《抗原》ppt課件

1、第三章第三章 抗抗 原原識別識別本人本人非己非己面孔面孔姓名姓名人人免疫系統(tǒng)免疫系統(tǒng)構(gòu)造構(gòu)造配體配體順應(yīng)性免疫順應(yīng)性免疫固有免疫固有免疫抗原抗原概述概述抗原的性質(zhì)與分子構(gòu)造根底抗原的性質(zhì)與分子構(gòu)造根底影響抗原免疫原性的要素影響抗原免疫原性的要素抗原的種類抗原的種類非特異性免疫刺激劑非特異性免疫刺激劑抗原抗原Antigen, Ag 能被能被T、B細(xì)胞外表特異性抗原細(xì)胞外表特異性抗原受體受體TCR或或BCR識別及結(jié)合，識別及結(jié)合，激活激活T、B細(xì)胞增殖、分化，產(chǎn)生免細(xì)胞增殖、分化，產(chǎn)生免疫應(yīng)對效應(yīng)產(chǎn)物特異性淋巴細(xì)胞疫應(yīng)對效應(yīng)產(chǎn)物特異性淋巴細(xì)胞或抗體，并與效應(yīng)產(chǎn)物結(jié)合，進(jìn)或抗體，并與效應(yīng)產(chǎn)物結(jié)合，進(jìn)

2、而發(fā)揚(yáng)順應(yīng)性免疫應(yīng)對效應(yīng)的物質(zhì)。而發(fā)揚(yáng)順應(yīng)性免疫應(yīng)對效應(yīng)的物質(zhì)。 抗原抗原 (Ag):與與T細(xì)胞結(jié)合，細(xì)胞結(jié)合，激活激活T細(xì)胞細(xì)胞記憶記憶T細(xì)胞細(xì)胞致敏致敏T細(xì)胞細(xì)胞與與B細(xì)胞結(jié)合，細(xì)胞結(jié)合，誘導(dǎo)誘導(dǎo)B細(xì)胞產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)生抗體生抗體記憶記憶B細(xì)胞細(xì)胞活化的活化的B細(xì)胞細(xì)胞抗體抗體第一節(jié)第一節(jié) 抗原的性質(zhì)與分子構(gòu)造根底抗原的性質(zhì)與分子構(gòu)造根底 抗原的根本特性抗原的根本特性 順應(yīng)性免疫應(yīng)對的抗原特異性順應(yīng)性免疫應(yīng)對的抗原特異性 決議抗原特異性的分子構(gòu)造根底決議抗原特異性的分子構(gòu)造根底 半抗原半抗原-載體效應(yīng)載體效應(yīng) 共同抗原表位與交叉反響共同抗原表位與交叉反響 抗原的兩種根本特性抗原的兩種根本特性 1.

3、 1. 免疫原性免疫原性 immunogenicityimmunogenicity 可以刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)對產(chǎn)生特異性抗體可以刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)對產(chǎn)生特異性抗體及免疫效應(yīng)細(xì)胞及免疫效應(yīng)細(xì)胞 致敏致敏T T細(xì)胞細(xì)胞抗體免疫原完全抗原，免疫原完全抗原，immunogen免疫原性免疫反響性即通常所稱免疫原性免疫反響性即通常所稱的抗原的抗原 如各種微生物及大多數(shù)蛋白質(zhì)如各種微生物及大多數(shù)蛋白質(zhì)半抗原不完全抗原，半抗原不完全抗原，hapten僅有免疫反響性僅有免疫反響性 如小分子化合物及藥物如小分子化合物及藥物載體載體carrier 使半抗原變成完全抗原的物質(zhì)使半抗原變成完全抗原的物質(zhì) 通常是大分子蛋白

