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)學意義 抗原的應用 非特異性免疫刺激劑,第二章 抗 原 ( Antigen, Ag),2,抗原是可被T、B淋巴細胞識別，并啟動特異性免疫應答的物質.,抗原的概念,具體而言，抗原是能夠刺激機體產生免疫應答的效應物質（抗體和致敏淋巴細胞），并能與之特異性結合的物質.,一 概 述,3,兩個基本特性,免疫原性 immunogenicity 能夠刺激機體產生抗體和效應T淋巴細胞; 反應原性antigenicity,也稱為免疫反應性（immunoreactivity）/抗原性（antigenicity） 能與所產生的抗體和效應淋巴細胞特異性結合.,

2、* 具備上述兩種基本性質的物質稱為完全抗原.,* 只具備免疫反應性而不具備免疫原性的物質稱為半抗原（hapten）。,與適當?shù)妮d體結合即可成為完全抗原,4,hapten molecule,* 參考第十六章 超敏反應,毒葛反應Poison ivy / poison oak reaction,5,決定免疫原性的條件是什么？ 哪些物質可成為抗原？,6,(一） 抗原的理化性質 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。,2、復雜的化學組成與特殊的化學基團,3、分子易接近性（access

3、ibility) 4、物理性質： 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系,8,2、適當?shù)倪M入途徑 一般而言, 抗原物質需從非經口途徑進入機體. 其由強及弱的規(guī)律為：皮內皮下肌肉腹腔(僅限于動物)靜脈.,（二）抗原與機體的相互作用,1、異物性 *其經典含義是指非機體自身物質的屬性. 現(xiàn)定義為在胚胎期未與免疫活性細胞充分接觸過的物質. *親緣關系或種屬關系越遠，免疫原性越強 .,3、 機體因素 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體產生特定的抗體或致敏淋巴細胞, 并只能與這種特定的抗體或淋巴細胞結合或相互作用.

4、,抗原特異性即誘導產生免疫應答物質及與其反應的專一性,乙肝疫苗（抗原） 刺激機體產生抗乙肝病毒抗體 抗乙肝病毒抗體 與乙肝病毒結合(而不與丙肝或甲肝病毒結合) A 抗原 抗A抗體,結 合,10,通常515個氨基酸殘基，57個多糖殘基或核苷酸可構成一個表位。,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構或化學基團。是與TCR/BCR及抗體結合的基本單位.,（一）決定抗原特異性的分子結構基礎 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合的功能性表位的數(shù)量。,12,化學基團的性質決

5、定抗原的特異性,13,化學基團（COOH）位置對半抗原抗體反應特異性的影響,14,立體異構型對半抗原抗體反應特異性的影響,15,抗原特異性取決于抗原分子中抗原決定基的性質、位置與空間結構。,16, 抗原決定基的結構分類: 構象決定基與線性決定基 T細胞識別線性決定基（亦稱為連續(xù)性表位） B細胞識別構象（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. 存在于分子內部的稱為隱蔽決定基. T細胞識別表位與B細胞識別表位: 尚未發(fā)現(xiàn)能被T和B細胞同時識別的表位.,2. 抗原表位的類型,抗原表位的類型影響免疫應答的類型,17,抗原連續(xù)性表位與非連續(xù)性表位,18

6、,T細胞和B細胞抗原表位的特性的比較,T細胞識別表位 B細胞識別表位 表位受體 TCR BCR MHC分子 必需 不需 表位性質 主要是變性多肽 天然多肽、多糖、脂 多糖、有機化合物 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產生的抗體或致敏淋巴細胞結合或相互作用，還可與其它抗原誘導的抗體或致敏淋巴細胞作用。 交叉反應(cross reaction): 交叉抗原與其它抗原

7、所誘生的抗體及致敏淋巴細胞結合或相互作用的反應。,(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？ 構成交叉抗原的分子基礎是什么？,21,1、抗原異質性與共同表位 抗原異質性即抗原物質的非均一性, 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。,交叉抗原導致制備特異性抗體的難度,HbA2特異

8、性抗體不與HbA反應，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)學意義,（一）依據(jù)對T細胞的依賴分類： 1、T細胞依賴抗原（TD抗原），亦稱胸腺依賴抗原 絕大多數(shù)蛋白及細胞抗原屬于TD抗原. 2、非T細胞依賴抗原（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細胞均可對其發(fā)生反應, 主要代表為細菌脂多糖; TI-2抗原: 表面為多個重復表位, 但只能刺激成熟的B細胞, 該類抗原包括肺

9、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Forssman

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

11、9,（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)誘導免疫應答的性質: 移植抗原、腫瘤抗原、微生物抗原、引起超敏反應的變應原或過敏原、導致免疫耐受的耐受原等 4. 根據(jù)理化性質: 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 抗原在臨床實踐中的應用,1診斷與輔助診斷 :用已知抗體檢測相對應抗原， 或用已知的抗原檢測體內存在的抗體可用于 (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 3. 預防 : 經滅活或減毒的疫苗可用于 傳染病的預防. 4.

12、 醫(yī)學研究 :發(fā)病機制探討, 研制新的診斷與治療方法,31,抗原在實際應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,將其預先或與抗原一起注射給機體可增強免疫應答或改變應答的類型的物質. 可非特異性增強體液免疫與細胞免疫.,（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)，脂質體等。 （ 2）生物制劑 經處理或改造細菌及其代謝產物。如卡介苗、短小棒狀桿菌、革蘭氏陰性菌細胞壁成分脂多糖（LPS）和類脂A、源于分支桿菌的胞壁

13、酰二肽等；細菌非甲基化CpG DNA ； 細胞因子及熱休克蛋白等 （3）新型佐劑,34,2、 佐劑的作用機制 改變抗原的物理性狀，延緩其降解和排除 延長抗原在體內的滯留時間以更有效地刺激免疫系統(tǒng)。 刺激單核巨噬細胞系統(tǒng)，增強其對抗原的處理和遞呈能力。 刺激淋巴細胞的增殖與分化。,35,3、 佐劑的應用 增強特異性免疫應答 可用于預防接種及動物的抗血清制備。 作為非特異性免疫增強劑 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細胞）相比，可激活更多（5-20% ） T細胞的抗原稱為超抗原

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

15、原是刺激機體產生免疫應答的物質, 具免疫原性與免疫反應性. 決定某種物質能否成為抗原，或是否具備免疫原性的基本條件: 大分子,復雜的化學基團, 異物性, 適當?shù)耐緩健?抗原的特異性是由抗原決定基的性質, 結構所決定。 醫(yī)學上重要的抗原主要有:病原微生物、同種抗原等。 佐劑是預先或與抗原一起注射給機體可增強免疫應答或改變應答的類型的物質。 超抗原是能激活更多的T細胞的物質。 絲裂原是可非特異性地使某一類細胞發(fā)生有絲分裂的物質。,小 結,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? 具異物性的物質是否一定是非己物質? 3. 何謂抗原特異性，存在交叉反應性的基礎是什么？ 4. 何謂同種抗原，請舉例說明其在醫(yī)學實踐中的意義 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)學實踐中的意義？,思 考 題,40,請指出下列物質是抗原？半抗原？或兩者都不是。 葡萄糖, 氯化鈉、 三硝基苯(TNP) 他人的紅細胞, 他人的白細胞, 他人的肝臟, 他人