第二章 抗原.ppt

　　第二章 抗 原

　　免疫防御始于病原体入侵

　　第一节 影响抗原免疫原性的因素

　　第二节 抗原的特异性

　　第三节 抗原的分类

　　目录

　　第四节 非特异性免疫刺激剂

　　抗原(Antigen, Ag) 是指凡能刺激机体免疫系统产生免疫应答，并能与免疫 应答产物(抗体或致敏淋巴细胞)发生特异性结合的物质。

　　抗原的基本特性 1. 免疫原性 (immunogenecity)：抗原刺激机体产生免疫应答，诱导产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。

　　Ag

　　(Gp:) T

　　(Gp:) B

　　(Gp:) 致敏T细胞

　　(Gp:) 浆细胞

　　抗体

　　免疫原性示意图

　　2. 抗原性(antigenicity)：抗原与其诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞在体内外发生特异性结合的能力。

　　抗原性(免疫反应性)示意图

　　Ag

　　T

　　B

　　致敏T细胞

　　抗体

　　浆细胞

　　完全抗原和半抗原 完全抗原(complete antigen) ：同时具有免疫原性和抗原性的物质称为免疫原(immunogen)，又称完全抗原，即通常所称的抗原。 半抗原(hapten) ：只能与抗体结合而不能刺激机体产生抗体者，称为不完全抗原(incomplete antigen)，又称半抗原。 载体(carrier) ：赋予半抗原以免疫原性的蛋白质称为载体。 半抗原 + 蛋白质(载体)=完全抗原。

　　半抗原

　　+

　　载体

　　抗体

　　(Gp:) B

　　(Gp:) Th

　　完全抗原

　　(Gp:) B

　　(Gp:) B

　　(Gp:) B

　　(Gp:) Th

　　半抗原—载体效应示意图

　　第一节 影响抗原免疫原性的因素 一、抗原方面的因素 1. 异物性：亲缘关系越远，异物性越强。 2. 化学性质及结构 (1)蛋白质：免疫原性强。 (2)多糖：具有免疫原性, 较蛋白质弱。 (3)核酸：多无免疫原性。 3. 相对分子质量： 分子量越大，结构越复杂，免疫原性越强 4. 物理性状：聚合>单体，颗粒性>可溶性

　　二、宿主方面的因素 1.遗传因素： MHC基因呈高度多态性，从遗传上决定个体对抗原的应答与否及应答程度。 2. 年龄、性别与健康状态：幼/老年免疫应答弱;雌性诱导抗体能力强，自身免疫病发病率增高。 三、抗原进入机体的方式 (1)剂量：剂量不足或过多均不引起免疫应答 (2)途径：皮内和皮下免疫易诱导免疫应答，口服免疫可诱导免疫耐受 (3)次数：间隔适当时间 (4)频率：频繁注射引起耐受 (5)佐剂：佐剂显著改变免疫应答的强度和类型

　　影响抗原免疫原性的因素中，你认为最重要的是哪一个

　　抗原的物理性状

　　抗原注射剂量

　　抗原的异物性

　　抗原的分子量

　　A

　　B

　　C

　　D

　　提交

　　免疫佐剂

　　E

　　(Gp:) 单选题

　　(Gp:) 1分

　　第二节 抗原的特异性

　　抗原的特异性是指抗原刺激机体产生免疫应答及其与相应抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合的特性，是免疫应答最重要的特点。 表位是免疫应答的特异性基础。

　　一、抗原表位的概念 抗原决定簇(antigenic determinant), 又称表位(epitope)，是抗原分子中决定免疫应答特异性的特殊化学基团，是抗原与T细胞、B细胞抗原受体(TCR/BCR)及抗体特异性结合的基本单位与功能单位。 抗原结合价是指能够与抗体分子结合的抗原决定簇的总数。天然抗原是多价抗原。

