1、1,概述 決定免疫原性的條件 抗原特異性 抗原的種類及其醫(yī)學(xué)意義 抗原的應(yīng)用 非特異性免疫刺激劑,第二章 抗 原 ( Antigen, Ag),2,抗原是可被T、B淋巴細(xì)胞識別，并啟動特異性免疫應(yīng)答的物質(zhì).,抗原的概念,具體而言，抗原是能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的效應(yīng)物質(zhì)（抗體和致敏淋巴細(xì)胞），并能與之特異性結(jié)合的物質(zhì).,一 概 述,3,兩個基本特性,免疫原性 immunogenicity 能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和效應(yīng)T淋巴細(xì)胞; 反應(yīng)原性antigenicity,也稱為免疫反應(yīng)性（immunoreactivity）/抗原性（antigenicity） 能與所產(chǎn)生的抗體和效應(yīng)淋巴細(xì)胞特異性結(jié)合.,

2、* 具備上述兩種基本性質(zhì)的物質(zhì)稱為完全抗原.,* 只具備免疫反應(yīng)性而不具備免疫原性的物質(zhì)稱為半抗原（hapten）。,與適當(dāng)?shù)妮d體結(jié)合即可成為完全抗原,4,hapten molecule,* 參考第十六章 超敏反應(yīng),毒葛反應(yīng) Poison ivy / poison oak reaction,5,決定免疫原性的條件是什么？ 哪些物質(zhì)可成為抗原？,6,(一） 抗原的理化性質(zhì) 多數(shù)蛋白為良好抗原; 多肽、多糖及脂類亦具一定的免疫原性。,二 決定免疫原性的條件,1、分子大小: 抗原的分子量一般為10kDa ，且分子量越大，免疫原性越強(qiáng)。,2、復(fù)雜的化學(xué)組成與特殊的化學(xué)基團(tuán),3、分子易接近性（acces

3、sibility) 4、物理性質(zhì)： 顆粒狀抗原可溶性抗原; 多聚體抗原單體抗原; 佐劑的作用,7,抗原的氨基酸殘基位置與免疫原性的關(guān)系,8,2、適當(dāng)?shù)倪M(jìn)入途徑 一般而言, 抗原物質(zhì)需從非經(jīng)口途徑進(jìn)入機(jī)體. 其由強(qiáng)及弱的規(guī)律為：皮內(nèi)皮下肌肉腹腔(僅限于動物)靜脈.,（二）抗原與機(jī)體的相互作用,1、異物性 *其經(jīng)典含義是指非機(jī)體自身物質(zhì)的屬性. 現(xiàn)定義為在胚胎期未與免疫活性細(xì)胞充分接觸過的物質(zhì). *親緣關(guān)系或種屬關(guān)系越遠(yuǎn)，免疫原性越強(qiáng) .,3、 機(jī)體因素 遺傳、年齡及健康狀態(tài)等。,9,三 抗原特異性,某一抗原只能刺激機(jī)體產(chǎn)生特定的抗體或致敏淋巴細(xì)胞, 并只能與這種特定的抗體或淋巴細(xì)胞結(jié)合或相互作用

4、.,抗原特異性即誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫應(yīng)答物質(zhì)及與其反應(yīng)的專一性,乙肝疫苗（抗原） 刺激機(jī)體產(chǎn)生抗乙肝病毒抗體 抗乙肝病毒抗體 與乙肝病毒結(jié)合(而不與丙肝或甲肝病毒結(jié)合) A 抗原 抗A抗體,結(jié) 合,10,通常515個氨基酸殘基，57個多糖殘基或核苷酸可構(gòu)成一個表位。,抗原決定基(antigenic determinant), 亦稱為表位(epitope) ： 存在于抗原分子中, 決定抗原特異性的基本結(jié)構(gòu)或化學(xué)基團(tuán)。是與TCR/BCR及抗體結(jié)合的基本單位.,（一）決定抗原特異性的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 決定基,1. 決定基或表位,11,抗原的價：抗原分子表面能夠與抗體結(jié)合的功能性表位的數(shù)量。,12,化學(xué)基團(tuán)的性質(zhì)

