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第二章抗原抗原(antigen,Ag)是一類能刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)(能與TCR/BCR特異性結(jié)合)使之產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答(T/B細(xì)胞活化產(chǎn)生抗體和/或效應(yīng)T細(xì)胞)、并能與相應(yīng)免疫應(yīng)答產(chǎn)物(抗體和/或效應(yīng)T淋巴細(xì)胞)在體內(nèi)外發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)??乖那耙环N性能稱為免疫原性(immunogenicity)即抗原能刺激特異性免疫細(xì)胞,使之活化、增生、分化,最終產(chǎn)生免疫效應(yīng)物質(zhì)的特性;后一種性能稱為抗原性(antigenicity)或免疫反應(yīng)性(immunoreactivity)即抗原可在體內(nèi)外與相應(yīng)的免疫效應(yīng)物質(zhì)發(fā)生特異性結(jié)合的特性??乖拍钆c特性(一)immunogenicity指抗原能刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答,包括誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體及效應(yīng)T淋巴細(xì)胞的功能。(二)antigencity指抗原與抗體或效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合的能力。同時(shí)具有免疫原性和抗原性的物質(zhì)稱為完全抗原。只具有抗體結(jié)合能力,不能單獨(dú)誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生的物質(zhì)稱為半抗原(hapten)。在某種情況下,抗原也可誘導(dǎo)相應(yīng)的淋巴細(xì)胞克隆對(duì)該抗原表現(xiàn)為特異性無應(yīng)答狀態(tài)為免疫耐受----該抗原為耐受原。有些抗原還可引起機(jī)體發(fā)生病理性免疫應(yīng)答-變應(yīng)原抗原的理化特性一定的化學(xué)性質(zhì)大分量物質(zhì)化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)分子構(gòu)象與易接近性(如圖)物理狀態(tài)宿主因素異物性:異種物質(zhì);同種異體物質(zhì);自身抗原宿主遺傳性、年齡和性別免疫方法影響:抗原劑量、途徑、次數(shù)、間隔時(shí)間、佐劑等第一節(jié)影響抗原免疫原性的因素第二節(jié)抗原特異性特異性是指物質(zhì)之間的相互吻合性或針對(duì)性、專一性。抗原的特異性表現(xiàn)在兩個(gè)方面,即免疫原性的特異性和抗原性的特異性。特異性是免疫應(yīng)答最重要的特點(diǎn),也是免疫學(xué)診斷與防治的理論依據(jù)。決定抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)是抗原分子中的抗原決定基。一、抗原決定基—抗原特異性的分子基礎(chǔ)1.抗原決定基概念抗原決定基/簇(antigenicdeterminant)(表位-epitope)指抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)。是免疫反應(yīng)具有特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)一個(gè)多肽決定基含5~6個(gè)氨基酸殘基;一個(gè)多糖決定基含5~7個(gè)單糖;一個(gè)核酸半抗原決定基含6~8個(gè)核苷酸。2.決定基的影響因素:決定基性質(zhì)、數(shù)目、空間構(gòu)型決定抗原的特異性4.