醫(yī)學知識宣講 二、佐劑種類 1. 油性乳劑 弗氏佐劑（Freund adjuvant） 2. 無機化合物：磷酸鋁、氫氧化鋁 3. 微生物及其產物 4. 脂質體 5. ISCOM（免疫刺激復合物） 6. 細胞因子 43抗原醫(yī)學知識宣講 三、佐劑增強機體免疫應答的機制 1.改變物理性質，延緩抗原降解和排除，延長抗原在體內存留時間。 2.導致注射部位及其