5、決定抗原的特異性,13,化學(xué)基團(tuán)（COOH）位置對半抗原抗體反應(yīng)特異性的影響,14,立體異構(gòu)型對半抗原抗體反應(yīng)特異性的影響,15,抗原特異性取決于抗原分子中抗原決定基的性質(zhì)、位置與空間結(jié)構(gòu)。,16, 抗原決定基的結(jié)構(gòu)分類: 構(gòu)象決定基與線性決定基 T細(xì)胞識別線性決定基（亦稱為連續(xù)性表位） B細(xì)胞識別構(gòu)象（亦稱為非連續(xù)性表位）與線性決定基 功能性決定基: 存在于抗原分子表面,且易被識別的決定基. 存在于分子內(nèi)部的稱為隱蔽決定基. T細(xì)胞識別表位與B細(xì)胞識別表位: 尚未發(fā)現(xiàn)能被T和B細(xì)胞同時識別的表位.,2. 抗原表位的類型,抗原表位的類型影響免疫應(yīng)答的類型,17,抗原連續(xù)性表位與非連續(xù)性表位,1

6、8,T細(xì)胞和B細(xì)胞抗原表位的特性的比較,T細(xì)胞識別表位 B細(xì)胞識別表位 表位受體 TCR BCR MHC分子 必需 不需 表位性質(zhì) 主要是變性多肽 天然多肽、多糖、脂 多糖、有機(jī)化合物 表位大小 8-12氨基酸(CD8+T) 5-15氨基酸、5-7單糖 12-17氨基酸(CD4+T) 或5-7個核苷酸 表位類型 線性表位 構(gòu)象表位、線性表位 表位位置 抗原分子任意部位 抗原分子表面,19,交叉抗原(cross antigen): 某一抗原不但與其誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體或致敏淋巴細(xì)胞結(jié)合或相互作用，還可與其它抗原誘導(dǎo)的抗體或致敏淋巴細(xì)胞作用。 交叉反應(yīng)(cross reaction): 交叉抗原與其它抗

7、原所誘生的抗體及致敏淋巴細(xì)胞結(jié)合或相互作用的反應(yīng)。,(二) 交叉抗原及其意義,抗原1,抗體2 +,抗體1 +,抗體3 +,20,交叉抗原是否是對抗原特異性的否定？ 構(gòu)成交叉抗原的分子基礎(chǔ)是什么？,21,1、抗原異質(zhì)性與共同表位 抗原異質(zhì)性即抗原物質(zhì)的非均一性, 同一分子表面可存在不同的表位. 共同表位 : 即不同的抗原上存在的相同或相似的抗原決定基.,22,2、 交叉抗原的意義 (1) 誘發(fā)自身免疫病; (2) 診斷; (3) 治療.,與人體組織起交叉反應(yīng)的A組鏈球菌抗原,23,血紅蛋白HbA與HbA2均由146個氨基酸組成，但僅10個氨基酸不同。,交叉抗原導(dǎo)致制備特異性抗體的難度,HbA2特

8、異性抗體不與HbA反應(yīng)，說明其識別特異性抗原，而不是交叉抗原.,24,Haiyan Xiao et al: BCMD, 2010; 44:127-132,25,抗原的種類繁多、數(shù)量巨大，該如何掌握 所需抗原的知識？,26,四 抗原的分類及其醫(yī)學(xué)意義,（一）依據(jù)對T細(xì)胞的依賴分類： 1、T細(xì)胞依賴抗原（TD抗原），亦稱胸腺依賴抗原 絕大多數(shù)蛋白及細(xì)胞抗原屬于TD抗原. 2、非T細(xì)胞依賴抗原（TI抗原)，亦稱胸腺非依賴抗原. TI-1抗原: 具多克隆激活作用, 成熟與不成熟的B細(xì)胞均可對其發(fā)生反應(yīng), 主要代表為細(xì)菌脂多糖; TI-2抗原: 表面為多個重復(fù)表位, 但只能刺激成熟的B細(xì)胞, 該類抗原包