4、質(zhì)通常是大分子蛋白質(zhì) 半抗原蛋白質(zhì)載體完全抗原半抗原蛋白質(zhì)載體完全抗原BThBBBTh半抗原半抗原載體效應(yīng)表示圖載體效應(yīng)表示圖半抗原半抗原 + + 蛋白質(zhì)載體蛋白質(zhì)載體 完全抗原完全抗原 抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生順應(yīng)性免疫應(yīng)對及其與抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生順應(yīng)性免疫應(yīng)對及其與應(yīng)對效應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生結(jié)合所顯示的專注性。應(yīng)對效應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生結(jié)合所顯示的專注性。 決議抗原特異性的構(gòu)造根底是存在于抗原決議抗原特異性的構(gòu)造根底是存在于抗原分子中的抗原表位。分子中的抗原表位。1. 抗原表位抗原表位(epitope)/抗原決議基抗原決議基 (antigenic determinant)： 是抗原分子中決議免疫應(yīng)對特異性的特是抗原分子

5、中決議免疫應(yīng)對特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)，它是與殊化學(xué)基團(tuán)，它是與TCR/BCR或抗體特異或抗體特異結(jié)合的最小構(gòu)造與功能單位，通常由結(jié)合的最小構(gòu)造與功能單位，通常由515個(gè)氨基酸殘基或個(gè)氨基酸殘基或57個(gè)單糖或核苷酸殘基個(gè)單糖或核苷酸殘基組成。組成。 抗原結(jié)合價(jià)抗原結(jié)合價(jià)(antigenic valence) 1個(gè)抗原分子中能與抗體結(jié)合的抗原表位總數(shù)個(gè)抗原分子中能與抗體結(jié)合的抗原表位總數(shù)多價(jià)抗多價(jià)抗原原Q1: 半抗原的抗原結(jié)合價(jià)是多少？半抗原的抗原結(jié)合價(jià)是多少？2. 抗原表位的類別抗原表位的類別順序表位，又稱線性表位；順序表位，又稱線性表位；構(gòu)象表位，又稱非線性表位。構(gòu)象表位，又稱非線性表位。T細(xì)胞

6、表位，是由細(xì)胞表位，是由T細(xì)胞識別的經(jīng)抗原細(xì)胞識別的經(jīng)抗原提呈細(xì)胞加工提呈的線性表位；提呈細(xì)胞加工提呈的線性表位；B細(xì)胞表位，直接由細(xì)胞表位，直接由B細(xì)胞識別的位細(xì)胞識別的位于抗原分子外表的線性或構(gòu)象表位。于抗原分子外表的線性或構(gòu)象表位。Q2: T細(xì)胞表位細(xì)胞表位 能否為構(gòu)象表位？能否為構(gòu)象表位？Q3: 能否存在一種抗原表位既是能否存在一種抗原表位既是T細(xì)胞表位細(xì)胞表位也是也是B細(xì)胞表位？細(xì)胞表位？抗體：針對抗體：針對N端端117氨基酸殘基氨基酸殘基T效應(yīng)細(xì)胞：針對效應(yīng)細(xì)胞：針對C端端1829氨基酸殘基氨基酸殘基沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)表位同時(shí)被沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)表位同時(shí)被T細(xì)胞和細(xì)胞和B細(xì)細(xì)胞識別胞識別*B細(xì)

7、胞表位是天然的，細(xì)胞表位是天然的，*位于分子的外表或轉(zhuǎn)機(jī)處位于分子的外表或轉(zhuǎn)機(jī)處*為構(gòu)象決議基或順序決議基為構(gòu)象決議基或順序決議基*是抗原分子的三級構(gòu)造是抗原分子的三級構(gòu)造COOH123 456789101112131415161718NH31920212223242526272829* T細(xì)胞表位是細(xì)胞表位是抗原提呈細(xì)胞抗原提呈細(xì)胞加工提呈的抗加工提呈的抗原肽原肽*呈線性陳列呈線性陳列 半抗原半抗原-載體效應(yīng)載體效應(yīng) 在人工抗原中，半抗原為簡單的有在人工抗原中，半抗原為簡單的有機(jī)化學(xué)分子，半抗原必需與蛋白質(zhì)載機(jī)化學(xué)分子，半抗原必需與蛋白質(zhì)載體偶聯(lián)后，才可誘導(dǎo)出抗半抗原抗體。體偶聯(lián)后，才可誘導(dǎo)

