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1、抗原 (Antigen, Ag),内 容,一、基本概念 二、决定免疫原性的条件 三、抗原的特异性与交叉反应 四、抗原的分类 五、医学上重要的抗原物质 六、免疫佐剂,一、概念,抗原：一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答，并能与相应的应答产物抗体和（或）效应淋巴细胞在体内外发生特异性结合的物质。,B细胞 抗体 Ag T细胞 效应性T细胞,能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答 能与相应的应答产物在体内外发生特异性结合的物质,要 点：,抗原的两种特性: 免疫原性 (Immunogenicity)-刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答的能力 免疫反应性 (Immunoreactivity)-与
2、相应的应答产物在体内外发生特异性结合的能力，又称抗原性（antigenenicity),其他概念：,免疫原（immunogen）：免疫原性 完全抗原（complete Ag）：两种特性 半抗原（hapten）：免疫反应性 耐受原（tolerogen）：免疫耐受 变应原（allergen）：型超敏反应,二、决定免疫原性的条件,1.抗原本身 2.机体方面 3.免疫方式,1. 抗原因素：,异物性 理化性状 分子构象和易接近性,（1）异物性:,绝大多数异物是来自体外的非己物质，但是，根据Burnet 克隆选择学说，异物是指胚胎时期未成熟淋巴细胞从未接触过的物质，其中包括自身物质。 异种物质: 病原微生
3、物、异种蛋白、花粉、药物 种系关系相差越远，免疫原性越强 同种异体: 血型抗原、组织抗原 自身物质: 精子、眼晶体蛋白、脑组织,（2）理化性状:,分子大小: 稳定,存留时间长 特殊化学功能基因(表位)多 化学组成： 蛋白质多糖/核酸类脂 芳香族氨基酸直链氨基酸 物理性状： 聚合状态单体状态 颗粒性抗原可溶性抗原,（3）分子构象和易接近性,氨基酸残基在侧链的位置不同，其免疫原性不同。,2.机体因素,遗传因素：疫苗、多糖抗原 年龄 性别 生理/心理状态,3.免疫方式,途径、次数、佐剂的使用 皮内皮下腹腔、静脉口服,三、抗原的特异性与交叉反应,特异性（specificity）是指物质间的相互吻合性、
4、针对性或专一性。抗原特异性表现在两个方面： 免疫原性的特异性，即抗原只能激活具有相应受体的淋巴细胞克隆，产生特异性抗体和效应淋巴细胞； 免疫反应性的特异性，即抗原只能与相应的抗体或效应淋巴细胞结合并发生反应。 特异性是免疫学诊断和治疗的基础 特异性的结构基础-抗原决定簇,1.抗原决定簇(Antigen Determinant,AD),概念：抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学集团，又称为表位（epitope），它们是抗原特异性的结构基础。 AD的数目、性质和空间构象决定抗原特异性 抗原以AD与相应抗原受体及抗体特异性结合,抗原抗体反应具有高度特异性，这种特异性不仅取决于抗原决定簇的化学组成，对于
5、B细胞抗原决定簇而言，还与抗原分子的构型密切相关。,（1）顺序决定簇和构象决定簇,顺序决定簇（线性决定簇）： 一段序列相连的氨基酸片段形成 多在抗原分子内 主要由T识别，B也可识别 构象决定簇： 序列上不相连，由天然构象形成 位于分子内部 由B识别,（2）T细胞表位和B细胞表位,T细胞表位： TCR识别 必须经降解加工处理后才能被T细胞识别 线性决定簇 B细胞表位： BCR识别或抗体识别并结合 直接识别 构象决定簇或线性决定簇,降解,B/T,B,激活,功能决定簇和隐蔽决定簇,功能性抗原决定簇：位于表面的、易被淋巴细胞识别的、可启动免疫应答的决定簇 其中个别关键性的决定簇称为免疫优势决定簇 隐蔽
6、性抗原决定簇：为于分子内部的，不能引起免疫应答的决定簇,2.抗原的结合价,（antigenic valence）抗原分子中能和抗体分子结合的AD的数目 单价Ag 双价Ag 多价Ag,3.共同抗原和交叉反应,具有相同或相似抗原决定簇的抗原称为共同抗原（common Ag） 亲缘关系很近的生物之间的共同抗原称为类属抗原（species antigens） 抗体或致敏淋巴细胞对具有相同和相似表位的不同抗原的反应称为交叉反应（cross reaction）,A菌,B菌,+,+,A表位,B表位,A表位,C表位,抗B菌血清 含抗-A、C抗体,+,+,+,+,+,+,抗A菌血清 含抗-A、B抗体,四、抗原的
