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1、抗 原,川北医学院微生物教研室 胡为民,抗原是一种能够刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，并能与相应免疫应答产物（抗体或效应T细胞）在体内或体外发生特异性结合的物质。,第一节 抗原的概念和特性 一、抗原(Antigen, Ag),抗原 (Ag):,与T细胞结合，激活T细胞,记忆T细胞,活化的T细胞,与B细胞结合，诱导B细胞释放抗体,记忆B细胞,活化的B细胞,抗体,二、抗原的特性,（1）免疫原性（immunogenicity) （2）抗原性 (antigenicity),抗原分子一般具备两种特性，即：,(1) 免疫原性（immunogenicity),抗原分子能够刺激免疫细胞，使之活化、增殖、分
2、化，最终产生免疫效应分子和细胞（抗体或效应T细胞）的性能。,活化的B细胞,抗体,活化的T细胞,（2）抗原性 (antigenicity),是指抗原分子能与相应免疫应答产物（抗体或致敏T细胞）在体内或体外发生特异性结合的性能。,完全抗原具有（免疫原性抗原性）特征的物质 半抗原只有抗原性、没有免疫原性的物质半抗原载体完全抗原,半抗原(Hapten),具有抗原性 , 没有免疫原性的小分子物质。,小分子,免疫应答 （immune response）,+,载体 carrier,半抗原+载体=完全抗原,载体(carrier)：赋予半抗原免疫原性的大分子物质。,第二节 决定抗原免疫原性的因素,一、抗原自身的
3、因素 （一）异物性 （二）理化性状分子大小分子构象和易接近性化学性质与结构复杂性,异物性 抗原与自身正常组织成分的差异的程度。,异种物质 各种病原体、动物蛋白 同种异体物质 ABO，MHC 改变与修饰的自身成分及隐蔽的自身成分的释放外伤、感染、电离辐射及药物致自身组织结构的改变 精子、眼内容物等隐蔽的自身抗原,分子大小,10kD,100kD, 皮下 腹腔注射和静脉注射 口服（耐受）次数：合适免疫佐剂：选择- 弗氏佐剂：IgG明矾佐剂：IgE,第三节 抗原的特异性与交叉反应性,一、抗原的特异性某一特定抗原只能刺激机体的免疫系统产生针对该抗原的特异性抗体/致敏淋巴细胞；同时也只能与相应的抗体/致敏
4、淋巴细胞发生特异性结合。,(一)抗原决定基（antigenic determinant， AD）,抗原决定基：抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，它是TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位，又称表位（epitope）。它一般由47个氨基酸残基、葡萄糖残基组成；通常一个抗原性物质含有多个抗原决定基。,构象决定基（conformational determinant）序列上不连续的多肽或多糖，由空间构象形成的决定基，见于BCR或抗体识别的决定基，一般位于分子的表面。,顺序决定基（sequential determinant）一段序列相连续的氨基酸片段，又叫线性决定基（linear deter
5、minant），多位于抗原分子的内部，主要是T细胞决定基。,1、构象决定基和顺序决定基：,隐蔽性决定基：位于分子内部的不能与BCR或抗体结合的表位，称隐蔽性决定基，它可因理化因素而暴露在分子表面成为功能性表位，或因蛋白酶解或修饰（如磷酸化）产生新的表位，它们均可成为自身抗原，诱发自身免疫病。 功能性决定基：位于分子表面的表位易被BCR或抗体结合，称为功能性抗原基。其中有个别化学基团起关键作用，称为免疫优势基团。,2、功能性决定基和隐蔽性决定基：,3、T细胞表位和B细胞表位,在免疫应答中，TCR和BCR 所识别的抗原表位不同，分别称为T细胞表位和B细胞表位。,（1）人胰高血糖素免疫小鼠,1,2,
6、3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,NH3,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,COOH,（2）产生特异性抗体和T效应细胞,T细胞和B细胞抗原表位的特性比较,T细胞表位 B细胞表位,表位受体 TCR BCR,MHC分子 必需 无需,表位性质 主要是线性短肽 天然的多肽、多糖、脂多糖、有机化合物,表位的大小 8 12个氨基酸 （CD8+T细胞） 515个氨基酸、 57个单糖12 17个氨基酸（CD4+T细胞） 或57个核苷酸,表位类型 线性表位 构象表位；线性表位,表位位置 抗原分子任意部位 抗原分子表面,4、半抗原决定
7、基和载体决定基：,在人工抗原中，半抗原为简单的有机化学分子，半抗原与蛋白质载体偶联后，可诱导出抗半抗原抗体。,半抗原(Hapten),+,载体 carrier,完全抗原=载体决定基+半抗原决定基。,针对OVA-DNP的初次应答,血清抗体浓度,天 数,针对BSA-DNP的初次体液免疫应答,针对BSA-DNP的再次体液免疫应答,OVA-DNP免疫,BSA-DNP免疫,BSA-DNP免疫,只有当初次和再次免疫时，半抗原耦联在相同的载体上才能产生抗半抗原抗体的再次应答。此作用称为载体效应。,半抗原-B细胞 载体-Th细胞,抗DNP,（二）抗原结合价：指一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的抗原决定基的总