8、出抗半抗原抗體。 在免疫應(yīng)對中，B細(xì)胞識別半抗原，并提呈載體表位給CD4+T細(xì)胞，Th細(xì)胞識別載體表位，即以載體T細(xì)胞表位把特異T-B細(xì)胞之間銜接起來T-B橋聯(lián)，T細(xì)胞才干激活B細(xì)胞，稱載體效應(yīng)。天然抗原中，常存在T及B細(xì)胞表位，活化T及B細(xì)胞。BCD4TCR抗原肽 載體表位BMHC-IIThBCRBCR加工處置抗原BMHC-IIBCR活化活化的B細(xì)胞，表達(dá)MHC-II類分子抗原提呈共同抗原表位與交叉反響共同抗原表位與交叉反響 天然抗原外表常帶有多種抗原表位，每一種B細(xì)胞表位都可引起一種特異性抗體產(chǎn)生。因此復(fù)雜抗原能使機(jī)體產(chǎn)生多種抗體。因此在兩種不同的抗原之間可以存在有一樣或類似的抗原表位，稱

9、為共同抗原表位common antigen epitope。 抗體或致敏淋巴細(xì)胞對具有一樣或類似表位的不同抗原的反響，稱為交叉反響cross-reaction。牛痘疫苗VACCINE天花病毒Bm細(xì)胞Q4: 交叉反響能否否認(rèn)了抗原的特異性？交叉反響能否否認(rèn)了抗原的特異性？第二節(jié)第二節(jié) 影響抗原免疫原性的要素影響抗原免疫原性的要素 一、抗原分子的理化與構(gòu)造性質(zhì)一、抗原分子的理化與構(gòu)造性質(zhì) 1. 異物性：非己物質(zhì)、本身成分發(fā)生改動或異物性：非己物質(zhì)、本身成分發(fā)生改動或 隔離抗原釋放隔離抗原釋放 2. 化學(xué)屬性化學(xué)屬性 ：多為大分子的蛋白質(zhì)：多為大分子的蛋白質(zhì) 3. 分子量：分子量普通在分子量：分子量

10、普通在10kDa以上以上 4. 分子構(gòu)造：尤其是芳香族氨基酸分子構(gòu)造：尤其是芳香族氨基酸 5. 分子構(gòu)象：抗原分子的空間構(gòu)象分子構(gòu)象：抗原分子的空間構(gòu)象 6. 易接近性：指抗原表位能被抗原受體接近的程度易接近性：指抗原表位能被抗原受體接近的程度 7. 物理性狀：聚合形狀的抗原免疫原性強(qiáng)物理性狀：聚合形狀的抗原免疫原性強(qiáng) 二、宿主的特性 1遺傳要素 MHC 2年齡、性別與安康形狀 三、抗原進(jìn)入機(jī)體的方式 抗原的數(shù)量、途徑、次數(shù)、頻率以及免疫佐劑的選擇都明顯影響機(jī)體對抗原的應(yīng)對。第三節(jié)第三節(jié) 抗原的種類抗原的種類 一、根據(jù)誘生抗體時(shí)需否一、根據(jù)誘生抗體時(shí)需否Th細(xì)胞參與分類細(xì)胞參與分類胸腺依賴抗原

11、胸腺依賴抗原thymus dependent antigen， TD-Ag刺激刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體時(shí)依賴于細(xì)胞產(chǎn)生抗體時(shí)依賴于T細(xì)細(xì)胞輔胞輔助，故又稱助，故又稱T細(xì)胞依賴抗原。由細(xì)胞依賴抗原。由B表位和表位和T表表位組成，多為蛋白質(zhì)。位組成，多為蛋白質(zhì)。 胸腺非依賴抗原胸腺非依賴抗原thymus independent antigen， TI-Ag可直接刺激可直接刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，無需細(xì)胞產(chǎn)生抗體，無需T細(xì)細(xì)胞的輔助，又稱胞的輔助，又稱T細(xì)胞非依賴抗原。由多個(gè)細(xì)胞非依賴抗原。由多個(gè)反復(fù)反復(fù)B表位組成，如細(xì)菌脂多糖等。表位組成，如細(xì)菌脂多糖等。 均為完全抗原。均為完全抗原。胸腺依賴性抗原胸腺依賴

