02 抗原

第二章抗原抗原及其相关概念抗原（Antigen，Ag）能够启动机体的免疫应答，且与其免疫应答产物（抗体或免疫效应细胞）特异性结合，并发生一系列生物学效应的物质。抗原的两种基本特性1.免疫原性（immunogenecity）指抗原分子能够刺激机体产生免疫应答（产生特异性抗体及免疫效应细胞）的性质。AgTBT浆细胞致敏T细胞抗体2.抗原性（antigenicity，又称免疫反应性）指抗原分子与免疫应答产物（抗体或免疫效应细胞）发生特异性结合的性质。AgTBT浆细胞致敏T细胞抗原性完全抗原与半抗原1.完全抗原（completeantigen)具有免疫原性和抗原性的物质。2.半抗原（hapten，又称不完全抗原incompleteantigen）无免疫原性，只有抗原性的物质。3.载体（carrier）赋予半抗原以免疫原性的蛋白质。半抗原+蛋白质完全抗原第一节抗原的异物性与特异性一、异物性即“非己”的物质,如异种或同种异体的物质，能诱导宿主的正免疫应答。免疫系统对“自己”抗原产生耐受，对“非己”抗原产生应答。抗原来源与宿主亲缘关系越远，其免疫性越强，如微生物和异种血清蛋白等物质对人是强免疫原；亲缘关系越近，免疫原性越弱，如鸭血清蛋白对鸡呈弱免疫原性。自身成分改变，可被机体视为异物；胚胎期未与免疫活性细胞接触的成分，如精子、脑组织、眼晶状体蛋白等，也被视为是异物。二、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。抗原物质表面决定特异性的物质基础抗原决定簇（亦称抗原表位）（一）抗原决定簇（antigenicdeterminant）,又称表位（epitope）1.概念：抗原分子存在的能TCR/BCR或抗体Fab部分特异性结合的特殊化学基团，是免疫应答特异性的物质基础。抗原的结合价（antigenicvalence）能够与抗体分子结合的功能性决定簇数目。2.类型（1）构象决定簇（conformationaldeterminant）：由空间构象形成的决定簇，氨基酸残基构成序列不连续。（2）顺序决定簇（sequencedeterminant）：又称线性决定簇（lineardeterminant），序列相连续的氨基酸肽片段构成的决定簇。线性决定簇与构象决定簇（二）T、B细胞表位1.T细胞表位（Tcellepitope）（1）与TCR结合的表位（约9～17个氨基酸残基）（2）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2.B细胞表位与抗体和BCR结合的表位（约6～7个氨基酸基或糖基）。T细胞表位B细胞表位表位受体TCRBCRMHC分子必需无需表位性质主要是线性短肽天然多肽，多糖，脂多糖，有机化合物表位大小9—12个氨基酸（CD8＋T细胞）12—17个氨基酸（CD4＋T细胞）6－7个氨基酸或5－7个单糖、核苷酸表位类型线性表位构象表位、线性表位表位位置抗原分子任意部位抗原分子表面T细胞表位与B细胞表位的特性比较（三）抗原-抗体反应的特异性抗原表位的性质、数目、位置、空间排列和立体构象决定着抗原-抗体反应的高度特异性。（四）共同抗原表位与交叉反应1.共同表位（commonepitope）：不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位。2.交叉反应（cross-reaction）：抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似表位的不同抗原的反应。第二节影响抗原免疫应答的因素一、抗原分子的结构和性质1.分子量：分子量越大，免疫原性越强。2.化学组成及结构（1）蛋白质（2）多糖：具有免疫原性,较蛋白质弱。（3）核酸：多无免疫原性。3.可降解性：L-氨基酸易降解；D-氨基酸不易降解。二、宿主方面的因素1.遗传因素：同种动物不同品系及不同个体对同种抗原产生不同强度的免疫应答。2.年龄、性别与健康状态三、免疫原的剂量及进入途径（1）剂量1）剂量不足或过多均不引起免疫应答；2）重复进入引起强免疫应答。（2）途径：皮内、皮下、肌肉、静脉、腹腔。第三节抗原的分类一、根据抗原性能1.完全抗原2.半抗原二、根据抗原刺激免疫应答产生是否需要Th细胞辅助1.