分子免疫學(xué)抗原

分子免疫學(xué)抗原1第一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

本章教學(xué)大綱

【目的要求】

1.

掌握抗原、免疫原性、抗原性、完全抗原、半抗原（抗原決定簇）和載體的概念；掌握血型抗原和異嗜性抗原的概念。

2.

熟悉決定抗原性的條件，熟悉T細(xì)胞表位和B細(xì)胞表位的特點(diǎn)。

3.

了解抗原的分類，超抗原和免疫佐劑的含義。

P72第二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五【教學(xué)內(nèi)容】

1.抗原、免疫原性、抗原性、完全抗原、半抗原、載體和佐劑的概念。

2.抗原的分類：胸腺依賴性抗原和胸腺非依賴性抗原；異種抗原、同種異型抗原；自身抗原。醫(yī)學(xué)上重要的抗原物質(zhì)：血型抗原、異嗜性抗原、超抗原。

3.影響抗原免疫原性的因素，表位或抗原決定簇。構(gòu)象決定簇和線性決定簇的概念，T、B細(xì)胞表位的特點(diǎn)。3第三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五第一節(jié)抗原概論

一、概念抗原（Antigen,Ag）:刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的物質(zhì)。（應(yīng)：抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生應(yīng)答產(chǎn)物--抗體或免疫效應(yīng)細(xì)胞,答:抗原與免疫應(yīng)答產(chǎn)物結(jié)合并將其排除體外）抗原：主要指病原微生物、其代謝產(chǎn)物以及抗毒素血清和藥物等。根據(jù)來源可分為外來抗原和自身抗原。變應(yīng)原（allergen）引發(fā)速發(fā)型超敏反應(yīng)的抗原耐受原（tolerogen）引起免疫耐受的抗原。4第四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五5第五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

二、抗原的兩種基本特性

1.

免疫原性（immunogenecity）:抗原分子能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答（產(chǎn)生特異性抗體及免疫效應(yīng)細(xì)胞）的性質(zhì)。

AgTB致敏T細(xì)胞漿細(xì)胞抗體免疫原性示意圖免疫效應(yīng)細(xì)胞6第六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五7第七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

2.

抗原性抗原性（antigenicity）又稱免疫反應(yīng)性，是指抗原分子與免疫應(yīng)答產(chǎn)物（抗體或免疫效應(yīng)細(xì)胞）發(fā)生特異性結(jié)合的性質(zhì)。AgTB致敏T細(xì)胞漿細(xì)胞

抗原性（免疫反應(yīng)性）示意圖抗體第八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

三、完全抗原與半抗原

1.

完全抗原（completeantigen)

具有免疫原性和抗原性的物質(zhì)。

2.

半抗原（hapten，又稱不完全抗原）無免疫原性，只有抗原性的物質(zhì)。

3.

載體（carrier）：賦予半抗原以免疫原性的蛋白質(zhì)。

半抗原+蛋白質(zhì)（載體）＝完全抗原。9第九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五半抗原

+載體抗體BTh完全抗原BBBTh半抗原—載體效應(yīng)示意圖半抗原+蛋白質(zhì)（載體）＝完全抗原10第十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié)抗原的異物性與特異性

一、異物性來源于體外的抗原，絕大多數(shù)抗原屬于異物，但也存在自身抗原。

二、特異性

抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)是抗原決定簇（antigenicdeterminant）,抗原決定簇亦稱表位（epitope），又稱半抗原（hapten）。11第十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

（一）抗原決定簇（antigenicdeterminant，又稱表位（epitope））

1.

概念

（1）抗原決定簇：抗原分子存在的能被TCR/BCR或抗體Fab片段特異性結(jié)合的特殊化學(xué)基團(tuán)，是免疫應(yīng)答特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（2）抗原結(jié)合價(jià)（antigenicvalence）：能夠與抗體分子結(jié)合的決定簇?cái)?shù)目。12第十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

2.