　　二、抗原表位的分类

　　(1) 顺序表位/线性表位：由连续线性排列的氨基酸构成; 构象表位：由不连续、空间上彼此接近形成特定构象的氨基酸组成。 (2) T细胞表位：由APC降解为线性表位、结合于MHC分子沟槽并提呈于APC表 面，供TCR识别。可位于抗原分子的任何部位。 B细胞表位：无需APC加工和提呈，位于抗原分子表面，多为构象表位， 供BCR识别。

　　抗原分子中的线性表位与构象表位

　　线性表位

　　构象表位

　　B细胞表位

　　T细胞表位 B细胞表位

　　T细胞表位与B细胞表位

　　T细胞表位与B细胞表位特性的比较

　　T细胞识别抗原的二个结合部位 T细胞表位：与TCR结合 限制位(agretope)：与MHC分子结合

　　T细胞表位， B细胞表位 在天然抗原中，常同时存在T细胞和B细胞表位。 人工抗原(半抗原+载体)中，B细胞识别半抗原，CD4+T细胞识别载体表位。

　　三、抗原-抗体反应的特异性 抗原表位的性质、数目、位置、空间构象影响抗原的免疫反应性。

　　1.共同表位(common epitope)：不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位。

　　四、共同抗原表位与交叉反应

　　2.交叉抗原(cross antigen)： 含共同抗原表位的不同抗原。

　　3.交叉反应(cross-reaction)：抗体可以与具有相同或相似表位的不同抗原发生特异性结合的反应。

　　图 2-2? 交叉反应示意图

　　接种牛痘获得对天花的免疫力是因为

　　巨噬细胞增强吞噬能力

　　被动免疫

　　交叉反应

　　天然免疫的增强

　　A

　　B

　　C

　　D

　　提交

　　抗原特异性的丧失

　　E

　　(Gp:) 单选题

　　(Gp:) 1分

　　第三节 抗原的分类

　　一、根据抗原刺激机体B细胞产生抗体是否需要Th细胞辅助分类

　　1. 胸腺依赖性抗原(thymus-dependent antigen, TD-Ag)： 需在Th细胞辅助下才能激活B细胞产生抗体。如多数蛋白质抗原和细胞抗原。

　　(Gp:) TD-Ag

　　(Gp:) TD-Ag

　　(Gp:) TI-1Ag

　　(Gp:) TI-2Ag

　　(Gp:) 丝裂原

　　2. 胸腺非依赖性抗原(thymus-independent antigen, TI-Ag)： 抗原刺激B细胞产生抗体时无需Th细胞辅助。 TI-1Ag：既含有抗原表位，又具有B细胞丝裂原，可以特异性或非特 异性激活多克隆B细胞，如LPS。 TI-2Ag：含重复B细胞表位，通过BCR交联刺激成熟B细胞应答。 如肺炎球菌荚膜多糖、聚合鞭毛素。

　　TD-Ag与TI-Ag的特性比较

　　异种抗原 同种异型抗原 自身抗原 异嗜性抗原 独特型抗原

　　二、根据与人类的亲缘关系分类

　　1.异种抗原(xenogenic Ag)：来自于不同种属的抗原,如病原微生物及其产物，植物蛋白、异种动物血清及器官等。

　　抗毒素：动物免疫血清。 外毒素：细菌向菌体外分泌的有毒物质。 类毒素：外毒素经0.3%-0.4%甲醛处理后，失去毒性 但保留免疫原性。

　　2.同种异型抗原：同一种属不同个体间所存在的不同抗原，如血型抗原、组织相容性抗原等。

　　人类血型抗原 ABO、Rh等血型系统 。 主要组织相容性抗原 主要指MHCⅠ类分子和Ⅱ类分子。

　　ABO 血型抗原系统

　　ABO(H)血型系统 人类ABO血型系统的抗原合成基于前体物质H抗原 O型血的抗原就是未经改变的H抗原

　　Rh血型系统 Rh抗原：人类红细胞与恒河猴红细胞相同的抗原。 应用恒河猴(Macacus rhesus)RBC ? 家兔 ? 抗恒河猴RBC抗体(免疫血清)+ 人类RBC ? 凝集反应(+)。

