第2講 抗原(第3講) (2)(1)

1、第二講 抗原(第3章，P25),[主要內(nèi)容及要求],1.掌握抗原的概念與特性。2.熟悉抗原的種類。3.熟悉共同抗原與交叉反應(yīng)，影響抗原免疫應(yīng)答的因素。4.熟悉超抗原的概念及主要特點(diǎn)。佐劑的含義。,一、概述,1、抗原(antigen，Ag)的定義,抗原指能與B細(xì)胞的BCR及T細(xì)胞的TCR結(jié)合，促使其增殖、分化，產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞，并能與相應(yīng)抗體或致敏淋巴細(xì)胞結(jié)合，進(jìn)而發(fā)揮免疫效應(yīng)的物質(zhì)。,抗原的基本特性：免疫原性 + 抗原性,

2、,,2、抗原的特性,指抗原物質(zhì)刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，即誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力。,(1)免疫原性(immunogenicity),,Activated B cell,antibody,,Activated CTL,,,,具有免疫原性的物質(zhì)，稱為免疫原。,(2)抗原性(antigenicity),指抗原物質(zhì)與其所誘生的抗體和/或致敏淋巴T細(xì)胞特異性結(jié)合的能力，又叫免疫反應(yīng)性。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(immun

3、oreactivity),3、半抗原(hapten)和載體(carrier),完全抗原＝具有(免疫原性＋抗原性) 的物質(zhì),半抗原(Hapten) ---只有抗原性而沒有免疫原性的物質(zhì),完全抗原＝半抗原＋載體,如大多數(shù)蛋白質(zhì)、各種病原體、異種動(dòng)物血清等,簡(jiǎn)單物質(zhì)，如二硝基酚、細(xì)菌的莢膜多糖抗原等,,半抗原(Hapten),,小分子,,免疫應(yīng)答 （immune response）,,,+,,載體 carrier,,,,,,,,,,,,,,

4、二、抗原的異物性與特異性,(一)異物性----是免疫原性的首要條件,免疫原性的本質(zhì)是異物性。,異物：指與胚胎期未成熟的淋巴細(xì)胞沒有充分接觸過的物質(zhì)?？梢允钱惙N物質(zhì)、同種異型物質(zhì)，以及結(jié)構(gòu)改變的或與免疫系統(tǒng)隔離的自身成分。,抗原物質(zhì)與機(jī)體的親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，組織結(jié)構(gòu)的差異就越大，異物性越強(qiáng)，其免疫原性就越強(qiáng)。,,(二)特異性,指刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答及其與應(yīng)答產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)所顯示的專一性。,在免疫原性上,在抗原性上,免疫學(xué)鑒定、診斷、預(yù)防、治療

5、等都是建立在免疫應(yīng)答和免疫反應(yīng)具有特異性的基礎(chǔ)上,,,,,抗原表位----決定抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ),1、抗原表位(epitope)的概念,概念：指抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)，又稱抗原決定基/蔟(antigenic determinants)。 。作用：它是與TCR、BCR及抗體 特異性結(jié)合的基本單位。組成：通常由5-15個(gè)氨基酸、或5-7個(gè)單糖、或5-7個(gè)核苷酸組成。,,抗原表位或決定基,antigen,antige

6、n,antigen,表位是抗原與特異性免疫反應(yīng)產(chǎn)物結(jié)合的最小單位,,抗原結(jié)合價(jià)----抗原分子上能與抗體分子結(jié)合的抗原表位的總數(shù)。,,,,,,,,,,,,,多價(jià)抗原,,2、抗原表位的類型,(1) 根據(jù)表位結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為兩類：,順序表位----即線性表位或連續(xù)性表位由連續(xù)性線性排列的短肽構(gòu)成 。,構(gòu)象表位----非連續(xù)性表位指短肽、多糖殘基等在序列上不連續(xù)排列，在空間上形成特定的空間構(gòu)象。,(2)根據(jù)T、B細(xì)胞所識(shí)別的抗原表位的不同分：