類型

（1）構(gòu)象決定簇(構(gòu)象表位)：（conformationaldeterminant）由空間構(gòu)象形成的決定簇，序列上不連續(xù)。

（2）順序決定簇：（sequencedeterminant），又稱線性表位（lineardeterminant），序列相連續(xù)的氨基酸肽片段構(gòu)成的決定簇。13第十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五構(gòu)象決定簇與線性決定簇14第十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

（二）T、B細(xì)胞表位

1.T細(xì)胞表位（1）T細(xì)胞表位（Tcellepitope）:抗原上與TCR(T細(xì)胞受體)結(jié)合的表位（約9～17個(gè)氨基酸殘基）。（2）T細(xì)胞識(shí)別抗原的二個(gè)結(jié)合部位（3）限制位（agretope）：與MHC（主組織相容性復(fù)合體）分子結(jié)合

2.B細(xì)胞表位:抗原上與抗體和BCR結(jié)合的表位（約6～7個(gè)氨基酸基或糖基）。P1015第十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五T細(xì)胞表位B細(xì)胞表位表位受體TCRBCRMHC分子必需無需表位性質(zhì)主要是線性短肽天然多肽，多糖，脂多糖，有機(jī)化合物表位大小9—12個(gè)氨基酸（CD8＋T細(xì)胞）12—17個(gè)氨基酸（CD4＋T細(xì)胞）6－7個(gè)氨基酸或5－7個(gè)單糖、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T細(xì)胞表位與B細(xì)胞表位的特性比較P10Table1-216第十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

（三）抗原-抗體反應(yīng)的特異性

抗原表位(抗原決定簇）的性質(zhì)、數(shù)目、位置、空間排列和立體構(gòu)象決定著抗原-抗體反應(yīng)的高度特異性。17第十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

（四）共同抗原表位與交叉反應(yīng)P270

1.共同表位（commonepitope）：不同抗原之間含有的相同或相似的抗原表位。

2.交叉反應(yīng)（cross-reaction）:抗體或致敏淋巴細(xì)胞對(duì)具有相同或相似表位的不同抗原均具有的反應(yīng)（交叉結(jié)合）。18第十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五第三節(jié)影響抗原免疫應(yīng)答的因素一、抗原分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1.分子量越大，免疫原性越強(qiáng)。

2.化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)（1）蛋白質(zhì)（2）多糖：具有免疫原性,較蛋白質(zhì)弱。（3）核酸：多無免疫原性。

3.可降解性：

L-氨基酸易降解；

D-氨基酸不易降解。19第十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五二、宿主方面的因素

1.遺傳因素同種動(dòng)物不同品系及同種品系不同個(gè)體對(duì)同種抗原產(chǎn)生不同強(qiáng)度的免疫應(yīng)答。（重點(diǎn)?。。┩N品系劑量不足或過多均不引起免疫應(yīng)答。

三、免疫原的劑量及進(jìn)入途徑

（1）劑量

1）劑量不足或過多均不引起免疫應(yīng)答。

2）重復(fù)進(jìn)入引起強(qiáng)免疫應(yīng)答（這就是為什么類似甲肝、乙肝疫苗要注射多次的原因?。?。（2）途徑：皮內(nèi)>皮下>肌肉>靜脈>腹腔>呼吸道和口服免疫應(yīng)答水平依次降低。P820第二十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五第四節(jié)抗原的分類

一、根據(jù)抗原性能(P10)

1.

完全抗原2.半抗原二、根據(jù)抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答是否需要Th細(xì)胞輔助

1.胸腺依賴性抗原（thymus-dependentantigen,TD-Ag）如，多數(shù)蛋白質(zhì)抗原。

2.胸腺非依賴性抗原（thymus-independentantigen,TI-Ag）如細(xì)菌脂多糖，聚合鞭毛素。21第二十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五胸腺依賴性抗原與胸腺非依賴性抗原活化B細(xì)胞的不同機(jī)制TD-Ag:多數(shù)蛋白質(zhì)抗原TI-Ag:細(xì)菌脂多糖，聚合鞭毛素22第二十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

三、根據(jù)與人體的親緣關(guān)系

（一）異種抗原異種抗原（xenogenicAg）主要指病原微生物。異種抗原23第二十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五最典型的抗體之一：細(xì)菌24第二十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

（二）同種異型抗原

同種異型抗原（allogenicAg）主要包括血型抗原、主組織相容性抗原(MHC)以及次要組織相容性抗原等。

1.人類血型抗原目前，已報(bào)導(dǎo)23個(gè)系統(tǒng)。25第二十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五（1）ABO（H）血型系統(tǒng)：人類ABO(H)血型系統(tǒng)可分為A、B、AB和O四種類型。