抗原決定基的種類構(gòu)象決定基:序列上不相連的多肽或多糖,由空間構(gòu)象形成的決定基,見于BCR或抗體識(shí)別的決定基,一般位于分子的表面,主要是B細(xì)胞識(shí)別。順序決定基:一段序列相連的氨基酸片段,又稱線性決定基,多位于抗原分子的內(nèi)部,主要是T細(xì)胞識(shí)別。功能性決定基:位于分子表面易被BCR或抗體識(shí)別的決定基。隱蔽性決定基:位于分子內(nèi)部,不能與BCR或抗體結(jié)合的表位。T細(xì)胞決定基T細(xì)胞決定基位于抗原分子內(nèi)部,必須由APC將抗原加工處理為小分子多肽并與MHC分子結(jié)合,然后才能被TCR所識(shí)別。B細(xì)胞決定基BCR能與未經(jīng)APC加工的抗原發(fā)生反應(yīng),其識(shí)別的靶結(jié)構(gòu)主要位于抗原分子表面決定基。按結(jié)構(gòu)分識(shí)別細(xì)胞按功能分6.共同抗原與交叉反應(yīng)共同抗原(交叉反應(yīng)抗原)
兩種不同的抗原分子所具有的相同或相似的抗原決定基稱為共同抗原或交叉反應(yīng)抗原。交叉反應(yīng)
具有共同抗原的物質(zhì)其抗原和抗體之間相互結(jié)合發(fā)生的反應(yīng)。
1.造成誤診或干擾實(shí)驗(yàn):
臨床診斷/菌種鑒定,用吸收試驗(yàn)去除交叉反應(yīng)抗體
2.協(xié)助診斷:
易得的細(xì)菌抗原來診斷難培養(yǎng)的病原微生物感染(如:外斐氏反應(yīng)等)
3.交叉免疫保護(hù):布氏桿菌有羊、牛、豬、犬等型,各型間有共同抗原表位,用羊型Ag免疫接種即預(yù)防其它幾型的感染。
4.藥物交叉過敏反應(yīng):PN過敏,頭孢類亦應(yīng)慎用。5.致病作用:
交叉反應(yīng)的實(shí)際意義溶血性鏈球菌腎小球基底膜
共同抗原急性腎小球腎炎第三節(jié)抗原的種類
一根據(jù)產(chǎn)生抗體時(shí)是否需要Th細(xì)胞參與分類胸腺依賴抗原(TD-Ag)胸腺非依賴抗原(TI-Ag)1.胸腺依賴性抗原(TD-Ag):細(xì)胞、病毒、各種蛋白質(zhì)①除B細(xì)胞表位外,還有T細(xì)胞表位(需在T細(xì)胞輔助下才能激活B細(xì)胞產(chǎn)生抗體)②活化成熟B細(xì)胞,引起回憶應(yīng)答,誘導(dǎo)產(chǎn)生IgG類抗體③可誘導(dǎo)產(chǎn)生體液免疫,也可誘導(dǎo)細(xì)胞免疫(需APC)2.胸腺非依賴性抗原(TI-Ag):細(xì)菌脂多糖、莢膜多糖、聚合鞭毛素①只有B細(xì)胞表位,不需T細(xì)胞輔助②可活化未成熟的B細(xì)胞(TI-1:成熟/不成熟B;TI-2:成熟B),不引起回憶應(yīng)答,誘導(dǎo)產(chǎn)生IgM類抗體③只誘導(dǎo)產(chǎn)生體液免疫TD-Ag和TI-Ag的比較特性TD-AgTI-Ag化學(xué)組成蛋白質(zhì)多糖化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的抗原決定基重復(fù)的同一抗原決定基誘導(dǎo)的Ig類型IgM、IgG、IgAIgM免疫記憶形成不形成誘導(dǎo)細(xì)胞免疫能不能Th細(xì)胞輔助需要不需要第三節(jié)抗原的種類
三其它分類
1.抗原性能:完全抗原、半抗原2.與APC的關(guān)系:內(nèi)源性抗原、外源性抗原3.產(chǎn)生方式:天然抗原、人工抗原4.物理性狀:顆粒性抗原、可溶性抗原5.化學(xué)性質(zhì):蛋白抗原、多糖抗原6.誘導(dǎo)免疫應(yīng)答:變應(yīng)原、過敏原、耐受原腫瘤抗原醫(yī)學(xué)上重要的抗原物質(zhì)細(xì)菌抗原一、異種抗原1病原微生物衣殼:蛋白包膜:糖蛋白腺病毒流感病毒口蹄疫病毒狂犬病病毒病毒性抗原真菌白色念珠菌
(1,000Xoil)瘧原蟲其他病原微生物醫(yī)學(xué)上重要的抗原物質(zhì)一、異種抗原1病原微生物2細(xì)菌的外毒素和類毒素3動(dòng)物免疫血清4變應(yīng)原1.中和外毒素作用如:破傷風(fēng)抗毒素血清、白喉抗毒素血清等。2.異種動(dòng)物的血清蛋白對(duì)人具有免疫原性,可導(dǎo)致血清過敏性休克。醫(yī)學(xué)上重要的抗原物質(zhì)一、異種抗原1病原微生物2細(xì)菌的外毒素和類毒素3動(dòng)物免疫血清4變應(yīng)原二、異嗜性抗原醫(yī)學(xué)上重要的抗原物質(zhì)異嗜性抗原(heterophilantigen,又稱Forssman抗原):不同種屬生物間存在的共同抗原。
