免疫学 抗原

《免疫学 抗原》由会员分享，可在线阅读，更多相关《免疫学 抗原（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、主要内容： v抗原的概念 v构成抗原的条件 v抗原特异性与抗原决定簇 v半抗原-载体现象 v抗原的类型 v重要的抗原物质 第一章 抗 原 重 点：抗原的基本概念 抗原的免疫原性 抗原的特异性 难 点：半抗原载体现象，载体效应 。 目的要求： 1.掌握抗原的概念和抗原的两大特性 2.掌握决定抗原免疫原性的条件 3.掌握抗原决定簇的概念；交叉反应的概念和意 义 4.掌握半抗原载体效应现象及其原因。 5.熟悉抗原分类的基本概念，掌握胸腺依赖抗原 和胸腺非依赖抗原,了解抗原的其他分类方法 一、概念 1抗原（antigen, Ag）： 是一类能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答， 产生致敏L-C和（或）

2、抗体，并能与相应的致敏L-C 和（或）抗体在体内或体外发生特异性结合的物质 。例如：乙型肝炎疫苗、禽流感病毒、禽流感灭活 苗。 第一节 抗原的概念 又称为，免疫反应性。抗原能与相应的免 疫应答产物（抗体和致敏淋巴细胞）在体 内或体外发生特异性结合的性能。 抗原刺激机体免疫系统产生抗体和致敏淋 巴细胞的性能。 2.免疫原性(immunogenicity) 3.反应原性(reactigenicity) 抗原性=免疫原性+反应原性 4.完全抗原(complete antigen)： 免疫原（immunogen），既具有免疫原性又具有 反应原性的抗原。蛋白质、细菌、病毒 5.不完全抗原(incompl

3、ete antigen)： 又称半抗原（Hapten)，单独存在时只具有反应原性 而无免疫原性的物质。大多数的多糖、类脂、药物 等如二硝基酚、青霉素。 （1）半抗原 （2）完全抗原 免疫机体 不产生抗体 产生抗体 免疫机体 + 相应抗体 + 相应抗体 既然半抗原不能刺激机体产生抗体 ，那么其反应原性中，与半抗原结合的 抗体从何而来呢？有什么方法可得到针 对半抗原的抗体？ 免疫原（immunogen）：在具有免疫应 答能力的机体中，能使机体产生免疫应 答的物质。半抗原不属于免疫原。 载体：是能赋予半抗原以免疫原性的大分子物质 。 即半抗原+载体 完全抗原 6.载体(carrier) 用化学合成的

4、方法：将半抗原+大分子物质（BSA等） 形成半抗原-BSA复合物，即具有了免疫原性。 常用载体：BSA（牛血清白蛋白） OVA（卵清白蛋白） HSA（人血白清蛋白） 载体 半抗原 半抗原 载体复 合物 二、抗原的两种性能 1.免疫原性 2.反应原性 问题1：一种物质要成为抗原必须具备的 特质是什么呢？影响免疫原性质量的因素又 有哪些呢？我们一日三餐中的三大营养物质 是否属于抗原而受到机体的排斥？为什么？ 第二节 构成抗原的条件 一、异源性（foreignness） 异源性又称异物性，是构成抗原的首要条件。 异物：化学组成和结构与宿主的自身成 分相异，或者机体的免疫活性细胞从未与其 接触过的物质

5、就是异物。 抗原与机体之间种族关系越远，组织结构 差异越大，免疫原性越强。 如：微生物抗原人 强免疫原 鸭血清蛋白鸡：弱免疫原 兔：强免疫原 v异种抗原：不同种属间的抗原 v同种异体抗原：同种异体间的物质，如血型 抗原、组织相容性抗原。 v自身抗原：自身物质，如I型糖尿病（胰岛 素依 v赖型糖尿病) 胰岛细胞 胰岛细胞被破坏 胰岛素分泌不足 按亲缘关系的远近可分为三个不同层次： 异种抗原同种异体抗原自身抗原 胰岛素依赖型糖尿病 抗原的免疫原性与其分子大小密切相关 二、大分子有机物 1.小分子物不具有载体特性。 2.大分子物质一般结构较复杂，抗原位 点较多。 3.大分子具有相对的稳定性，不易降