12、性抗原 TD-Ag 需求需求T細(xì)胞輔助才干激活細(xì)胞輔助才干激活B細(xì)胞產(chǎn)生抗體細(xì)胞產(chǎn)生抗體;既有既有T細(xì)胞決議細(xì)胞決議簇又有簇又有B細(xì)胞決議簇細(xì)胞決議簇;絕大多數(shù)的蛋白質(zhì)為此類。構(gòu)造上特征絕大多數(shù)的蛋白質(zhì)為此類。構(gòu)造上特征為有許多不同的抗原決議簇，但拷貝數(shù)很少為有許多不同的抗原決議簇，但拷貝數(shù)很少,單獨(dú)缺乏以激活單獨(dú)缺乏以激活B細(xì)胞。刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體有細(xì)胞。刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體有IgG和和IgM,還可引起細(xì)胞免疫還可引起細(xì)胞免疫應(yīng)對應(yīng)對,有免疫記憶。有免疫記憶。胸腺非依賴性抗原胸腺非依賴性抗原 TI-Ag 不需求不需求T細(xì)胞輔助細(xì)胞輔助,能直接激活能直接激活B細(xì)胞產(chǎn)生抗體細(xì)胞產(chǎn)生抗體;只需只需B

13、細(xì)細(xì)胞決議簇胞決議簇;少數(shù)的多糖抗原為此類。構(gòu)造上特征為一樣的抗原少數(shù)的多糖抗原為此類。構(gòu)造上特征為一樣的抗原決議簇反復(fù)多次。刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體為決議簇反復(fù)多次。刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體為IgM,不引起細(xì)胞免不引起細(xì)胞免疫應(yīng)對疫應(yīng)對,無免疫記憶無免疫記憶. TI TI 與與 TD TD 抗抗 原原1212CD40/CD40LB1 細(xì)胞細(xì)胞B2 細(xì)胞細(xì)胞Th細(xì)胞細(xì)胞TI-1 抗原抗原TD 抗原抗原CD4TI-1 Ag 如細(xì)菌脂多糖如細(xì)菌脂多糖, 含含B細(xì)胞絲裂原和反細(xì)胞絲裂原和反復(fù)的細(xì)胞表位，能使不成熟及成熟的細(xì)復(fù)的細(xì)胞表位，能使不成熟及成熟的細(xì)胞應(yīng)對胞應(yīng)對TI- Ag如莢膜多糖和聚合鞭毛素，僅有多如

14、莢膜多糖和聚合鞭毛素，僅有多個(gè)反復(fù)細(xì)胞表位，僅使成熟的細(xì)胞應(yīng)對個(gè)反復(fù)細(xì)胞表位，僅使成熟的細(xì)胞應(yīng)對TI-1 TI-1 和和 TI-2 TI-2 抗抗 原原LPS LPS 受體受體 TI-1 抗原抗原 TI-2 抗原抗原 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)B B 細(xì)胞細(xì)胞TD-AgTI-Ag構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn)復(fù)雜，含多種表位復(fù)雜，含多種表位含單一表位含單一表位B細(xì)胞和細(xì)胞和T細(xì)胞表位細(xì)胞表位反復(fù)反復(fù)B細(xì)胞表位細(xì)胞表位 必需必需無需無需 T細(xì)胞輔助細(xì)胞輔助有有無無MHC限制性限制性B2B1激活激活B細(xì)胞細(xì)胞體液免疫和細(xì)胞免疫體液免疫和細(xì)胞免疫體液免疫體液免疫免疫應(yīng)對類型免疫應(yīng)對類型有有無無抗體類型抗體