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

———————————————————26第二十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

（2）Rh血型系統(tǒng)應(yīng)用恒河猴（Macacusrhesus）RBC家兔抗恒河猴RBC抗體（免疫血清）+人類RBC凝集反應(yīng)（+）。

人類RBC

恒河猴RBCRHCE基因（+）

RHD基因（+）

RHCE基因（+）

RHD基因（-）D抗原（+）

Rh+D抗原（-）

Rh-共同存在D抗原（+）

Rh+27第二十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五新生兒溶血癥示意圖

孕婦(Rh-)胎兒(Rh+)抗Rh抗體新生兒RBC(Rh+)溶血反應(yīng)＋28第二十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五新生兒溶血癥示意圖29第二十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

2.主要組織相容性抗原

主要指MHCⅠ類分子和Ⅱ類分子。MHCⅠ類分子和Ⅱ類分子模式圖30第三十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

（三）自身抗原

自身抗原(autoantigen)的形成

主要有以下原因。

1.隱蔽抗原釋放

2.自身抗原被修飾（1）生物因素（2）化學(xué)修飾（3）物理修飾

3.抗原決定基擴(kuò)展

4.分子模擬（異嗜性抗原）31第三十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

（四）異嗜性抗原異嗜性抗原(heterophileantigen)是指一類與種屬特異性無關(guān)，存在于人、動(dòng)物、植物及微生物組織之間的共同抗原。因Forssman首先發(fā)現(xiàn)這種抗原，故亦稱為Forssman抗原。豚鼠綿羊32第三十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

（五）獨(dú)特型抗原P216

獨(dú)特型(idiotype):Ig的V區(qū)、B/T細(xì)胞抗原識(shí)別受體(BCR/TCR)所具有的獨(dú)特的氨基酸順序和空間構(gòu)象，構(gòu)成不同的表位.Id可誘導(dǎo)自身產(chǎn)生相應(yīng)的抗體稱抗獨(dú)特型抗體。由于獨(dú)特型由抗體的生物學(xué)作用轉(zhuǎn)變?yōu)榭乖匦?，亦稱獨(dú)特型抗原(idiotypicantigen)。33第三十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五獨(dú)特型抗原引起的獨(dú)特型—

抗獨(dú)特型網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)

34第三十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

四、其他分類

（一）產(chǎn)生方式不同

1.天然抗原

2.人工合成抗原

（二）物理性狀的不同

1.顆粒性抗原

2.可溶性抗原35第三十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

（三）化學(xué)性質(zhì)不同

1.蛋白質(zhì)抗原

2.多糖抗原

3.多肽抗原

（四）誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的作用

1.移植抗原

2.腫瘤抗原

3.變應(yīng)原P2314.過敏原及耐受原

36第三十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五第五節(jié)超抗原和絲裂原一、超抗原

（一）概念可激活很高數(shù)量T細(xì)胞的某些細(xì)菌或病毒產(chǎn)物稱作超抗原（superantigen,SAg）。

（二）作用特點(diǎn)

1.具有強(qiáng)激活T細(xì)胞（CD4+T細(xì)胞）作用，可刺激T細(xì)胞總數(shù)的5～20%。37第三十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

2.抗原無需處理，直接與MHC-II類分子和TCR-V結(jié)合。

3.無MHC限制性，同MHC-II類分子結(jié)合，增加TCR與SAg的親和力。

4.可激活T細(xì)胞，又可致T細(xì)胞產(chǎn)生免疫耐受或抑制。38第三十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五超抗原激活多克隆示意圖

(實(shí)際是激活了更多的細(xì)胞進(jìn)行了分化）普通抗原單克隆/寡克隆T細(xì)胞應(yīng)答1:104-1:105超抗原多克隆T細(xì)胞應(yīng)答1:4-1:1039第三十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五超抗原作用示意圖40第四十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五普通抗原與超抗原不同識(shí)別機(jī)制的比較

41第四十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五42第四十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期五

二、絲裂原

在體外實(shí)驗(yàn)中，能與T、B細(xì)胞表面的相應(yīng)受體結(jié)合，刺激靜止的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化為淋巴母細(xì)胞，表現(xiàn)出體積增大，胞漿增多，DNA合成增加或有絲分裂變