7、,T細(xì)胞表位：TCR識(shí)別的抗原表位 。TCR僅識(shí)別由抗原提呈細(xì)胞加工提呈的線性表位，這些表位可存在于抗原物質(zhì)的任何部位。,B細(xì)胞表位：BCR或抗體識(shí)別的表位。BCR可直接識(shí)別抗原分子的線性表位或構(gòu)象表位，B細(xì)胞表位多位于抗原表面，可直接刺激B細(xì)胞。,,,,B細(xì)胞表位（半抗原）,,天然抗原（多價(jià)）,T細(xì)胞表位（載體內(nèi)）,,,,,3、影響抗原特異性的因素,抗原表位的性質(zhì)、數(shù)目、位置和空間構(gòu)象決定著抗原表位的特異性。,,4、半抗原-載

8、體效應(yīng)與表位,在人工抗原中，單獨(dú)的半抗原(表位)不能誘導(dǎo)B細(xì)胞產(chǎn)生Ab，半抗原必須與蛋白質(zhì)載體偶聯(lián)后，經(jīng)載體活化Th細(xì)胞，經(jīng)Th細(xì)胞輔助B細(xì)胞產(chǎn)生抗半抗原的抗體。,在免疫應(yīng)答中，B細(xì)胞識(shí)別半抗原，并提呈載體表位給CD4+ Th細(xì)胞，Th細(xì)胞識(shí)別載體表位，這樣載體表位就可把T-B細(xì)胞連接起來(T-B橋聯(lián))，T細(xì)胞才能激活B細(xì)胞產(chǎn)生抗體。,BL,Th,,,,,5、共同抗原表位與交叉反應(yīng),共同抗原——不同的抗原之間存在有相同或相似的抗原表位，

9、稱為共同抗原表位(common epitope),又叫交叉抗原。,A,B,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,交叉反應(yīng)(cross-reaction)----抗體或致敏淋巴細(xì)胞對(duì)具有相同或相似抗原表位的抗原的反應(yīng)稱為交叉反應(yīng)。,,A,B,,②闡明某些疾病的發(fā)病機(jī)制,如鏈球菌引發(fā)的腎小球腎炎。,共同抗原與交叉反應(yīng)的應(yīng)用,①免疫學(xué)診斷中應(yīng)盡量避免發(fā)生交叉反應(yīng)以保證特異性，但有時(shí)也可以利用共同抗原代替難以制備的抗原。,③免疫學(xué)預(yù)防。

10、 如：牛痘苗預(yù)防天花,,三、影響抗原免疫原性強(qiáng)弱的因素,1、化學(xué)性質(zhì)：蛋白質(zhì)＞多糖＞核酸＞脂質(zhì),(一) 抗原的理化特性,2、分子量大?。悍肿恿吭?0KD以上；,3、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性：如含苯環(huán)氨基酸（芳香族氨基酸）,4、分子構(gòu)象(comformation)；,5、表位的易接近性(accessibility)；,6、物理狀態(tài)：聚合體＞單體，顆粒性抗原＞可溶性抗原,,(二)宿主方面的因素,機(jī)體對(duì)抗原的應(yīng)答是受免疫應(yīng)答基因(主要是MHC)控制的

11、。,2、年齡、性別、健康狀態(tài),青壯年強(qiáng)于幼年和老年,雌性比雄性動(dòng)物抗體生成高,感染、免疫抑制劑的應(yīng)用,1、遺傳因素,(三)抗原進(jìn)入機(jī)體的方式,劑量： 適中途徑：皮內(nèi) > 皮下>肌注 >腹腔注射>靜脈注射 > 口服(耐受)次數(shù)和間隔時(shí)間：合適免疫佐劑：選擇--- 弗氏佐劑：IgG 明礬佐劑：IgE,,四、抗原的分類,(一) 根據(jù)產(chǎn)生抗體時(shí)