豚鼠綿羊醫(yī)學(xué)上重要的抗原物質(zhì)三、同種異型抗原1血型抗原2主要組織相容性抗原醫(yī)學(xué)上重要的抗原物質(zhì)——人類血型抗原已報(bào)導(dǎo)23個(gè)系統(tǒng)(一)ABO(H)血型系統(tǒng):A、B、AB、O四型人類ABO(H)血型系統(tǒng)的分類血型抗原(RBC)抗體(血清)———————————————————A型A抗原抗B抗體B型B抗原抗A抗體AB型AB抗原無抗A、抗B抗體O型無A、B抗原抗A、抗B抗體———————————————————Rh血型系統(tǒng)1.恒河猴(Macacusrhesus)RBC家兔抗恒河猴RBC抗體(免疫血清)+人RBC凝集反應(yīng)(+)人RBC恒河猴RBCRHCE基因(+)RHD基因(+)RHCE基因(+)RHD基因(-)共同抗原,稱Rh抗原。D抗原(+)Rh+D抗原(-)Rh-醫(yī)學(xué)上重要的抗原物質(zhì)四、自身抗原(相關(guān)章節(jié))
隱蔽自身抗原修飾自身抗原五、腫瘤抗原(相關(guān)章節(jié))
六、獨(dú)特型抗原(相關(guān)章節(jié))
七、分化抗原(CD分子)醫(yī)學(xué)上重要的抗原物質(zhì)醫(yī)學(xué)上重要的抗原物質(zhì)一、異種抗原1病原微生物2細(xì)菌外毒素和類毒素3動(dòng)物免疫血清4變應(yīng)原二、異嗜性抗原三、同種異型抗原1血型抗原2主要組織相容性抗原四、自身抗原(相關(guān)章節(jié))
自身成分隱蔽抗原修飾抗原五、腫瘤抗原(相關(guān)章節(jié))
六、獨(dú)特型抗原七、分化抗原(相關(guān)章節(jié))醫(yī)學(xué)上重要的抗原物質(zhì)一、超抗原1.超抗原概念:某些抗原物質(zhì),只需要極低濃度(1-10ng/ml)即可激活2%-20%某些亞型的T細(xì)胞克隆,產(chǎn)生極強(qiáng)的免疫應(yīng)答,但又不同于絲裂原的作用,這類抗原稱為超抗原(superantigen,SAg)。是一類與抗原提呈細(xì)胞(APC)表面的MHC-II類分子及TCR的Vβ區(qū)結(jié)合,非特異性地刺激T細(xì)胞活化、增生,并且釋放一定量細(xì)胞因子(TNF、IFN、IL-2、IL-6等)的Ag。第四節(jié)非特異性多克隆刺激物(超抗原、絲裂原、佐劑)2.SAg激活T細(xì)胞的特點(diǎn)
1強(qiáng)大的刺激能力2無須抗原提呈細(xì)胞的處理3與T細(xì)胞相互作用T細(xì)胞無MHC限制性4選擇性結(jié)合TCRβ鏈V區(qū):
普通抗原肽-MHCII分子復(fù)合物結(jié)合TCR所有5個(gè)可變成分,即Vα、Jα、Vβ、Dβ、Jβ。
超抗原分子僅選擇性與TCRβ鏈的Vβ片段結(jié)合。
2.超抗原的種類
1外源性超抗原:主要是某些細(xì)菌的毒素(金黃色葡萄球菌腸毒素、A族鏈球菌M蛋白和致熱外毒素A~C等)。共同特點(diǎn)是:均為由細(xì)菌分泌的具有水溶性的蛋白質(zhì),對(duì)靶細(xì)胞無直接傷害作用,可與MHC-II類分子結(jié)合,活化CD4+T細(xì)胞。
2內(nèi)源性超抗原:病毒(主要是逆轉(zhuǎn)錄病毒)在細(xì)胞內(nèi)的編碼蛋白。如小鼠乳腺腫瘤病毒蛋白。人類免疫缺陷病毒(HIV)在體內(nèi)的某些表達(dá)產(chǎn)物。4.超抗原的生物學(xué)意義
超抗原大多引起病理性免疫反應(yīng)。1引起某些病理過程。2引起自身免疫應(yīng)答。3引起免疫抑制。4抗瘤效應(yīng)。二、絲裂原:絲裂原概念:某些植物種子中的糖蛋白和細(xì)菌的產(chǎn)物能夠非特異性多克隆刺激B/T細(xì)胞發(fā)生有絲分裂的物質(zhì).絲裂原種類:T(人和鼠)—ConA/PHA;B(鼠)—SPA/LPS;
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