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1、第二讲 抗原,目的要求,1.掌握抗原的概念与特性。2.掌握抗原的免疫原性和特异性。3.熟悉抗原的种类与佐剂。4.了解共同抗原与交叉反应，影响抗原免疫应答的因素。5.了解超抗原的概念及作用。,一、概述,1、抗原(antigen，Ag)的定义,抗原抗原是指能与T细胞的TCR及B细胞的BCR结合，促使其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并能与抗体或致敏淋巴细胞结合，进而发挥免疫效应的物质。,抗原-免疫原性+抗原性,2、抗原特性,指抗原物质刺激机体产生免疫应答，即诱导机体产生抗体和致敏淋巴细胞的能力。,(1)免疫原性(immunogenicity),Activated B cell,antibody
2、,Activated CTL,(2)抗原性(antigenicity),指抗原物质与其诱生的相应免疫物质（抗体和/或致敏淋巴T细胞）发生特异性结合的能力，又叫免疫反应性。,(immunoreactivity),3、半抗原(hapten)和载体(carrier),完全抗原具有(免疫原性抗原性)特征的物质,半 抗 原只有抗原性(免疫反应性)没有免疫原性的物质,完全抗原半抗原载体,机体,抗体或致敏LC,特异性结合,如大多数蛋白质、各种病原体、异种动物血清等,简单物质，如二硝基酚、细菌的荚膜多糖抗原等,半抗原(Hapten),小分子,免疫应答（immune response）,+,载体 carrier
3、,4、抗原的命名,二、抗原的异物性与特异性,(一)异物性-是构成免疫原性的首要条件,抗原的免疫原性的本质是异物性，异物性越强，其免疫原性就越强。,即指非已物质，可以是异种物质，也可以是同种异型物质。,抗原物质与机体的亲缘关系越远，组织结构的差异就越大，其免疫原性就越强，反之就越弱。,(二)特异性(Specificity),特异性是指刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性。,在免疫原性上,在抗原性上,免疫学鉴定、诊断、预防、治疗等都是建立在免疫应答和免疫反应具有特异性的基础上,抗原表位-抗原特异性的物质基础,1、抗原表位概念,抗原表位(epitope)：又称抗原决定基(anti
4、genic determinants)，是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，是与TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位。,由5-15个氨基酸、或5-7个单糖、或5-7个核苷酸组成。,抗原表位或决定基,antigen,antigen,antigen,表位存在抗原分子上决定抗原特异性的化学基团,抗原结合价-能与抗体分子结合的抗原表位的总数称为抗原结合价,多价抗原,2、抗原决定基类型,(1)根据表位结构特点分为两类：,顺序表位-即线性表位或连续性表位由连续性线性排列的短肽构成，多位于抗原分子的内部，主要是T细胞表位。,构象表位-非连续性表位指短肽、多糖残基等在序列上不连续排列，在空间上形成特
5、定的空间构象，一般位于分子的表面，主要见于BCR或抗体识别的表位。,(2)根据T、B细胞所识别的抗原表位的不同：,T细胞表位 T细胞仅识别由抗原提呈细胞加工提呈的线性表位，这些表位可存在于抗原物质的任何部位。,B细胞表位B细胞可识别线性表位或构象表位，B细胞表位多位于抗原表面，可直接刺激B细胞。,B细胞表位（半抗原）,天然抗原（多价）,T细胞表位（载体内）,3、半抗原-载体效应与表位,在人工抗原中，单独的半抗原(表位)不能诱导B细胞产生Ab，半抗原必须与蛋白质载体偶联后，经载体活化Th细胞，经Th细胞辅助B细胞产生抗半抗原的抗体。,在免疫应答中，B细胞识别半抗原，并提呈载体表位给CD4+Th细
6、胞，Th细胞识别载体表位，这样载体表位就可把T-B细胞连接起来(T-B桥联)，T细胞才能激活B细胞。,BL,Th,CD4,TCR,抗原肽（载体表位）,MHC-II,Th,BCR,BCR,加工处理抗原,MHC-II,BCR,活化,活化的B细胞,表达MHC-II类分子,抗原提呈,B细胞识别半抗原，Th细胞识别载体表位,4、共同抗原与交叉反应,指两种不同的抗原之间存在有相同或相似的抗原表位，称为共同抗原(common antigen),又叫交叉抗原。,A,B,交叉反应(cross-reaction)-抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似抗原表位的抗原的反应称为交叉反应。,A,B,阐明某些疾病的发病机制
7、,如链球菌引发的肾小球肾炎。,共同抗原与交叉反应意义,免疫学诊断中应尽量避免发生交叉反应以及利用交叉反应。,免疫学预防。,三、影响抗原免疫应答的因素,1、化学性质：天然抗原多为大分子有机物；,(一)抗原的理化特性,2、分子量大小：分子量在10KD以上；,3、结构的复杂性；,4、分子构象(comformation)；,5、易接近性(accessibility)；,6、物理状态：聚合体抗原单体抗原，颗粒性抗原可溶性抗原,(二)宿主方面的因素,机体对抗原的应答是受免疫应答基因(主要是MHC)控制的。,2、年龄、性别、健康状态,青壮年强于幼年和老年,雌性比雄性动物抗体生成高,感染、免疫抑制剂的应用,1