9、括肺炎莢膜多糖,聚合鞭毛素等.,27,1、異種抗原(xenogenic antigen): 即來自不同種屬的抗原. (1)病原微生物及其產(chǎn)物; (2)植物蛋白; (3)動物來源的抗血清; (4) 異種器官移植抗原等。 2、同種抗原(allogenic antigen): 亦稱同種抗原或同種異體抗原。重要的同種抗原為(1)紅細(xì)胞血型抗原; (2)主要組織相容性抗原即MHC;(3)Ig亦為同種抗原. 3、自身抗原(autoantigen): (1)隱蔽抗原或隔離抗原的釋放; (2)改變或修飾的自身抗原.(3)腫瘤抗原. 4、異嗜性抗原(heterophilic antigen): 又稱Forssm

10、an(福斯曼)抗原。是一類與種屬無關(guān)的，存在于人、動物及微生物之間的共同抗原。,（二） 根據(jù)與機(jī)體的親緣程度分類：,28,（三）依根據(jù)抗原是否由抗原遞呈細(xì)胞所合成 1. 外源性抗原(exogenous antigen) 來源于細(xì)胞外的抗原稱為外源性抗原,如被吞噬的細(xì)胞或細(xì)菌等. 經(jīng)抗原遞呈細(xì)胞加工為抗原肽并與MHC II類分子形成復(fù)合物, 由CD4+T細(xì)胞的TCR識別. 2. 內(nèi)源性抗原(endogenous antigen) 細(xì)胞內(nèi)合成的抗原稱為內(nèi)源性抗原,如被病毒感染細(xì)胞合成的病毒蛋白和腫瘤細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白等. 經(jīng)加工為抗原肽并與MHC I類分子形成復(fù)合物, 由CD8+T細(xì)胞的TCR識別.

11、,29,（四）其他分類 1. 完全抗原與半抗原 2. 天然抗原與人工抗原 3. 根據(jù)誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的性質(zhì): 移植抗原、腫瘤抗原、微生物抗原、引起超敏反應(yīng)的變應(yīng)原或過敏原、導(dǎo)致免疫耐受的耐受原等 4. 根據(jù)理化性質(zhì): 顆粒性抗原與可溶性抗原; 蛋白抗原、多糖抗原及多肽抗原等。,30,五 抗原在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用,1診斷與輔助診斷 :用已知抗體檢測相對應(yīng)抗原， 或用已知的抗原檢測體內(nèi)存在的抗體可用于 (1) 傳染因子及其抗體的確定. (2) 檢測過敏原 (3) 輸血配型及移植配型 2治療: (1) 治療性疫苗的研制與開發(fā) (2) 治療超敏反應(yīng) 3. 預(yù)防 : 經(jīng)滅活或減毒的疫苗可用于 傳染病的預(yù)防.

12、4. 醫(yī)學(xué)研究 :發(fā)病機(jī)制探討, 研制新的診斷與治療方法,31,抗原在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題是什么？ 如何去解決？,32,六 其他非特異性免疫刺激劑,將其預(yù)先或與抗原一起注射給機(jī)體可增強(qiáng)免疫應(yīng)答或改變應(yīng)答的類型的物質(zhì). 可非特異性增強(qiáng)體液免疫與細(xì)胞免疫.,（一） 佐劑 adjuvant,33,1、佐劑的種類 （1）化合物 包括氫氧化鋁、明礬、礦物油及吐溫80、弗氏不完全佐劑（羊毛脂與石蠟油的混合物）等，人工合成的多聚肌苷酸：胞苷酸(poly I:C)，脂質(zhì)體等。 （ 2）生物制劑 經(jīng)處理或改造細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物。如卡介苗、短小棒狀桿菌、革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁成分脂多糖（LPS）和類脂A、源于分支桿菌的

