醫(yī)學免疫學-抗原

1、ANTIGEN抗 原1 抗原（antigen，Ag）是指能與 TCR / BCR 或抗體結(jié)合，具有啟動免疫應(yīng)答潛能的物質(zhì) 2抗原分子的兩種基本特性 免疫原性（immunogenicity）：即能刺激機體的免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答的特性 抗原性（antigenicity）：即能與免疫應(yīng)答的產(chǎn)物發(fā)生特異性結(jié)合的特性3幾個不同的概念 免疫原（immunogen）：又稱完全抗原，是指 同時具有免疫原性和抗原性的物質(zhì) 半抗原（hapten）：即只具有抗原性而無免疫 原性的物質(zhì) 載體（carrier）：是使半抗原變成完全抗原的 物質(zhì)，載體決定了抗原分子的免疫原性 表位（epitope）：是與 TCR / BC

2、R及抗體特異 性結(jié)合的基本單位 耐受原（tolerogen）：引起免疫耐受的抗原 變應(yīng)原（allergen）：引起變態(tài)反應(yīng)的抗原4一、 抗 原 的免 疫 原 性 與 特 異 性5 （一）決定抗原分子免疫原性的因素6 1. 異物性：異物性是抗原分子免疫原性的本質(zhì)，包括異種物質(zhì)、同種異體物質(zhì)、 某些自身物質(zhì) 2. 抗原分子的理化特性：如抗原分子的化學性質(zhì)、分子量的大小、結(jié)構(gòu)的復雜性、分子的構(gòu)象、易接近性及物理狀態(tài)等 3. 宿主方面的因素：遺傳因素、年齡、性別、健康狀態(tài)等 4. 抗原進入機體的方式： 進入抗原的劑量、途徑、次數(shù)、間隔時間以及佐劑的存在等 78（二）抗原分子的特異性9 抗原決定基（an

3、tigenic determinant）： 又稱表位（epitope），是決定抗原分子特異 性的特殊化學基團，是與TCR / BCR 及抗體 特異性結(jié)合的基本單位，與其性質(zhì)、數(shù)目和 空間構(gòu)象有關(guān) 1011 1. 抗原決定基的類型 按表位的結(jié)構(gòu)分類： 構(gòu)象表位（conformational determinant）是 指序列上不相連的多糖或多肽，一般位于分子表面， 與其空間構(gòu)象有關(guān)，是與BCR或抗體結(jié)合的部位 順序表位（線性表位linear determinant）是指一段序列相連的氨基酸片段，多位于抗原分子內(nèi)部，主要是TCR識別的單位 12 按表位在抗原分子中的位置分類： 功能性表位： 既位于

4、抗原分子表面的表位，易被 BCR 或抗 體所識別，其功能性表位的數(shù)目為抗原結(jié)合價 隱蔽性表位： 位于分子內(nèi)部的不能與BCR或抗體結(jié)合的表位， 但可因理化因素的影響而暴露在分子表面形成功 能性表位13 按識別表位的免疫細胞的種類分類 在免疫應(yīng)答中T、B細胞識別不同的表位，分別 稱為T細胞表位和B細胞表位T細胞表位與B細胞表位的特征 T細胞表位 B細胞表位 表位受體 TCR BCR 表位性質(zhì) 主要是變性多肽 天然的多肽、多糖、脂多 糖、有機化合物 表位大小 8 12個氨基酸（CD8+ T細胞） 5 15個氨基酸、5 7個 12 17個氨基酸（CD4+ T細胞） 單糖/氨基酸 表位類型 線性表位 構(gòu)

5、象表位；線性表位 表位位置 抗原分子的任意部位 抗原分子的表面 MHC分子 必需 無需 APC處理 需要 不需要1415 2. 半抗原決定基與載體決定基 半抗原載體效應(yīng)初次 再次 抗DNP抗體 BSA-DNP BSA-DNP 抗DNP（+） BSA-DNP OA-DNP 抗DNP（ + ） BSA-DNP，OA OA-DNP 抗DNP（+） 半抗原-載體效應(yīng)說明 完全抗原分子表面具有兩種抗原決定簇，即載體決定簇和半抗原 決定簇 在初次和再次免疫應(yīng)答時，半抗原只有在相同的載體上，才能產(chǎn) 生抗體 在免疫應(yīng)答中 T 細胞識別載體決定簇，對抗體產(chǎn)生起輔助作用； B 細胞識別半抗原決定簇，產(chǎn)生特異性抗體

6、16 3.共同抗原和交叉抗原 共同抗原（common antigen）：存在于兩 種不同抗原之間的相同或相似的抗原決定基 交叉反應(yīng)（cross-reaction）：一種抗體對 具有相同或相似決定基的不同抗原的反應(yīng)17二、抗原的種類18 1. 根據(jù)產(chǎn)生抗體時是否需Th細胞參與分為： 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） 19TD-Ag與TIAg的比較 特性 TI-Ag TD-Ag 化學性質(zhì) 主要為某些糖類 多為蛋白質(zhì)類 結(jié)構(gòu)特點 結(jié)構(gòu)簡單 結(jié)構(gòu)復雜 具有相同的決定基