6、解，可较长时间刺激T-C和B-C。 MW10KD（1万以上），才有较强的免疫原性; MW 在5-10KD之间，免疫原性弱; MW5KD ，免疫原性很差或无免疫原性; MW1000的小分子为半抗原； 胰岛素MW为5,734KD,具有很好的免疫原性 明胶的MW高达100KD，免疫原性却很差 问题2：半抗原没有免疫原性，但可经改造使 之具有免疫原性。举例说明如何改造？ 分子结构和空间构象复杂者抗原性强。 对蛋白质抗原来说，凡是含有芳香族氨基酸的 蛋白质抗原性较强，如酪氨酸。 多肽链中的二硫键也起重要作用。（形成环形 结构） 三、化学组成、分子结构和立体构像的复杂性 例如：胰岛素结构复杂； 明胶的MW

7、高达100KD，因其为直链氨基酸， 结构单一，免疫原性却很差。 1抗原的物理状态： 一般颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗 原强。一些免疫原性弱的可溶性抗原，可由 于分子的聚集增加质点的大小或吸附在颗粒 表面，从可增加或使其获得免疫原性。 四、物理状态及可降解性 如：颗粒：AL(OH)3胶粒、聚丙烯酰胺颗粒蛋白：甲 状腺球蛋白 2. 抗原分子的可降解性对免疫原性有明显影响 免疫应答是一个抗原驱逐的过程，因 此抗原分子降解太快不利于激发免疫应答 。 适当的进入途径，对抗原的免疫原性影 响较大。 问题1：我们一日三餐中的三大营养物质 是否属于抗原而受到机体的排斥？为什么？ 一日三餐的三大营养物质蛋

8、白质、脂类、多糖都具 有不同程度的免疫原性但经消化分别变成小分子 氨基酸、多肽、脂肪酸、单糖失去免疫原性。所以 一般免疫途径也不宜采用消化道 半抗原+大分子载体（蛋白质）异源的、大 分子有机物、结构复杂、适度的可降解性的优质 抗原。 如果想获得某种小分子半抗原的特异抗体 其技术路线：用化学方法将之与大分子蛋白质等 相连（如CAP-BSA）免疫适当的实验动物分离 血清中的抗体 问题2：半抗原没有免疫原性，但可经改造使之具 有免疫原性。举例说明如何改造，为什么？ 识别自己和非已、特异性、记忆性 其中最大特点是特异性. 第三节 抗原特异性与抗原决定簇 1免疫三大特点： 一、概述 2特异性的含义 所谓

9、特异性（Specificity）是指物质 之间的相互吻合性、针对性、专一性。 l免疫原性的特异性： 某一特定抗原激发某一特定的免疫应答： 即产生针对该Ag的特异抗体和致敏L-C； 3. 抗原的特异性 l反应原性的特异性： 特定Ag只能与其相应抗体和致敏L-C特异结合 。 二、抗原特异性与抗原决定簇的关系 1.抗原决定簇(antigenic determinant，AD) 抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活 性的化学基团，又称为抗原表位（epitope） 既是免疫活性细胞识别的 部位，又是与相应抗体和/ 或致敏淋巴细胞相结合的 部位。 2.免疫优势决定簇 能诱导产生高效价抗体的AD。 3.免疫

10、静止决定簇 不能诱导产生抗体的决定簇。 改变 改变决定簇内某一单个的氨基酸残基， 就可能引起免疫优势决定簇的改变。 载体 半抗原 抗原的特异性决定于AD 载体 半抗原 A B 三、抗原决定簇的性质、大小及数量 1.大小： 6个左右的氨基酸残基/葡萄糖残基 2. 抗原价：决定簇的个数。 4. 单价抗原：只有一个AD的抗原 。 5. 多价抗原：有两个以上AD的抗原。 7.多价多特异性抗原：有两个以上AD，而 且有两种以上的AD。 6.多价单特异性抗原：有两个以上AD，但只 有一种AD。 天然抗原一般都是多价多特异性抗原 8. 功能决定簇：曝露在抗原分子的表面，可供 免疫活性细胞识别的AD。功能决定

11、簇功能价 ； 9. 非功能决定簇：隐蔽在抗原分子的内部。非 功能决定簇非功能价/隐蔽价 两者在一定的条件下可相互转化 一般来说5000D中有一个抗原决定簇，如BSA的 MW=69000D，其上有18个决定簇。 10. B细胞表位：抗原中被BCR和抗体分子所识别 的部位； B细胞表位存在于天然抗原分子表面，不经抗原递 呈细胞（APC)的加工处理即可直接被B细胞识别。 11. T细胞表位：蛋白质分子中被MHC分子递呈并 被TCR识别的肽段。 它不存在天然蛋白质表面，必须经抗原呈递细胞 加工处理为小肽分子，然后再与自己MHC分子结合 才能被T细胞所识别。 一个T细胞只具有一种TCR 第四节 半抗原载