13、胞壁酰二肽等；細(xì)菌非甲基化CpG DNA ； 細(xì)胞因子及熱休克蛋白等 （3）新型佐劑,34,2、 佐劑的作用機(jī)制 改變抗原的物理性狀，延緩其降解和排除 延長抗原在體內(nèi)的滯留時間以更有效地刺激免疫系統(tǒng)。 刺激單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)，增強(qiáng)其對抗原的處理和遞呈能力。 刺激淋巴細(xì)胞的增殖與分化。,35,3、 佐劑的應(yīng)用 增強(qiáng)特異性免疫應(yīng)答 可用于預(yù)防接種及動物的抗血清制備。 作為非特異性免疫增強(qiáng)劑 可用于抗腫瘤與抗感染的輔助治療,* 參考第二十三章,36,1、概念: 在極低濃度下(1-10ng/ml), 與普通抗原（激活0.01-0.001%外周血T細(xì)胞）相比，可激活更多（5-20% ） T細(xì)胞的抗原稱為超

14、抗原. 外源性超抗原-金葡菌腸毒素，表皮剝脫毒素，關(guān)節(jié)炎支原體分裂原，小腸、結(jié)腸耶氏菌膜蛋白；內(nèi)源性超抗原-逆轉(zhuǎn)錄病毒蛋白 2、作用：直接激活T細(xì)胞 3、生物學(xué)意義：Sag可能參與機(jī)體的某些生理與病理反應(yīng)； 與中毒性休克、某些自身免疫病、ADIS等疾病狀態(tài)有關(guān).,（二）超抗原 Superantigen, Sag,37,（三）絲裂原 (mitogen), 可致細(xì)胞發(fā)生有絲分裂，進(jìn)而增殖。 體外實(shí)驗(yàn)中，特定絲裂原可使靜止的淋巴細(xì)胞增殖和有絲分裂,即淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化（lymphocyte transformation）。 絲裂原可激活某一類淋巴細(xì)胞的全部克隆，故可將絲裂原視為非特異性多克隆激活劑,38,

15、 抗原是刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的物質(zhì), 具免疫原性與免疫反應(yīng)性. 決定某種物質(zhì)能否成為抗原，或是否具備免疫原性的基本條件: 大分子,復(fù)雜的化學(xué)基團(tuán), 異物性, 適當(dāng)?shù)耐緩健?抗原的特異性是由抗原決定基的性質(zhì), 結(jié)構(gòu)所決定。 醫(yī)學(xué)上重要的抗原主要有:病原微生物、同種抗原等。 佐劑是預(yù)先或與抗原一起注射給機(jī)體可增強(qiáng)免疫應(yīng)答或改變應(yīng)答的類型的物質(zhì)。 超抗原是能激活更多的T細(xì)胞的物質(zhì)。 絲裂原是可非特異性地使某一類細(xì)胞發(fā)生有絲分裂的物質(zhì)。,小 結(jié),39,1. 決定抗原免疫原性的因素有哪些？怎樣才能獲得高效價抗體？ 2. 如何理解異物性? 具異物性的物質(zhì)是否一定是非己物質(zhì)? 3. 何謂抗原特異性，存在交叉反應(yīng)性的基礎(chǔ)是什么？ 4. 何謂同種抗原，請舉例說明其在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的意義 5. 何謂TD抗原與TI抗原？ 6. 超抗原和常規(guī)抗原有何區(qū)別？ 7. 什么是佐劑，有何用途 8. 請舉例說明抗原在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的意義？,思 考 題,40,請指出下列物質(zhì)是抗原？半抗原？或兩者都不是。 葡萄糖, 氯化鈉、 三硝基苯(TNP) 他人的紅細(xì)胞, 他人的白細(xì)胞, 他人的肝臟, 他人