7、 具有多種不同的決定基 重復出現(xiàn)同一決定基 無重復的同一決定基 無載體決定基 有載體決定基 誘導免疫應(yīng)答的條件 巨噬細胞參與 多數(shù)不需要 需要 T 細胞依賴性 否 是 免疫應(yīng)答特點 應(yīng)答類型 體液免疫 體液免疫和/或細胞免疫 活化的B細胞 B1細胞 B2細胞 誘導的Ig類型 Ig M 各類Ig 再次免疫應(yīng)答 不產(chǎn)生 產(chǎn)生 免疫記憶 不形成 形成 誘導免疫耐受 易 不易 常見的抗原種類 莢膜多糖、 LPS BSA、 SRBC 、 類毒素20 2. 根據(jù)抗原與機體的親緣關(guān)系分為： 異種抗原（xenogenic antigen）：存在于兩個不同物種之 間的抗原物質(zhì) 同種異型抗原（allogenic

8、antigen）：同一種屬不同個體之 間存在的抗原物質(zhì) 自身抗原（autoantigen）：是指某些隱蔽的自身成分或修 飾的自身成分 異嗜性抗原（heterophilic antigen）：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 獨特型抗原（idiotype antigen）：是指 TCR、BCR 或 Ig分 子 V 區(qū)特定的氨基酸序列21三、非特異性免疫刺激劑22(一)超 抗 原 1. 概念 超抗原（superantigen，SAg）：是指能在極低濃度下即可非特異地刺激多數(shù) T 細胞克隆活化增殖，產(chǎn)生極強免疫應(yīng)答的物質(zhì)23 2. 種類 外源性超抗原：金黃色葡萄球菌腸

9、毒素（SE）、 鏈球菌致熱外毒素、M蛋白 內(nèi)源性超抗原：小鼠乳腺瘤病毒（MMTV）、 人類免疫缺陷病毒（HIV-gp120）243.特點 強大的刺激能力：普通抗原1/106 1/104 超抗原 1/20 1/5 不需APC處理：超抗原結(jié)合部位在T細胞的TCR V區(qū)和 MHC-II 的非多態(tài)區(qū) 無 MHC 限制性：超抗原雖與 APC 的 MHC-II 類分子結(jié) 合，但不受 MHC-II 類型別的限制 選擇性識別TCR V區(qū)：一種超抗原通常可與數(shù)種V 片 段結(jié)合，而且人類 TCR V基因片段只有20余種，因此 SAg至少可結(jié)合 T 細胞總數(shù)的 1/20 以上2526 超抗原與普通抗原的比較 特點

10、普通抗原 超 抗 原 化學性質(zhì) 蛋白質(zhì)、多糖 細菌外毒素或逆轉(zhuǎn)錄病毒的產(chǎn)物 免疫識別位 T 細胞表位 與 TCR V結(jié)合的 T 細胞表位 B 細胞表位 MHC 結(jié)合位 抗原呈遞特點 APC存在 + + APC處理 + 與MHC-II結(jié)合部位 抗原結(jié)合凹槽 非多態(tài)區(qū) 誘導應(yīng)答的特點 識別 被 T 細胞識別 直接刺激 T 細胞 應(yīng)答細胞 B 細胞，T 細胞 T 細胞（間接 B 細胞） T 細胞反應(yīng)頻率 1/106 1/104 1/20 1/5 與 TCR 結(jié)合部分 鏈 V，J 區(qū) 鏈 V、D、J 區(qū) 鏈 V 區(qū) MHC限制性 + 274.超抗原的生物學意義 參與某些病理過程：如細菌性食物中毒、某些

11、 類型的休克、AIDS 誘導自身免疫應(yīng)答：引起某些自身免疫病 誘導免疫抑制：T 細胞因過度激活而消耗，導 致T 細胞功能或數(shù)量失調(diào) 誘導抗瘤效應(yīng)：各 T 細胞亞群或 CTL大量活化 并分泌大量細胞因子，從而增強對瘤細胞的殺 傷活性28 (二)佐 劑(adjuvant）：凡是與抗原一起注射或預先 注射機體時，能夠增強機體對抗原的免疫應(yīng)答或改變 免疫應(yīng)答類型的物質(zhì) 1. 種類： 生物佐劑（BCG、CP、LPS、CK ） 化學佐劑（氫氧化鋁、明礬 ） 人工合成的多聚物（ poly IC、poly AU ） 弗氏完全佐劑和弗氏不完全佐劑 2. 作用機理： 改變抗原的物理形狀 延長抗原在體內(nèi)存留的時間 增加 APC 對抗原處理和呈遞的