1、第三章、抗原（Antigen, Ag),文金生,概述 抗原的异物性与特异性 影响抗原诱导免疫应答的因素 抗原的种类 非特异性免疫刺激剂,内 容,一、Ag概念:能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，并能与相应免疫应答产物(抗体或致敏淋巴细胞)在体内、外发生特异性结合的物质，也称免疫原(Immunogen)。蛋白、糖、脂、核酸、二硝基苯酚等。 或：能与 TCR/BCR结合，从而激活T/B 细胞，使之增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合的物质。 T细胞抗原、B细胞抗原（多种多样）。 变应原（Allergen）：引发超敏反应的物质。耐受原（Tolerogen）：引起免疫耐受的物质。,概述,1
2、、免疫原性（Immunogenicity)：指能够刺激机体免疫系统产生免疫应答（抗体或致敏T细胞）的性能。受多种因素影响。,二、特性,2、抗原性(Antigenicity)或免疫反应性(Immunoreactivity): 抗原内在本质，决定特异性和被识别。指能够与相应免疫应答产物发生特异性结合的性能。,二、特性,1、完全抗原（Complete antigen):具有免疫原性和抗原性的物质。 2、半抗原（Hapten) / 不完全抗原：具有抗原性而无免疫原性的物质。 3、载体（Carrier）：使半抗原变成完全抗原，具有免疫原性的蛋白质。,三、完全抗原和半抗原,载体(Carrier),半抗原
3、+ 载体 完全抗原 载体：使半抗原变成完全抗原的物质。 （青霉素 + 血清蛋白/细胞 完全抗原 过敏反应）,半抗原,抗体,第一节、抗原的异物性与特异性,一、异物性,异物：通常指免疫系统胚胎期或淋巴细胞发育成熟时未接触过的物质。异物性是免疫原的核心，首要条件。,1、非己物质抗原与机体的亲缘关系越远，组织结构差异越大，免疫原性越强。异种、同种异型。 2、屏蔽或改变的自身成分与免疫系统在解剖位置上处于隔绝的组织器官、或变异的抗原。如：眼晶状体蛋白、甲状腺球蛋白甲基多巴诱导红细胞产生新抗原。,特异性：指抗原诱导机体产生免疫应答以及与免疫 应答产物反应的专一性。诊断和防治的理论基础。 由抗原表位决定。,
4、二、特异性,1、抗原表位（Epitope)：是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，它是TCR/BCR及抗体特异结合的基本单位，又称抗原决定簇（Antigenic determinant)。表位的性质、数目及空间构象决定着抗原的特异性。,1、抗原表位,组成： 517个氨基酸残基57个多糖残基或核苷酸抗原结合价：指能与抗体分子结合的功能性抗原表位的数目。半抗原 - 一价 完全抗原（天然抗原）- 多价抗原,构象表位： 序列上不相连续的多肽或多糖在空间构象上形成的表位。 线性表位： 一段序列上连续的氨基酸片段。,2、 抗原表位的类型,按照抗原表位结构特点：,T细胞表位：加工后能与T细胞抗原识别受体
5、(TCR)结合的表位。 B细胞表位： 抗原分子上能与B细胞抗原识别受体(BCR)结合的表位。,2、 抗原表位的类型,2、 抗原表位的类型,化学基团性质和空间构象决定了表位特异性； 表位特异性决定了抗原特异性。,氨基苯磺酸,氨基苯砷酸,氨基苯甲酸,抗氨基苯磺酸,3、影响抗原特异性的因素,4、半抗原-载体效应,半抗原与蛋白质载体偶联后可诱导出抗半抗原抗体。载体效应：在免疫应答中，B细胞识别半抗原，并提呈 载体表位给CD4+T细胞， CD4+T细胞识别载体表位后， 即以载体表位将T、B连接起来，T细胞才能激活 B细胞， 这种效应称为载体效应。,1、一种抗原表位决定一种特异性，可刺激机体产生一种相应的
6、抗体。,5、共同抗原与交叉反应,2、 一个抗原分子可同时携带多种不同的表位,5、共同抗原与交叉反应,3、共同抗原（Commmon antigen):两种不同抗原之间可有相同或相似的抗原表位。,5、共同抗原与交叉反应,4、交叉反应（Cross-reaction)：一种抗原刺激机体产生的抗体，除与相应的抗原发生反应外，还与其他相关的抗原发生反应。,5、共同抗原与交叉反应,第二节、影响抗原诱导免疫应答的因素,一、抗原理化性质： 二、宿主因素： 三、抗原进入机体的方式：,一、抗原理化性质,1、分子量大小 2、化学性质和结构复杂性 3、分子构象和易接近性 4、物理状态,1、分子量大小,100 kD 为强
7、抗原 10-100 kD 为普通抗原 10 kD 为弱抗原,明胶分子量100 kD，免疫原性很弱。原因为直链氨基酸易降解，藕联2%酪氨酸可增强免疫原性。 胰岛素富含芳香族氨基酸，免疫原性强。,2、化学性质和结构复杂性,蛋白质 多糖 核酸(核蛋白) 多肽激素,化学结构越复杂，免疫原性越强，尤其是含芳香族氨基酸的物质。,3、分子构象和易接近性,抗原化学基团暴露在外（表面表位）与B细胞抗原识别受体易接近，免疫原性比较强。,抗原分子构象（构象表位）改变，失去免疫原性。加热、口服易降低抗原免疫原性。,4、物理状态,聚合蛋白质 单体蛋白质 颗粒性抗原 可溶性抗原,1、遗传因素,不同种属对同一抗原反应性不同
