醫(yī)學(xué)免疫學(xué) 第二章 抗原課件

1、1醫(yī)學(xué)免疫學(xué)（護理多媒體課件）2007/10/122第二章 抗原第一節(jié) 抗原的異物性和特異性第二節(jié) 影響抗原免疫原性的因素第三節(jié) 抗原的種類第四節(jié) 超抗原、絲裂原和佐劑3 抗原（Antigen Ag）：是一類能刺激機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體或形成致敏淋巴細胞，并能與相應(yīng)抗體或致敏淋巴細胞發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)。 抗原的特性：a、免疫原性(immunogenicity)：刺激特定的免疫細胞，并使之活化、增殖、分化，最終產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細胞。b、免疫反應(yīng)性(immunoreactivity)：能與相應(yīng)的抗體或致敏淋巴細胞發(fā)生特異性接合，引起免疫反應(yīng)的性能。4 完全抗原(complete antigen)

2、：同時具有免疫原性和免疫反應(yīng)性的抗原。如：多數(shù)蛋白質(zhì)、細菌、病毒等。 半抗原(hapten)：有些簡單有機分子通常分子量4 kD，單獨存在時不具有免疫原性，但具有免疫反應(yīng)性，稱半抗原。如多數(shù)的多糖、脂類和某些分子量小的藥物（青霉素），它們必須與蛋白質(zhì)結(jié)合后才獲得免疫原性。 載體(carrier)：通常稱與半抗原結(jié)合的蛋白質(zhì)為載體，這種載體復(fù)合物不但可刺激機體產(chǎn)生針對半抗原的抗體，也可刺激機體產(chǎn)生針對蛋白質(zhì)載體的抗體。通常用大分子蛋白質(zhì)作載體。如：多聚賴氨酸作載體。5引起免疫應(yīng)答的類型 表現(xiàn)形式免疫原性免疫反應(yīng)性又名(別名) 抗原正免疫應(yīng)答正常免疫應(yīng)答 + + 抗原 超敏反應(yīng) + +變應(yīng)原負免疫

3、應(yīng)答 免疫耐受 + -耐受原7二、抗原的特異性 抗原的特異性(specificity)既表現(xiàn)在上免疫原性，又表現(xiàn)在免疫反應(yīng)性上。免疫原性的特異性是指某一抗原只能誘導(dǎo)相應(yīng)的淋巴細胞發(fā)生某一應(yīng)答的專一性能；如傷寒沙門菌抗原只能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗傷寒沙門菌的抗體；免疫反應(yīng)性的特異性是指某一抗原分子只能與相應(yīng)的免疫應(yīng)答的產(chǎn)物抗體或致敏的淋巴細胞特異性結(jié)合的專一性能，傷寒沙門菌也只能與抗傷寒沙門菌的抗體特異結(jié)合。1、抗原決定基（antigenic determinant）：指存在于抗原分子表面特殊的化學(xué)基團，約5-17個氨基酸、單糖或核苷酸組成。它存在于抗原分子表面，決定抗原的特異性，抗原決定簇又稱為表

4、位。2、抗原決定基的分類 根據(jù)抗原決定基的結(jié)構(gòu)特點，可將其分為順序決定基和構(gòu)想決定基。8降解B/T B激活1011 根據(jù)抗原決定基的位置和功能分為功能性抗原決定基和隱蔽抗原決定基。a、功能性抗原決定基：位于抗原分子的表面、能被B或抗體直接識別結(jié)合的抗原表位，包括構(gòu)象和線性表位。b、隱蔽抗原決定基：位于抗原分子內(nèi)部不能被B細胞或抗體直接識別結(jié)合的抗原表位。3、抗原的結(jié)合價（antigenic valence）：指抗原能與抗體結(jié)合的抗原決定簇的總數(shù)。半抗原為一價。單價抗原：只能與抗體的一個抗原接合部位結(jié)合。多價抗原：分子表面常有多種、多個決定簇，能與多種抗體結(jié)合。4、共同抗原（common ant