12、体现象 初次应答和再次 应答 初次应答：是机体第一次接触某一抗原物质所发 生的免疫应答。 再次免疫应答：机体第二次接触同样的抗原而发 生的免疫应答。 免疫应答：机体接受抗原物质刺激后，体内免疫细胞 活化、增殖、分化和产生效应的过程。包括抗原递呈 、淋巴细胞活化、免疫分子形成及免疫效应发生等一 系列的生理反应。通过有效的免疫应答，机体得以维 护内环境的稳定。 AgB细胞浆细胞Ab APC Th细胞 Ag肽-MHC分子T细胞Tc细胞 体液免疫应答 细胞免疫应答 初次应答其特点：初次应答刺激幼稚B细胞，比较 缓慢柔和，产生抗体的潜伏期长，产生的抗体滴度 低，维持的时间短且多为亲和力较低的IgM。 再

13、次免疫应答特点：再次应答刺激记忆B细胞，较 快速激烈。产生抗体的潜伏期短，产生的抗体滴度 高，维持的时间长且多为高亲和性IgG等其他类抗 体。 半抗原不具免疫原性，将半抗原与大分子载体 相连后，即可赋予半抗原以免疫原性。那么半抗原 与载体复合物免疫动物后，免疫系统对半抗原和载 体的反应如何？ 可以这样理解:抗原物质由两个不同的功能部分组成 ：一个是半抗原 只具有特异性反应原性的小分 子物质；另一个是载体 赋予半抗原以免疫原性 的大分子物质。 从实验结果我们看到有趣的半抗原- 载 体现象和载体效应现象: 1、半抗原-载体现象：小分子物质不具有 免疫原性，不能诱导机体产生免疫应答， 但当与大分子物

14、质连接后，就能诱导机体 产生免疫应答。 2、载体效应：半抗原只有结合在与初次 免疫所用的载体相同时，才能引起再次免 疫应答。 （1）如果用DNP和OVA复合物免疫动物之后 ，再用同一复合物或单独用OVA作抗原，均 可引起细胞介导免疫应答的再次反应。 （2）如果用DNP或DNP和另一载体（BGG）复合 物作抗原，则不引起细胞介导免疫应答的再次 反应，说明致敏的T-C只能识别载体，不能对 半抗原或结合在另一载体上的半抗原发生免疫 效应。 进一步的实验证明： 1.小分子半抗原可通过与载体大分子结合 而获得免疫原性，获得特异性抗体 结 论： 2.载体不仅增加了半抗原分子的大小，使 之获得免疫原性，而且

15、在再次应答的免疫 记忆中起重要作用，再次应答由载体决定 。 3.大多数天然抗原都可看作是半抗原载 体复合物，半抗原实质上就是抗原决定簇 ，而其余部分则为载体。 4.细胞介导免疫应答的特异性决定于载体 ，而体液免疫应答的特异性决定于半抗原。 第五节 抗原的分类 一、根据抗原的特异性分类 1. 特异抗原（specific antigen） 2. 共同抗原（common antigen） 不同的Ag物质具有不同的AD，决定了 各自的特异性，此种Ag称为特异性Ag 不同的Ag分子有部分相同或相似的AD，这种AD称为 共同Ag或交叉Ag。共同Ag刺激机体产生相同特异性 的抗体，在血清学上就会发生交叉反应

16、。如天花与 牛痘、牛冠状病毒和鼠肝炎病毒都具有gp190、 pp52、gp26抗原。 O14与人类直肠粘膜具有共同Ag ，引起可引发溃疡性结肠炎 抗原甲 抗原乙 交叉反应： 抗原除了能与自身抗血清发生特异性反应 外，还能与其它的抗血清发生反应。这种抗 原抗体的反应就是交叉反应。如：CAP-BSA和 CAP-HSA 在自然界中具有共同Ag的物质很多，根 据物种亲缘关系的远近不同，常见的有类属 Ag和异嗜性抗原。 由共同抗原刺激机体产生的抗体可以和两种抗原( 共同抗原)结合发生反应。 抗原甲 抗原甲 抗原乙 抗原乙 抗体1 刺激机体 产生抗体 医学意义：）利用交叉反应推测物种进化的亲缘 关系和进行疾病的诊断和病因的探析。）影响免 疫诊断的结果。 特异性 反应 l类属Ag：指存在于同属生物中的共同Ag。如A 群沙门氏菌有OAg1、2、12三种不同的AD。D群OAg 有9、12二种不同的AD。O1、O2为A群特异的Ag， O9为D群特异的Ag。