免疫學第二章抗原

免疫學第二章抗原第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日醫(yī)學免疫學（護理多媒體課件）2007/10/122第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日第二章

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第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日

抗原（AntigenAg）：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、免疫反應性(immunoreactivity)：能與相應的抗體或致敏淋巴細胞發(fā)生特異性接合，引起免疫反應的性能。4第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日

完全抗原(completeantigen)：同時具有免疫原性和免疫反應性的抗原。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＜4kD，單獨存在時不具有免疫原性，但具有免疫反應性，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第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日第一節(jié)抗原的異物性和特異性一.抗原的異物性

異物：凡是胚胎期未與免疫細胞接觸過的物質(zhì)，都可視為異物。通?？乖瓉碓磁c種系關系越遠免疫原性越強；反之越弱。如鴨血清蛋白對兔子呈強免疫原性，而對雞則呈弱免疫原性。

異物通常分為三類：a異種物質(zhì)：如細菌、病毒、異種動物血清、植物蛋白質(zhì)；b同種異體物質(zhì)：如人類紅細胞表向血型抗原(A、B、O)；組織相容性抗原等；c自身物質(zhì)：改變與修飾的自身成份及隱蔽的自身成份的釋放，自身正常組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變以及隱蔽的自身抗原釋放入血。6第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日

引起免疫應答的類型

表現(xiàn)形式免疫原性免疫反應性又名(別名)

抗原正免疫應答正常免疫應答++

抗原

超敏反應++變應原負免疫應答

免疫耐受+-耐受原7第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日二、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)在免疫反應性上。免疫原性的特異性是指某一抗原只能誘導相應的淋巴細胞發(fā)生某一應答的專一性能；如傷寒沙門菌抗原只能誘導免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗傷寒沙門菌的抗體；免疫反應性的特異性是指某一抗原分子只能與相應的免疫應答的產(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（antigenicdeterminant）：指存在于抗原分子表面特殊的化學基團，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第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日a、順序決定基（sequentialdeterminant）：是指肽鏈上由一段序列相連續(xù)的線性氨基酸殘基所形成的決定基，又稱線性決定基（lineardeterminant）。T細胞識別結(jié)合的抗原決定基均為線性決定基，又稱為T細胞決定基或T細胞表位。b、構(gòu)象決定基（conformationaldeterminant）：是指多肽或多糖鏈上由空間位置相鄰而序列上不相連續(xù)的氨基酸或多糖殘基所形成的決定基，又稱非線性決定基。構(gòu)象決定基通常位于抗原分子表面，是B細胞和抗體識別結(jié)合的抗原表位又稱為B細胞決定基或B細胞表位。

B細胞識別結(jié)合的抗原表位包括構(gòu)象表位和存在于抗原分子表面的線性表位，T細胞只能識別結(jié)合MHC分子提呈的線性表位，通常天然抗原既含T表位又有B表位。9第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日降解B/TB激活10第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日11第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日

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（antigenicvalence）：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（commonantigen）: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第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日交叉反應（cross-reaction）:一種共同抗原刺激機體產(chǎn)生的抗體與具有相同或相似決定基的抗原之間出現(xiàn)的反應。13第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日第二節(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，能否誘導機體產(chǎn)生免疫應答，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第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日

分子量越大，免疫原性越強，其原因有：①分子量越大，表面抗原決定簇越多，對淋巴細胞活化作用就越強。②大分子物質(zhì)溶解于水中呈膠體狀，化學結(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)生免疫應答。3、化學組成

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。

15第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日

氨基酸殘基在側(cè)鏈的位置不同，其免疫原性不同。16第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日4、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所接近的程度。5、物理狀態(tài)：化學性質(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：機體對抗原的應答是受免疫應答基因（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答強，新生動物或嬰幼兒對多糖類抗原不應答，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答。17第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日三、免疫方法的影響免疫抗原的劑量、途徑、次數(shù)及免疫佐劑的選擇都明顯影響機體對抗原的應答。抗原劑量要適中，太低和太高則誘導免疫耐受。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，口服易誘導免疫耐受，注射間隔要適當，次數(shù)不要太頻繁，要選擇好免疫佐劑，明礬佐劑主要誘導IgE類抗體產(chǎn)生。同抗原一起或預先注入機體，能增強機體對抗原的免疫應答能力，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第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日第三節(jié)抗原的種類一、根據(jù)誘導抗體產(chǎn)生是否需要T細胞參與分類胸腺依賴性抗原（thymusdependentantigenTD-Ag）胸腺非依賴性抗原（thymusindependentantigenTI-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答；也無免疫記憶。19第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日二、根據(jù)抗原與機體的親緣關系分類1、異種抗原：指來自另一物種的抗原物質(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，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。20第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日2、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。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Rh陽性紅細胞進入Rh陰性個體時，可刺激機體產(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。21第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日3、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)生強的免疫應答，導致自身免疫病。a、隱蔽抗原（sequesteredantigen）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，引起免疫應答產(chǎn)生自身抗體或自身致敏淋巴細胞，導致組織損傷或功能障礙。22第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日b、改變或修飾的自身抗原在物理、化學、感染等因素作用下，自身組織、細胞的抗原決定簇可以發(fā)生改變，或外來半抗原與組織抗原結(jié)合成復合抗原，誘導機體發(fā)生免疫應答．產(chǎn)生相應自身抗體或致敏淋巴細胞，導致自身免疫病發(fā)生。例如：中性粒細胞吞噬細菌后釋放出溶酶體酶，可改變自身IgG分子結(jié)構(gòu)。刺激機體產(chǎn)生抗IgG抗體．即類風濕因子。4、異嗜性抗原：是一類與種屬特異性無關，存在不同種系生物間的共同抗原。如：溶血性鏈球菌的細胞膜與腎小球基底膜及心肌組織有共同抗原存在，故在鏈球菌感染后，有可能出現(xiàn)腎小球腎炎或心肌炎。大腸桿菌O14型脂多糖與人結(jié)腸粘膜有共同抗原存在，又可能導致潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)生。23第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日三、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（endogenousantigen）：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-MHCⅠ類分子復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（exogenousantigen）：是指抗原提呈細胞通過吞噬、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-MHCⅡ類分子復合物的形式表達于抗原提呈細胞表面，供CD+4T細胞識別。24第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日第四節(jié)超抗原、絲裂原和佐劑1、超抗原（superantigenSAg）：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)強烈免疫反應的抗原性物質(zhì)。超抗原的一個明顯的生物學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。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。25第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日超抗原普通抗原單細胞克隆應答1:104-1:105超抗原多克隆應答1:4-1:1026第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日2、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（SP