　　(Gp:) (+)

　　Rh阴性孕妇怀有Rh阳性胎儿时产生新生儿溶血反应

　　新生儿溶血症示意图

　　3.自身抗原 发生改变和修饰的自身组织抗原、外伤释放的免疫隔离抗原。

　　诱导免疫应答的原因： 1. 隐蔽抗原释放：晶状体蛋白 (交感性眼炎)、 精子(自身免疫性睾 丸炎) 2. 自身抗原被修饰： (1)生物因素;(2)化学修饰; ( 3)物理修饰

　　4.异嗜性抗原(heterophile antigen)是指一类与种属特异性无关，存在于人、动物、植物及微生物组织之间的共同抗原。因Forssman首先发现这种抗原，故亦称为Forssman抗原。

　　(Gp:) 豚鼠

　　(Gp:) 绵羊

　　实际意义： 溶血性链球菌 肾小球基底膜 溶血性链球菌 心肌 大肠杆菌O14型 结肠粘膜

　　共同抗原 ? 急性肾小球肾炎

　　共同抗原 ? 风心病

　　共同抗原 ? 溃疡性结肠炎

　　5.独特型抗原(idiotypic antigen)：Ig的V区、B细胞抗原识别受体(BCR)和T细胞抗原识别受体(TCR)所具有的独特的氨基酸顺序和空间构象，可诱导自身产生相应的抗体，这些独特的氨基酸序列称为独特型抗原，独特型抗原刺激机体产生的抗体称作抗独特型抗体(anti-idiotype,AId)。

　　三、其他分类 1.完全抗原和半抗原 2.天然抗原和人工合成抗原 3.可溶性抗原和颗粒性抗原 4.蛋白质抗原、多糖抗原、多肽抗原 5.移植抗原、肿瘤抗原、变应原、过敏原及耐受原

　　第四节 非特异性免疫刺激剂

　　一、佐剂(adjuvant ) 佐剂是先于抗原或同时与抗原混合注射于机体内，可增强机体对抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强剂。如卡介苗(BCG)、氢氧化铝(人用安全)、低甲基化CpG、弗氏佐剂(动物实验)、脂质体、细胞因子。

　　佐剂增强机体免疫应答的机制 1.改变物理性质，延缓抗原降解和排除，延长抗原在体内存留时间。 2.刺激抗原提呈细胞，增强其对抗原的处理和提呈能力。 3.刺激淋巴细胞的增殖、分化，增强和扩大免疫应答。

　　应用 1.增强特异性免疫应答，用于预防接种及制备抗体。 2.作为非特异性免疫增强剂，用于抗肿瘤或抗感染。

　　二、超抗原( superantigen ，SAg)

　　以极低浓度(1～10ng/ml)非特异性激活人体总T细胞库中2%～20%的T细胞克隆的强抗原。如金黄色葡萄球菌蛋白A(SPA)、肠毒素A/B(SEA/SEB)。

　　超抗原激活T细胞机制示意图

　　超抗原与普通抗原的比较

　　SAg的作用特点： 1. 具有强大激活T细胞的能力。 2. 抗原无需加工和提呈。 3. 可激活T细胞，又可致T细胞免疫耐受或抑制。

　　三、丝裂原(mitogen)

　　是一类可使淋巴细胞发生有丝分裂进而增殖的非特异性淋巴细胞多克隆激活剂。

　　+

　　哪项不属于抗原

　　免疫原

　　过敏原

　　耐受原

　　变应原

　　A

　　B

　　C

　　D

　　提交

　　半抗原

　　E

　　(Gp:) 单选题

　　(Gp:) 1分

　　本章要点

　　抗原的概念及其基本特性 抗原表位的概念 超抗原与佐剂的概念