8、； 同种不同个体对同一抗原的免疫应答能力不同； 乙肝疫苗（HBsAg）：部分人不产生抗体。 原因：MHC，BCR、TCR等。,二、宿主因素,2、年龄、性别和健康状态,免疫应答 强 弱年龄 青壮年 幼年、老年性别 雌性 雄性,感染(结核、麻疹)、免疫抑制剂使用抑制免疫应答,抗原剂量： 过高、过低：免疫耐受 免疫途径：皮内皮下腹腔、静脉 口服：免疫耐受 间隔时间：适当，因抗原而异 免疫佐剂： 弗氏佐剂IgG类抗体 明矾佐剂IgE类抗体,三、抗原进入机体的方式,第三节、抗原的种类,1、胸腺依赖性抗原(Thymus dependent antigen, TD-Ag):病原微生物、血清蛋白等。AIDS病
9、人无应答。 2、胸腺非依赖性抗原(Thymus independent antigen, TI-Ag):细菌脂多糖、荚膜多糖、聚合鞭毛素等。分TI-1 Ag （丝裂原）、 TI-2 Ag （重复B细胞表位）,一、根据产生抗体是否需要Th细胞,B细胞抗原分为：,TD-Ag与TI-Ag活化B细胞的不同机制,胸腺依赖性抗原 胸腺非依赖性抗原,TD-Ag与TI-Ag的比较,TD-Ag TI-Ag组成 B、T细胞表位 丝裂原或重复B细胞表位T细胞辅助 必需 无需免疫应答 体液和细胞免疫应答 体液免疫应答抗体类型 多种 IgM免疫记忆 有 无,二、根据抗原与机体的亲缘关系,1、异种抗原（Xenogenic
10、 Ag) 2、同种异型抗原（Allogenic Ag) 3、自身抗原（Autoantigen) 4、异嗜性抗原（Heterophilic antigen) 5、独特型抗原（Idiotypic antigen）,不同物种成分：动物、植物、细菌、病毒等； 动物的免疫血清等：既是抗体又是抗原。,轮状病毒,葡萄球菌,1、异种抗原（Xenogenic Ag),同一钟属不同个体之间存在各种组织抗原的差异。 HLA抗原-移植排斥反应 血型抗原-ABO系统，Rh系统-输血反应免疫球蛋白,2、同种异型抗原（Allogenic Ag),新生儿溶血,3、自身抗原（Autoantigen),自身正常成分： 自身耐受破
11、坏（免疫系统，淋巴细胞病变）自身免疫应答：糖尿病、SLE等 隔离自身成分释放：外伤、手术脑组织，精子，眼晶状体等入血免疫应答 修饰的自身抗原：感染，药物，烧伤，射线等自身组织结构改变免疫应答。,又称Fossman抗原，指存在于人、动物、植物、微生物之间的共同抗原。 如：溶血性链球菌M蛋白。,4、异嗜性抗原 （Heterophilic antigen),溶血性链球菌：M蛋白（人肾小球基底膜、心肌组织有共同抗原） 机体 心肌组织，心瓣膜组织（风湿性心脏病） 抗M蛋白抗体 肾小球基底膜（肾小球肾炎）,独特型抗原：TCR、BCR或Ig的V区（CDR/HVR）所具有的独特的氨基酸顺序和空间构型，可诱导机
12、体产生抗体。这些独特的氨基酸序列组成的表位称为独特型（Idiotype, Id），诱导产生的抗体为抗独特型抗体。 Ab1-Ab2-Ab3-.，形成免疫网络,5、独特型抗原 （Idiotypic antigen）,一、超抗原： 某些抗原物质，只需要极低浓度（110ng/ml）即可激活2%20%某些亚型的T细胞克隆，产生极强的免疫应答，这类抗原称为超抗原（Superantigen, SAg)。 如：金黄色葡萄球菌肠毒素SEA-SEE。,第四节、非特异性免疫刺激剂,作用机制,作用特点,1、超抗原不需在APC内处理 2、非MHC分子限制 3、TCR V特异性 4、刺激T细胞释放大量细胞因子,二、 免疫
13、佐剂（Adjuvant）,预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫类型的非特异性免疫增强物质。,生物佐剂：卡介苗、短小棒状杆菌、脂多糖、细胞因子等 无机化合物佐剂：氢氧化铝 人工合成佐剂： poly I:C、 poly A:U 新佐剂：脂质体、免疫刺激复合物等弗氏佐剂：是目前动物实验中最常用的佐剂,二、 丝裂原,（1）T细胞丝裂原（Mitogen）：诱导T细胞有丝分裂 刀豆蛋白（ConA） 植物血凝素（PHA）,红芸豆提取 美洲商陆（PWM）（2）B细胞丝裂原：诱导B细胞有丝分裂脂多糖（LPS）：针对小鼠美洲商陆（PWM）葡萄球菌蛋白A（SPA）,小 结,抗原 免疫原性、抗原性 完全抗原、半抗原、载体 抗原表位 共同抗原和交叉反应 同种异型抗原、异嗜性抗原 超抗原、TD-Ag、TI-Ag 免疫原性影响因素 免疫佐剂,