15、類型IgM、IgG、IgA等等IgM免疫記憶免疫記憶表位組成表位組成TD-Ag與與TI-Ag的特性比較的特性比較 二、根據(jù)抗原與機(jī)體的親源關(guān)系分類 1異嗜性抗原h(huán)eterophilic antigen 又名Forssman抗原。實(shí)踐上是指一類與種屬無關(guān)的存在于人、動物、植物和微生物之間的共同抗原。 2異種抗原xenogenic Ag指來自另一物種的抗原性物質(zhì)，如病原微生物、馬血清抗毒素等。類毒素毒素馬血清抗毒素超敏反響抗體抗原 3同種異型抗原allogenic Ag指同一種屬不同個(gè)體之間所存在的抗原。 常見的人類同種異型抗原有： 1血型抗原 2主要組織相容性抗原HLA。 4本身抗原autoan

16、tigen 在感染、外傷、服用某些藥物等影響下，使隔離抗原釋放，或改變和修飾了本身組織的抗原構(gòu)造，誘發(fā)對本身抗原的應(yīng)對。同種異型抗原同種異型抗原異種抗原異種抗原5. 獨(dú)特型抗原獨(dú)特型抗原idiotypeic antigen本身免疫原本身免疫原TCR、BCR 或或Ig的的V區(qū)所具有的獨(dú)特的氨基酸區(qū)所具有的獨(dú)特的氨基酸順序和空間構(gòu)象，可誘導(dǎo)自體產(chǎn)生相應(yīng)的特順序和空間構(gòu)象，可誘導(dǎo)自體產(chǎn)生相應(yīng)的特異性抗體，這些獨(dú)特的氨基酸序列稱為獨(dú)特異性抗體，這些獨(dú)特的氨基酸序列稱為獨(dú)特型型idiotype, Id抗原，所誘生的抗體稱抗抗原，所誘生的抗體稱抗獨(dú)特型抗體。獨(dú)特型抗體。因此能以因此能以Ab1Ab2Ab3A

17、b的方式進(jìn)展的方式進(jìn)展下去，構(gòu)成免疫網(wǎng)絡(luò)，調(diào)理免疫應(yīng)對。下去，構(gòu)成免疫網(wǎng)絡(luò)，調(diào)理免疫應(yīng)對。三、根據(jù)抗原提呈細(xì)胞內(nèi)抗原的來源分類三、根據(jù)抗原提呈細(xì)胞內(nèi)抗原的來源分類u內(nèi)源性抗原內(nèi)源性抗原u 在在APC內(nèi)新合成的抗原，如病毒內(nèi)新合成的抗原，如病毒抗原、腫瘤抗原等，由抗原、腫瘤抗原等，由MHC-I類分子提呈類分子提呈給給CD8+T細(xì)胞細(xì)胞u外源性抗原外源性抗原u 并非由并非由APC合成、來源于細(xì)胞外合成、來源于細(xì)胞外的抗原，如吞噬的細(xì)胞或細(xì)菌等，由的抗原，如吞噬的細(xì)胞或細(xì)菌等，由MHC-II類分子提呈給類分子提呈給CD4+T細(xì)胞細(xì)胞四、其他分類四、其他分類 天然抗原和人工抗原 顆粒性抗原和可溶性抗原

18、 蛋白質(zhì)抗原、多糖抗原和核酸抗原 移植抗原、腫瘤抗原、變應(yīng)原、過敏原和耐受原一、超抗原一、超抗原 普通蛋白質(zhì)抗原可激活機(jī)體總普通蛋白質(zhì)抗原可激活機(jī)體總T細(xì)胞庫萬分細(xì)胞庫萬分之一至百萬分之一的之一至百萬分之一的T細(xì)胞。細(xì)胞。某些抗原物質(zhì)，只需求極低濃度某些抗原物質(zhì)，只需求極低濃度1-10ng/ml 即可激活即可激活2%-20%某些亞型的某些亞型的T細(xì)胞克隆，細(xì)胞克隆，產(chǎn)生產(chǎn)生 極強(qiáng)的免疫應(yīng)對，但又不同絲裂原的作用，極強(qiáng)的免疫應(yīng)對，但又不同絲裂原的作用，這類這類 抗原稱之為超抗原抗原稱之為超抗原superantigen， SAg。超抗原 TCRV b抗原肽MHC-II a T 細(xì)胞APC超抗原超抗