8、数。半抗原为一价，为单价抗原；而天然抗原一般是大分子，由多种、多个抗原决定基组成，是多价抗原，可以和多个抗体分子交互结合。,三、抗原-抗体反应的特异性,抗原决定簇的化学组成、排列及空间结构决定着抗原的特异性,二、共同抗原与交叉反应,共同抗原（common antigen）：两种不同的抗原分子可以存在相同或相似的抗原决定基，称为。交叉反应（cross-reaction）：由共同抗原决定基刺激机体产生的抗体，可以和所有带有此决定基的共同抗原起反应，这种反应称为。,一、根据抗原激活B细胞是否依赖T细胞辅助分类：1、胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen, TD-Ag）含有T
9、细胞抗原决定基、需要在T细胞协助下才能刺激B细胞产生抗体的抗原，称。2、胸腺非依赖性抗原（thymus independent antigen, TI-Ag）此类抗原只含B细胞抗原决定基，不需要T细胞辅助。,第四节 抗原的分类,抗原决定簇,T细胞协助,激活的细胞,引起免疫记忆,产生抗体的种类,二者皆可,胸腺依赖/非依赖性抗原的区别,TD-Ag,TI-Ag,T、B,是,成熟B细胞,能,IgG,体液和细胞免疫,B,否,未成熟B细胞,不能,IgM,体液免疫,1、异种抗原（xenoantigen）：来自另一物种的抗原物质称为异种抗原。,微生物 治疗用动物免疫血清：马血清抗毒素,马血清抗毒素的两重性：,
10、(1)特异性抗体-中和毒素 (2)异种抗原，可刺激机体产生抗马血清抗体。,二、按其来源及与机体的亲缘关系分类：,2、同种异型抗原（alloantigen）：来自同种生物而基因型不同的个体的抗原物质,人类同种异型：血型（红细胞）抗原（ABO，Rh）组织相容性抗原（人主要为HLA）,ABO血型抗原,A B O AB,抗原,抗体,A B A,B,抗B 抗A 抗A,抗B ,血型,Rh血型抗原,恒河猴（Rhesus Monkey）的红细胞注入家兔体内，使其产生对恒河猴红细胞的抗体，然后再用这种抗体的血清与人的红细胞混合，发现大部分人的红细胞被这种血清凝集，说明这些人的红细胞具有与恒河猴红细胞同样的抗原。
11、取其英文名的前二个字母，称为Rh抗原； 具有Rh抗原的称Rh阳性，否则就是Rh阴性； 我国汉族人Rh阳性率达99； 人类血清中无Rh抗原的天然抗体； 可致新生儿溶血症、输血反应 。,组织相容性抗原,3、自身抗原（autoantigen）：在正常情况下， 机体对自身组织细胞不会产生免疫应答，即自身耐受。但在感染、外伤、服用某些药物等影响下，使隐蔽抗原释放，或改变和修饰了自身组织的抗原结构，诱发对自身抗原的应答。,RBC,自身免疫性溶血性贫血,药物,RBC,自身抗体,RBC,抗原抗体复合物,激活补体,红细胞膜,C9,C8,C 5b,6,7,4、异嗜性抗原（heterophile antigen）：
12、,又称Forssman抗原，是指一类与种属无关的存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原。,乙型溶血性链球菌细胞壁C抗原M抗原,链球菌感染,急性 肾小球肾炎,大肠杆菌O14型脂多糖,结肠粘膜,溃疡性结肠炎,心瓣膜的糖蛋白 心肌成分,风湿热,A族链球菌,肾小球基底膜,三、其它分类：1、按性能分为完全抗原和半抗原2、按获得方式分为天然抗原、人工抗原、基因工程抗原3、按化学组成分为蛋白质、脂蛋白、糖蛋白、多糖及核蛋白抗原等,第四节 医学上重要的抗原,病原微生物及其代谢产物 动物免疫血清 同种异型抗原ABO血型抗原, Rh血型抗原和组织相容性抗原（在人类为HLA） 异嗜性抗原,自身抗原：包括隐蔽/修
13、饰改变的自身抗原两种，是自身免疫病成熟的基础。肿瘤抗原：癌变过程中出现具有免疫原性的一些大分子物质的总称肿瘤特异性抗原（TSA）：存在于某种肿瘤细胞表面，而不存在于正常细胞或其它肿瘤细胞表面的抗原。肿瘤相关抗原（TAA）：并非肿瘤细胞所特有，在正常细胞也可微量表达，只是在细胞癌变时含量明显增高的抗原。没有严格的特异性。主要包括病毒诱发的肿瘤抗原、胚胎性抗原等,胚胎抗原 在胚胎发育阶段产生的正常成份，在胚胎后期减少，出生后逐渐消失或残留极微量，只有癌变时此类抗原重新生成,分泌性抗原,与肿瘤细胞膜有关的抗原,甲胎蛋白（AFP）,癌胚抗原（CEA）,超抗原（superantigen,SAg）：是一类由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的不同于促有丝分裂原的抗原性物质，在诱导机体产生免疫应答时无严格抗原特异性、不受MHC的限制、只需极低的浓度就可激活多克隆T细胞。SAg主要包括：金葡菌肠毒素、链球菌致热外毒素、小鼠乳腺肿瘤病毒产生的蛋白等。分为外源性和内源性与食物中毒反应、某些自身免疫病、AIDS、某些肿瘤的发病有关。,