12、需否Th細(xì)胞的輔助分類,*胸腺依賴性抗原 (thymus dependent antigen, TD-Ag),*胸腺非依賴性抗原 (thymus independent antigen, TI-Ag),TD和TI抗原均是完全抗原,,TD-Ag(thymus dependent antigen),,①中文：胸腺依賴性抗原,多屬蛋白質(zhì)類抗原，如病原微生物、血細(xì)胞、血清蛋白等。,②含義：在刺激機(jī)

13、體產(chǎn)生抗體的過程中需要Th細(xì)胞輔助的抗原。此類抗原含有T細(xì)胞表位和B細(xì)胞表位，即需要T細(xì)胞、B細(xì)胞的聯(lián)合識(shí)別。,,TI-Ag(thymus independent antigen),,①中文：胸腺非依賴性抗原,②含義：能直接刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體而無需Th細(xì)胞輔助的抗原。,③分類：TI-1抗原、TI-2抗原,TI-1抗原----具有B細(xì)胞多克隆激活作用，如細(xì)菌脂多糖(LPS),成熟或未成熟的B細(xì)胞均可對(duì)其產(chǎn)生應(yīng)答。,TI-2抗原----如

14、肺炎球菌莢膜多糖、聚合鞭毛素等，其表面具有多個(gè)重復(fù)B細(xì)胞表位，僅能激活成熟B細(xì)胞。,,TD-Ag與TI-Ag的特性比較,,(二)根據(jù)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系分類,1、異嗜性抗原(xenophilic antigens),2、異種抗原(xenogenous antigens),3、同種異型抗原(allogeneic antigens),4、自身抗原(autologous antigens),5、獨(dú)特型抗原(idiotypic antigen

15、s),,1、異嗜性抗原，又稱Forssman抗原,乙型溶血性鏈球菌細(xì)胞壁C抗原 M抗原,鏈球菌感染,,,,,急性腎小球腎炎,大腸桿菌O14型脂多糖,,結(jié)腸粘膜,,潰瘍性結(jié)腸炎,心瓣膜的糖蛋白心肌成分,風(fēng)濕熱,A族鏈球菌,,腎小球基底膜,,,,是指一類與種屬無關(guān)的存在于人、動(dòng)物、植物和微生物之間的共同抗原。,,2、異種抗原(xenogenous a

16、ntigens),▽病原微生物及其產(chǎn)物▽治療用動(dòng)物免疫血清：馬血清抗毒素,馬血清抗毒素的兩重性：,1、特異性抗體----中和毒素2、異種抗原，可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗馬血清抗體。,----來自另一物種的抗原性物質(zhì),,,,,,,,超敏反應(yīng),3、同種異型抗原(allogeneic antigens)：,人類同種異型：ABO血型抗原、Rh血型抗原 人白細(xì)胞抗原（HLA）,4、自身抗原(aut

17、ologous antigens)：,在同一種屬不同個(gè)體之間所存在的抗原。,自身隱蔽抗原（如腦組織、眼晶體蛋白、精子）改變或修飾的自身抗原,5、獨(dú)特型抗原(idiotypic antigens),Ab或TCR及BCR的V區(qū)不但可以結(jié)合抗原表位，同時(shí)可以誘導(dǎo)自體產(chǎn)生相應(yīng)的特異性抗體，這些V區(qū)的獨(dú)特氨基酸序列稱為獨(dú)特型抗原(idiotype,Id)而成自身抗原，所誘生的抗體，稱為獨(dú)特型抗體(AId)。,Ab1→Ab2→Ab3→Ab4→Ab