胸腺依赖性抗原（thymus-dependentantigen,TD-Ag）如，多数蛋白质抗原2.胸腺非依赖性抗原（thymus-independentantigen,TI-Ag）如，细菌脂多糖，聚合鞭毛素三、根据与人体的亲缘关系1.异种抗原（xenogenicantigen）指来自于不同种属的抗原，如病原微生物及其产物、植物蛋白、用于治疗目的的异种动物抗毒素血清及异种器官移植物等。2.同种异型抗原（allogenicAg）指在同一种属不同个体间所存在的抗原，如人类不同个体的血型抗原，组织相容性抗原等。3.自身抗原（autoantigen）指诱导特异性免疫应答的自身成分，如释放的隐蔽抗原，或改变和修饰自身组织成分。异种抗原同种异型抗原同种异型抗原——人类血型抗原已报导23个系统（一）ABO（H）血型系统：A、B、AB、O四型人类ABO（H）血型系统的分类血型抗原（RBC）抗体（血清）———————————————————A型A抗原抗B抗体B型B抗原抗A抗体AB型AB抗原无抗A、抗B抗体O型无A、B抗原抗A、抗B抗体———————————————————（二）Rh血型系统1.恒河猴（Macacusrhesus）RBC家兔抗恒河猴RBC抗体（免疫血清）+人RBC凝集反应（+）人RBC恒河猴RBCRHCE基因（+）RHD基因（+）RHCE基因（+）RHD基因（-）共同抗原，称Rh抗原。D抗原（+）Rh+D抗原（－）Rh-2.实际意义新生儿溶血症孕妇(Rh-)胎儿(Rh+)抗Rh抗体新生儿RBC(Rh+)溶血反应＋4.异嗜性抗原（heterophileantigen，亦称为Forssman抗原）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。Forssman：豚鼠脏器悬液免疫家兔抗体＋豚鼠脏器悬液反应（＋）绵羊红细胞凝集反应（＋）微生物成分与人体组织间存在共同抗原，如：A族溶血性链球菌的胞膜糖蛋白与肾小球基底膜细胞壁M蛋白与心肌大肠杆菌O14与结肠粘膜5.独特型抗原（idiotypicantigen）指T细胞受体（TCR）、B细胞受体（BCR）或Ig的V区所具有的独特的氨基酸顺序和空间构象构成的抗原。可诱导自体产生相应的抗体，称抗独特型抗体。四、其他分类（一）产生方式不同1.天然抗原2.人工合成抗原（二）物理性状的不同1.颗粒性抗原2.可溶性抗原（三）化学性质不同1.蛋白质抗原2.多糖抗原3.多肽抗原（四）诱导免疫应答的作用1.移植抗原2.肿瘤抗原3.变应原4.过敏原及耐受原第四节超抗原和丝裂原一、超抗原（superantigen,SAg）（一）概念：某些细菌或病毒产物可激活很高数量的T细胞。（二）SAg的作用特点：1.具有强激活T细胞（CD4+T细胞）作用，可刺激T细胞总数的5～20%；2.抗原无需处理，直接与MHC-II类分子和TCR-V结合；3.无MHC限制性，同MHC-II类分子结合，增加TCR与SAg的亲和力；4.可激活T细胞，又可致T细胞产生免疫耐受或抑制。超抗原同TCRβ和MHCII类分子结合与普通抗原比较二、丝裂原（mitogen）在体外实验中，能与T、B细胞表面的相应受体结合，刺激静止的淋巴细胞转化为淋巴母细胞，表现出体积增大，胞浆增多，DNA合成增加或有丝分裂变化的物质。常用的作用于人和小鼠T、B淋巴细胞的丝裂原刀豆蛋白A（ConA）＋－＋－植物血凝素（PHA）＋－＋－美洲商陆（PWM）＋＋＋＋脂多糖（LPS）－＋－＋葡萄球菌A蛋白（SPA）－＋－－人小鼠T细胞B细胞T细胞B细胞第五节免疫佐剂（adjuvant)一、定义：先于抗原或同时与抗原混合注射机体可增强抗原的免疫原性的物质。二、应用：1.弱免疫原性物质；2.免疫原剂量不足。三、佐剂种类1.油性乳剂—弗氏佐剂（Freundadjuvant）2.无机化合物3.微生物及其产物4.脂质体5.ISCOM6.细胞因子四、佐剂增强机体免疫应答的机制1.注射部位及其局部的炎症反应；2.传递工具；3.免疫增强剂。思考题抗原；免疫原性和抗原性；完全抗原和半抗原的区别；抗原决定簇；决定抗原特异性的结构基础；异嗜性抗原；影响抗原免疫应答的主要因素；TD-Ag和TI-Ag的区别；根据与人体亲缘关系分类的主要抗原；超抗原的特点。