5、igen）:不同的抗原之間存在相同或相似的抗原決定基，這種共有或相似的抗原決定基稱為共同抗原。12第二節(jié) 影響抗原免疫原性的因素 某種物質(zhì)是否具有免疫原性，能否誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，主要取決于物質(zhì)本身的理化性質(zhì)及其與機體的相互作用。一、抗原的理化性質(zhì)1、化學(xué)性質(zhì) 具有免疫原性的物質(zhì)通常是大分子有機物，無機物沒有免疫原性，蛋白質(zhì)、糖蛋白和脂蛋白免疫原性強，多糖和多肽有一定的免疫原性，脂類和核酸在正常情況下無免疫原性。2. 分子大小 免疫原性良好的物質(zhì)分子量一般都在10000dal以上。分子量小于5000其免疫原性較弱。14 分子量越大，免疫原性越強，其原因有：分子量越大，表面抗原決定簇越多，對淋

6、巴細胞活化作用就越強。大分子物質(zhì)溶解于水中呈膠體狀，化學(xué)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，不易被機體破壞或排除，在體內(nèi)存留時間較長，有利于刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應(yīng)答。3、化學(xué)組成 含有大量芳香族氨基酸的蛋白質(zhì)，尤其酪氨酸的蛋白質(zhì)免疫原性更強。如卵蛋白既含有芳香族氨基酸又呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，故它具有很強的免疫原性；大分子物質(zhì)并不一定都具有免疫原性，明膠分子量為10kd，但免疫原性卻很弱，因為它是由直鏈氨基酸組成，缺乏芳香族氨基酸，穩(wěn)定性差。若在明膠分子中接上2%的酪氨酸，其免疫原性大大增強。相反，某些低分子多肽，如胰島素，其分子量為731dal，也有較強的免疫原性。 154、易接近性：指抗原分子中抗原表位能否被淋巴細胞抗原受體

7、所接近的程度。5、物理狀態(tài)：化學(xué)性質(zhì)相同的抗原物質(zhì)可因其物理狀態(tài)不同而呈現(xiàn)不同的免疫原性，一般聚合狀態(tài)的抗原較其單體免疫原性強，顆粒性抗原強于可溶性抗原。二、宿主因素1、遺傳因素：機體對抗原的應(yīng)答是受免疫應(yīng)答基因（MHC）控制的。因個體遺傳基因不同，故人群眾中對同一抗原可有高、中、低不同程度的應(yīng)答。如多糖抗原對小鼠具有免疫原性，對豚鼠無免疫原性。2、年齡、性別、健康狀態(tài):一般說青壯年動物比幼年和老年動物免疫應(yīng)答強，新生動物或嬰幼兒對多糖類抗原不應(yīng)答，故易引起細菌感染；女性比男性抗體生成高；感染和免疫抑制劑都能干擾和抑制對抗原的應(yīng)答。17三、免疫方法的影響 免疫抗原的劑量、途徑、次數(shù)及免疫佐劑的

8、選擇都明顯影響機體對抗原的應(yīng)答?？乖瓌┝恳m中，太低和太高則誘導(dǎo)免疫耐受。免疫途徑以皮內(nèi)免疫最佳，皮下免疫次之，腹腔注射和靜脈注射效果差，口服易誘導(dǎo)免疫耐受，注射間隔要適當(dāng)，次數(shù)不要太頻繁，要選擇好免疫佐劑，明礬佐劑主要誘導(dǎo)IgE類抗體產(chǎn)生。同抗原一起或預(yù)先注入機體，能增強機體對抗原的免疫應(yīng)答能力，這類物質(zhì)稱為佐劑。佐劑種類很多，其中弗氏完全佐劑和弗氏不完全佐劑是目前動物試驗中最常用的作劑。18第三節(jié) 抗原的種類一、根據(jù)誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生是否需要T細胞參與分類 胸腺依賴性抗原（thymus dependent antigen TD-Ag）胸腺非依賴性抗原（thymus independent ant