7、分类,根据免疫原性 来源与机体亲缘关系 诱导B细胞免疫应答中对T 的依赖性,（一）根据免疫原性,抗原 半抗原（Haptens） 又称不完全抗原,（二）来源与机体亲缘关系,1. 异种抗原(xenoantigen) 2. 同种抗原(alloantigen) 3. 自身抗原（autoantigen） 4. 异嗜性抗原（Forssman抗原）,（三）免疫应答中对T细胞 的依赖性,胸腺依赖性抗原（TD-Ag） 胸腺非依赖性抗原（TI-Ag）,TD-Ag和TI-Ag诱导应答的比较,五、医学上的重要抗原,异种抗原 同种异型抗原 自身抗原 肿瘤抗原 其他,1. 异种抗原:(xenoantigen),（1） 病
8、原微生物及其代谢产物： 菌体抗原，又称抗原，主要存在于细胞壁上，化学成分为脂多糖； 鞭毛抗原，又称H抗原，化学成分为蛋白质； 表面抗原，指包绕在细菌细胞壁外面的抗原，随菌种和结构的不同可有不同的名称，例如，荚膜抗原（肺炎球菌）、K抗原（痢疾杆菌、大肠埃希菌）和Vi抗原（伤寒杆菌）；疫苗 外毒素-(Ag)-动物-免疫血清(抗毒素) 类毒素(toxiod)-(Ag)甲醛脱毒后的外毒素其抗原性不变,1. 异种抗原:(xenoantigen),（2） 免疫血清: 两重性 （3）异嗜性抗原：存在于不同种系动物间共同抗原病理损伤、协助诊断 溶血性链球菌与人肾小球基底膜及心肌内膜有共同抗原 肺炎球菌14型含
9、人类A 血型物质 肺炎支原体与链球菌MG 株间存在共同抗原； 变形杆菌OX19菌株与斑疹伤寒立克次体间存在共同抗原； 大肠埃希菌O86 含人类B 血型物质,2. 同种异型抗原:,（1） 红细胞抗原(血型抗原): ABO血型系统: 体内存在天然的血型抗体 Rh血型系统: R h抗原恒河猴红细胞抗原 体内无天然的Rh抗体 新生儿溶血症 （2） 白细胞抗原(HLA)-有核细胞,3. 自身抗原:,正常: 隐蔽的（眼的晶体蛋白） 异常: 修饰的、病毒、药物、辐射、禁忌株复活-自身免疫病,4. 肿瘤抗原,肿瘤特异性抗原Ag(TSA) 肿瘤相关抗原(TAA): AFP,5.超抗原,超抗原：是一类可直接结合抗
10、原受体，激活大量T细胞或B细胞克隆，并诱导强烈免疫应答的物质 作用不受MHC限制，无严格抗原特异性； 在极低浓度（110ngmL）即可激活多克隆T细胞，产生很强的免疫应答,单细胞克隆应答 1/104 1/105,超 抗 原,可分为T细胞超抗原和B细胞超抗原 肠毒素A能活化CD4+和CD8+T细胞 金黄色葡萄球菌A蛋白和HIV 的gp120 能结合某些亚型的B细胞， 热休克蛋白(heat shock protein, HSP)能强烈刺激T细胞增殖并激活其杀伤肿瘤细胞的活性 又可分为内源性超抗原（病毒型）和外源性（细菌型）超抗原,超抗原的生物学意义,（1） 免疫激活作用 （2） 免疫抑制作用 在一
11、定情况下，如微生物感染后超抗原大量释放，受超抗原刺激的T细胞被大量清除，导致免疫反应受到抑制。 （3） 诱导免疫耐受 超抗原可能参与了机体的诸多生理和病理效应，如超抗原与食物中毒反应、某些自身免疫病、AIDS和某些肿瘤发病有关。,6.免疫佐剂（immunoadjuvant),概念：同抗原一起或预先注射到机体，能增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质。 种类： 有机佐剂：包括微生物及其代谢产物，如卡介苗、短小棒状杆菌和某些细胞因子（如IL-2、IL-4）等； 无机佐剂：如氢氧化铝、明矾、磷酸铝等； 人工合成佐剂:如聚肌胞（poly I:C）、胞壁酰二肽等； 复合佐剂 弗氏完全佐剂、弗
12、氏不完全佐剂,佐剂的作用机制,推测与下列作用有关： 延长抗原持续时间； 增强协同刺激信号； 诱导肉芽肿的形成； 非特异性刺激淋巴细胞增殖。一种佐剂可具有以上一种或多种作用 由于佐剂促进免疫系统对抗原的应答，因此佐剂的应用范围很广。,Review questions,1. What is a heterophilic antigen? What is the significance of studying heterophilic antigens? 2. What are the similarities and differences between TD-Ag and TI-Ag? 3. Explain common antigens and cross-reactivity. What is the significance of studying them?,Burnet 细胞克隆选择学说,体内存在识别多种抗原的细胞系（clone），每一克隆细胞上有特异性受体 抗原与相应受体结合后，激活相应细胞系，使之增殖、产生抗体 胎生期接触抗原的免疫细胞被禁忌，成为禁忌株-耐受形成 禁忌细胞被激活，引发自身免疫反应,