8、、遗传因素,(三)抗原进入机体的方式,剂量：适中途径：皮内 皮下肌注 腹腔注射静脉注射 口服(耐受)次数：合适免疫佐剂：选择-弗氏佐剂：IgG 明矾佐剂：IgE,四、抗原的分类,(一)根据产生抗体时需否Th细胞的辅助分类,*胸腺依赖性抗原(thymus dependent antigen,TD-Ag),*胸腺非依赖性抗原(thymus independent antigen,TI-Ag),TD和TI抗原均是完全抗原,TD-Ag(thymus dependent antigen),中文：胸腺依赖性抗原,多属蛋白质类抗原，如病原微生物、血细胞、血清蛋白等。,含义：在刺激机体产生抗体的过程中需要Th
9、细胞辅助的抗原。此类抗原含有T细胞表位和B细胞表位，即需要T细胞、B细胞的联合识别。,TI-Ag(thymus independent antigen),中文：胸腺非依赖性抗原,含义：能直接刺激B细胞产生抗体而无需Th细胞辅助的抗原。多为多糖类抗原，含有多个B细胞表位，无T细胞表位，如细菌的脂多糖、荚膜多糖抗原等。,分类：TI-1抗原、TI-2抗原,TI-1抗原-具有B细胞多克隆激活作用，如细菌脂多糖(LPS),成熟或末成熟的B细胞均可对其产生应答。,TI-2抗原-如肺炎球菌荚膜多糖、聚合鞭毛素等，其表面具有多个重复B细胞表位，主要激活B1细胞，产生低亲和力抗体。,TD-Ag与TI-Ag的特性
10、比较,(二)根据抗原与机体的亲缘关系分类,1、异嗜性抗原(xenophilic antigens),2、异种抗原(xenogenous antigens),3、同种异型抗原(allogeneic antigens),4、自身抗原(autologous antigens),5、独特型抗原(idiotypic antigens),1、异嗜性抗原，又称Forssman抗原,乙型溶血性链球菌细胞壁C抗原 M抗原,链球菌感染,急性肾小球肾炎,大肠杆菌O14型脂多糖,结肠粘膜,溃疡性结肠炎,心瓣膜的糖蛋白心肌成分,风湿热,A族链球菌,肾小球基底膜,是指一类与种属无关的存在于人、动物、植物和微生物之间的共同
11、抗原。,2、异种抗原(xenogenous antigens),病原微生物及其产物治疗用动物免疫血清：马血清抗毒素,马血清抗毒素的两重性：,1、特异性抗体-中和毒素2、异种抗原，可刺激机体产生抗马血清抗体。,-来自另一物种的抗原性物质,超敏反应,3、同种异型抗原(allogeneic antigens)：,人类同种异型：血型（红细胞）抗原 组织相容性抗原（人主要为HLA）,4、自身抗原(autologous antigens)：,在同一种属不同个体之间所存在的抗原。,指在感染、外伤、药物等的作用下，自身隐蔽抗原的释放，或改变了的自身抗原。,5、独特型抗原(idiotypic antigens)
12、,Ab或TCR及BCR的V区不但可以结合抗原表位，同时可以诱导自体产生相应的特异性抗体，这些V区的独特氨基酸序列称为独特型抗原(idiotype,Id)而成自身抗原，所诱生的抗体，称为独特型抗体(AId)。,Ab1Ab2Ab3Ab4Ab5 形成一个免疫网络，调节免疫应答。,1、内源性抗原(endogenous antigens),此类抗原在细胞内加工处理为抗原短肽，与MHC-I类分子结合成复合物，被CD8+T细胞的TCR所识别。,指在抗原提呈细胞内新合成的抗原，如病毒感染细胞后，在细胞内合成的病毒蛋白、肿瘤细胞合成的肿瘤抗原等。,(三)根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类,2、外源性抗原(ex
13、ogenous antigens),抗原提呈细胞作用摄取外源性抗原；经吞噬体及溶酶体内的酶的消化降解处理；被加工成抗原短肽后，与MHC-II类分子结合为复合物；被CD4+T细胞(Th)的TCR所识别。,指并非由抗原提呈细胞合成，而是来源于细胞外的抗原。,五、非特异性免疫刺激剂,(一)超抗原(superantigens，SAg),指只需极低浓度（1ng-10ng/ml）即可激活2%-20%某些亚群的T细胞克隆产生极强的免疫应答的抗原性物质。,外源性SAg(如金葡菌肠毒素)内源性SAg(如小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白),超抗原,TCRV b,抗原肽,MHC-II a,T 细胞,APC,超抗原(supera
14、ntigens,SAg),能同时与MHC分子及TCR多肽结合，从而激活多克隆T细胞。,超抗原能与MHC-II分子及TCRb链结合，从而造成T细胞的非特异性活化。,超抗原特点:,无须APC细胞加工。,激活CD4+T细胞。,无MHC限制性。,多克隆、非特异性激活具有特定TCR V的T细胞。,超抗原举例：如SPA、葡萄球菌肠毒素、HIV的gp120,超抗原意义：超抗原可能参与了机体的生理和病理效应。,非特异性免疫增强剂，当其与抗原一起注射给机体或预先注射给机体时，可增强机体对抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质。,(二)佐剂(adjuvants),弗氏不完全佐剂=羊毛脂+石蜡油,弗氏完全佐剂=羊毛
15、脂+石蜡油+BCG,最有效的免疫佐剂为弗氏佐剂（Freunds adjuvant）,佐剂的作用机制:,刺激单核-巨噬细胞对抗原的处理和提呈能力。,有利于抗原在体内缓慢地释放。,刺激淋巴细胞的增殖、分化从而增强机体的免疫应答。,有丝分裂原。,(三)丝裂原(mitogen),与淋巴细胞表面的相应受体结合，刺激静止淋巴细胞转化为淋巴母细胞和进行有丝分裂，激活某一类淋巴细胞的全部克隆，因而被认为是一种非特异性的淋巴细胞多克隆激活剂。,丝裂原现被广泛应用于体外免疫功能的检测。,重点和难点,重点：*抗原的概念与特性；*抗原的种类。难点：*抗原的异物性与抗原的特异性(抗原表位含义，T细胞表位与B细胞表位)；*超抗原的概念及作用。,