9、igen TI-Ag）1、TD-Ag：需要在T細胞參與下，才能激活B細胞產(chǎn)生抗體。TD-Ag分子由B表位和T表位組成。絕大多數(shù)的蛋白質(zhì)抗原（細菌、細胞、血清蛋白）為Td-Ag,如：病原微生物、血細胞、血清蛋白。特點：能刺激機體產(chǎn)生的抗體有IgM和IgG；均含蛋白質(zhì)成分；能引起體液免疫與細胞免疫；并有免疫記憶。2、TI-Ag: 這類抗原不需要T細胞協(xié)助，能直接刺激B細胞產(chǎn)生抗體。由多個重復(fù)的B表位組成。如：細菌多糖、莢膜多糖和聚合鞭毛蛋白。特點：能刺激機體產(chǎn)生的抗體有IgM；不都含蛋白質(zhì)成分；不能引起細胞免疫應(yīng)答；也無免疫記憶。19二、根據(jù)抗原與機體的親緣關(guān)系分類1、異種抗原：指來自另一物種的抗

10、原物質(zhì)。如：植物花粉，異種動物血清，各種微生物及其代謝產(chǎn)物。a、病原生物 微生物是一個含有多種抗原決定簇的天然抗原復(fù)合物，細菌具有表面抗原、鞭毛抗原、菌毛抗原、菌體抗原等，這些抗原成分都可以作為微生物鑒定分型的依據(jù)。b、外毒素、類毒素和抗毒素 外毒素（extoxin）：有些細菌在生長繁殖的過程中，向菌體外分泌有毒的物質(zhì)稱為外毒素。特點：外毒素是蛋白質(zhì)，毒性很強，抗原性也很強。毒性最強的外毒素是純化結(jié)晶的肉毒毒素，1mg能殺死2億只小鼠。 類毒素（toxoid）：外毒素經(jīng)過0.3%-0.4%甲醛處理后，失去毒性，但保留有抗原性。 抗毒素（antitoxin）：外毒素和類毒素均能刺激機體產(chǎn)生抗體，

11、該抗體能中和毒素，阻止毒素與敏感細胞結(jié)合，避免機體中毒，此抗體稱為抗毒素。202、同種異型抗原：指來自同種生物而基因型不同的個體的抗原物質(zhì)。如：人類紅細胞血型抗原、組織相容性抗原和免疫球蛋白同種異型抗原等。a、ABO血型抗原：根據(jù)人類紅細胞表面A、B抗原的不同，可將血型分為A型、B型、AB型和O型。ABO血型不符的血液在體外混合可出現(xiàn)凝集現(xiàn)象，如輸入體內(nèi)可引起溶血反應(yīng)。b、Rh血型抗原：恒河猴紅細胞抗血清能與多數(shù)人的紅細胞發(fā)生凝聚，表明在人類紅細胞和恒河猴紅細胞表面具有某種相同的血型物質(zhì)，稱為Rh血型抗原。 正常情況下，人體血清中不存在針對Rh抗原的抗體，當(dāng)Rh陽性紅細胞進入Rh陰性個體時，可

12、刺激機體產(chǎn)生針對Rh抗原的IgG類抗體，此類抗體可通過胎盤，當(dāng)體內(nèi)Rh抗體的婦女妊娠、且胎兒血型為Rh陽性時，就可能引起嬰兒流產(chǎn)或引起新生兒溶血癥。213、自身抗原（antoantigen）：是指在機體發(fā)育過程中與免疫系統(tǒng)相對隔絕，未能與T、B淋巴細胞接觸的自身物質(zhì)或結(jié)構(gòu)改變的自身物質(zhì)。正常情況下機體對自身成分不產(chǎn)生免疫應(yīng)答，即免疫耐受。但在病理情況下（如自身成分結(jié)構(gòu)改變、隱蔽抗原暴露、自身免疫細胞功能異常），機體對自身抗原產(chǎn)生強的免疫應(yīng)答，導(dǎo)致自身免疫病。a、隱蔽抗原（sequestered antigen） 有些組織器官的抗原成份，如腦、晶狀體、精子、甲狀腺球蛋白等，從胚胎時期開始，就與免