19、原superantigens, SAgsuperantigens, SAg能同時(shí)與MHC分子及TCR多肽結(jié)合，從而激活多克隆T細(xì)胞的蛋白質(zhì)大分子。超抗原能與MHC-II分子及TCRb鏈結(jié)合，從而呵斥T細(xì)胞的非特異性活化。超抗原激活超抗原激活T細(xì)胞的特點(diǎn)細(xì)胞的特點(diǎn)v強(qiáng)大的刺激才干強(qiáng)大的刺激才干v無須抗原處置無須抗原處置v與與T細(xì)胞相互作用無細(xì)胞相互作用無MHC限制性限制性v選擇性結(jié)合選擇性結(jié)合TCR鏈鏈V區(qū)區(qū)v超抗原不僅可激活超抗原不僅可激活T細(xì)胞，而且能夠誘導(dǎo)細(xì)胞，而且能夠誘導(dǎo)T細(xì)胞的耐受細(xì)胞的耐受v超抗原的免疫識別位點(diǎn)分為兩類：超抗原的免疫識別位點(diǎn)分為兩類：MHC結(jié)結(jié)合位和合位和TCRV區(qū)結(jié)

20、合的區(qū)結(jié)合的T細(xì)胞表位細(xì)胞表位超抗原的生物學(xué)意義超抗原的生物學(xué)意義v參與某些病理過程參與某些病理過程 v SAg刺激大量刺激大量T細(xì)胞激活，產(chǎn)生多種細(xì)胞因子細(xì)胞激活，產(chǎn)生多種細(xì)胞因子引起某些疾病引起某些疾病vSAg與本身免疫應(yīng)對與本身免疫應(yīng)對 v SAg的強(qiáng)大刺激能夠激活體內(nèi)本身反響性的強(qiáng)大刺激能夠激活體內(nèi)本身反響性T細(xì)細(xì)胞，從而誘發(fā)本身免疫性疾病胞，從而誘發(fā)本身免疫性疾病vSAg與免疫抑制與免疫抑制 v T細(xì)胞因過度激活而被耗竭細(xì)胞因過度激活而被耗竭v與抗腫瘤效應(yīng)與抗腫瘤效應(yīng) v CTL被大量激活而對腫瘤發(fā)揚(yáng)殺傷作用被大量激活而對腫瘤發(fā)揚(yáng)殺傷作用特點(diǎn)特點(diǎn)普通抗原普通抗原超抗原超抗原物質(zhì)屬性物質(zhì)屬性蛋白質(zhì)、多糖蛋白質(zhì)、多糖細(xì)菌外毒素、逆轉(zhuǎn)錄病毒細(xì)菌外毒素、逆轉(zhuǎn)錄病毒蛋白蛋白應(yīng)對特點(diǎn)應(yīng)對特點(diǎn)須被須被APC處置處置無須被處置無須被處置 然后被然后被T細(xì)胞識別細(xì)胞識別直接刺激直接刺激T細(xì)胞細(xì)胞反響細(xì)胞反響細(xì)胞B細(xì)胞、細(xì)胞、T細(xì)胞細(xì)胞CD4+T細(xì)胞細(xì)胞T細(xì)胞反響頻率細(xì)胞反響頻率l/1061/1041/201/5與與MHC-II分子結(jié)合部位分子結(jié)合部位肽結(jié)合溝肽結(jié)合溝非多態(tài)區(qū)非多態(tài)區(qū)與與TCR結(jié)合部