18、5… 形成一個(gè)免疫網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。,1、內(nèi)源性抗原(endogenous antigens),此類抗原在細(xì)胞內(nèi)加工處理為抗原短肽，與MHC-I類分子結(jié)合成復(fù)合物，被CD8+ T細(xì)胞的TCR所識(shí)別。,指在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)新合成的抗原，如病毒感染細(xì)胞后，在細(xì)胞內(nèi)合成的病毒蛋白、腫瘤細(xì)胞合成的腫瘤抗原等。,(三)根據(jù)抗原是否在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)合成分類,,2、外源性抗原(exogenous antigens),抗原提呈細(xì)胞作用攝取外源性抗

19、原；經(jīng)吞噬體及溶酶體內(nèi)的酶的消化降解處理；被加工成抗原短肽后，與MHC-II類分子結(jié)合為復(fù)合物；被CD4+ T細(xì)胞(Th)的TCR所識(shí)別。,指并非由抗原提呈細(xì)胞合成，而是來源于細(xì)胞外的抗原。,,五、非特異性免疫刺激劑,(一)超抗原(superantigens，SAg),概念：指只需極低濃度（1-10ng/ml）即可激活2%-20%某些亞群的T細(xì)胞克隆，產(chǎn)生極強(qiáng)的免疫應(yīng)答的抗原性物質(zhì)。,分類：外源性SAg(如金葡菌腸毒素，SEA~

20、SEE)內(nèi)源性SAg(如小鼠乳腺腫瘤病毒蛋白),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,超抗原,,,TCRV b,,抗原肽,MHC-II a,,,,T 細(xì)胞,APC,超抗原(superantigens, SAg),超抗原能直接與MHC-II分子及TCRVb外側(cè)結(jié)合，從而造成T細(xì)胞的非特異性活化。,超抗原特點(diǎn):,▽無須APC細(xì)胞加工提呈。,▽主要激活CD4+ T細(xì)胞。,▽無MHC限制性。,▽多克隆、非特異性激活具有特定TCR

21、 Vβ的T細(xì)胞。,超抗原意義：通過非特異性激活T細(xì)胞分泌大量細(xì)胞因子而參與某些病理生理過程，如誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)、自身免疫病、免疫抑制、抗腫瘤。,,,——非特異性免疫增強(qiáng)劑，當(dāng)與抗原一起或預(yù)先注射給機(jī)體時(shí)，可增強(qiáng)機(jī)體對(duì)該抗原的免疫應(yīng)答或改變免疫應(yīng)答類型的物質(zhì)。,(二)佐劑(adjuvants),弗氏不完全佐劑 =羊毛脂+石蠟油,弗氏完全佐劑=羊毛脂+石蠟油+BCG,弗氏佐劑（Freund’s adjuvant）：用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn),,佐劑的作用機(jī)

22、制:,▽刺激單核-巨噬細(xì)胞對(duì)抗原的處理和提呈能力。,▽有利于抗原在體內(nèi)緩慢地釋放。,▽刺激淋巴細(xì)胞的增殖、分化從而增強(qiáng)機(jī)體的免疫應(yīng)答。,——有絲分裂原。,(三)絲裂原(mitogen),與淋巴細(xì)胞表面的相應(yīng)受體結(jié)合，刺激靜止淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化為淋巴母細(xì)胞和進(jìn)行有絲分裂，激活某一類淋巴細(xì)胞的全部克隆，因而被認(rèn)為是一種非特異性的淋巴細(xì)胞多克隆激活劑。,絲裂原現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于體外免疫功能的檢測(cè)。如用ConA,PHA進(jìn)行淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，檢測(cè)T細(xì)胞功

23、能。,,,,,,,,,,,,,PWM(商陸絲裂原),+,+,,[重點(diǎn)和難點(diǎn)],重點(diǎn)：*抗原的概念與特性； *抗原的種類。難點(diǎn)：*抗原的異物性與抗原的特異性(抗 原表位含義，T細(xì)胞表位與B細(xì)胞 表位)； *超抗原的概念及作用。,[復(fù)習(xí)思考題],第3章 抗原半抗原的含義及種類舉例。固有免疫和適應(yīng)性免疫的特點(diǎn)比較。如何理解異物性？