13、疫系統(tǒng)隔離，而成為隱蔽抗原。機體對這些組織、細胞的抗原成份無免疫耐受性。一旦由于外傷、感染或其它原因，使隱蔽抗原釋放入血，與免疫活性細胞接觸，引起免疫應(yīng)答產(chǎn)生自身抗體或自身致敏淋巴細胞，導(dǎo)致組織損傷或功能障礙。22三、根據(jù)抗原是否在抗原提呈細胞內(nèi)合成分類1、內(nèi)源性抗原（endogenous antigen）：是指在抗原提呈細胞內(nèi)新合成的存在于胞漿內(nèi)的抗原物質(zhì)。如病毒感染細胞生成的病毒蛋白和腫瘤細胞內(nèi)生成的腫瘤抗原等。此類抗原在細胞內(nèi)酶裂解后，以抗原肽-MHC類分子復(fù)合物的形式表達于抗原提呈細胞表面，供CD+8T細胞識別。2、外源性抗原（exogenous antigen）：是指抗原提呈細胞通過

14、吞噬、吞飲等作用從外界攝入胞內(nèi)的抗原性物質(zhì)。如細菌和某些可溶性蛋白等。此類抗原在細胞內(nèi)酶裂解后，以抗原肽-MHC類分子復(fù)合物的形式表達于抗原提呈細胞表面，供CD+4T細胞識別。24第四節(jié) 超抗原、絲裂原和佐劑1、超抗原（superantigen SAg）：是一類能夠非特異多克隆激活T、B淋巴細胞，產(chǎn)生大量淋巴因子，引發(fā)強烈免疫反應(yīng)的抗原性物質(zhì)。超抗原的一個明顯的生物學(xué)特性是可以激活多克隆T細胞，釋放大量的細胞因子如IL-2、CSF等，引起發(fā)熱、多器官衰竭、休克、甚至死亡，毒性休克綜合征（TSS）是超抗原致人類疾病的一個典型例子。 根據(jù)抗原作用的靶細胞分類，可將其分為T細胞超抗原和B細胞超抗原。

15、T細胞超抗原作用不受MHC限制，它們無需抗原提呈細胞（APC）加工處理，能以完整蛋白形式，只需極低濃度即可激活多克隆T細胞，產(chǎn)生極強的免疫應(yīng)答。 根據(jù)T細胞超抗原來源，可將其分為內(nèi)源性超抗原和外源性超抗原。252、絲裂原（mitogen）：又稱有絲分裂原，是指能夠非特異性多克隆刺激T、B淋巴細胞發(fā)生有絲分裂的物質(zhì)。 絲裂源通常來自植物種子中的糖蛋白和某些細菌的產(chǎn)物，主要包括，植物血凝素（PHA）、刀豆蛋白（ConA）、美洲商路陸絲裂原（PWM）、脂多糖（LPS）和葡萄球菌蛋白A（SPA）。3、佐劑（adjuvant）：是預(yù)先或與抗原同時注入體內(nèi)后，能夠增強機體對該抗原的免疫應(yīng)答能力或改變免疫應(yīng)答類型的物質(zhì)。27 佐劑的種類很多，主要包括：1、生物性佐劑，如卡介苗、短小棒狀桿菌、百日咳桿菌、細菌的脂多糖等；2、無機化合物佐劑，如氫氧化鋁、磷酸鋁和磷酸鈣等；3、人工合成佐劑，如多聚肌苷酸、胞苷酸、多聚腺苷酸等。 目前在人體疫苗中添加的佐劑主要是氫氧化鋁、磷酸鈣。動物試驗中最常用的是弗氏不完全佐劑（是由液體石蠟和羊毛脂混合而成，使用時與水溶性抗原充分乳化，使抗原與佐劑形成油包水乳劑）和弗氏完全