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1、Immunology 免疫学教研室 白慧玲 ,抗原 antigen,一 决定抗原的条件,1. 异物性,无性细胞系选择学说,L干,L1 L2 L3 L4 L5 Ln,伤寒杆菌 流感病毒等外来抗原,克隆,无性细胞系选择学说,L干,L1 L2 L3 L4 L5 Ln,伤寒杆菌 流感病毒 自身肝脏 自身心脏 自身精子,凡是在胚胎时期没有和自身淋巴 细胞接触过的物质均为异物,小鼠皮肤移植实验,皮肤坏死脱落,皮肤移植,皮肤蛋白注射,皮肤移植,A,出生,C,D 移植皮肤存活,B,1. 异物性,凡是在胚胎时期没有和自身淋巴 细胞接触过的物质均为异物。,异物性的强弱取决于其与机体的亲缘关系：亲缘关系越远，异物性
2、越强，免疫原性就越强。如临床上选择同种器官移植物时，供者与受者亲缘关系越近，排斥反应就越轻。,2.分子量的大小 分子量1万就具有了抗原性,明胶,胰岛素,明胶Ab,胰岛素Ab,明胶 + 2%酪氨酸,明胶 + 2%酪氨酸,明胶,3、分子结构（化学 组成）要复杂,4、分子构象和易接近性,氨基酸残基在合成多肽骨架侧链上位置 和间距与免疫原性的关系,抗原性强 抗原性弱,决定抗原的其他条件,物理性状：化学性质相同可因其物理性状不同而影响免疫原性。如颗粒性抗原免疫原性强于可溶性抗原。 进入机体的途径：同一种物质进入机体免疫原性强弱依次皮内注射 皮下注射肌内注射腹腔注射静脉注射。 机体遗传因素：动物-同种不同
3、品系对同一抗原应答强弱不同，人类-个体差异。,二、抗原概念 （一）定义：能够刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答，并能与相应免疫应答产物即抗体和致敏淋巴细胞发生特异性结合的物质即称抗原。,（二）抗原的两个基本属性,*免疫原性（immunogenicity):能刺激机体产生免疫应答即产生抗体及效应性淋巴细胞的性质。,*免疫反应性（immunoreactivity):指与抗体和效应T细胞发生特异性结合的能力,完全抗原(complete antigen)：同时具有免疫原性和抗原性的物质称免疫原又称完全抗原。,半抗原（hapten) 或不完全抗原 （incomplete antigen):只具有与抗
4、体结合能力，而单独不能诱导抗体产生的物质称半抗原。,半抗原多为简单的小分子物质（分子量小于4kD），单独作用时无免疫原性，当与蛋白质载体（carrier)结合后可具有免疫原性。但半抗原却能与相应抗体结合故具有反应原性。大多数多糖、类脂、某些药物等均属于半抗原。,一般来来说，抗原物质有两个不同的部分组成，一个是只具有特异反应性的小分子物质，即半抗原；另一个是与半抗原结合从而具有免疫原性的大分子物质即载体。,载体与半抗原,抗原分子上的两个功能部分,载 体,半抗原,三 抗原的特异性,所谓特异性(specificity)是指物质之间相互吻合性或针对性、专一性。如针对性强，彼此之间完全或高度吻合，特异性
5、就高，反之就低。抗原的特异性表现在两个方面，一个是指某一特定抗原只能刺激机体产生针对该抗原的特异性抗体和/或致敏淋巴细胞，一个是指某一特定抗原只能与其相应的抗体和/或致敏淋巴细胞特异性结合 。 特异性是免疫应答中最重要的特点，也是免疫学诊断与防治的理论依据。根据抗原-抗体反应具有特异性这一特点，可借助免疫学手段区分那些甚至用精细的化学方法都难以区分的物质之间细微差异。,抗原决定基（antigenic determinant） 存在于抗原分子表面决定抗原特异性的 特殊化学基团，称抗原决定基又称表位 （epitope) 。它是决定抗原特异性的物质基 础。也是抗体特异性结合的基本单位。抗原 决定基的
6、性质、数目和空间构型决定着抗原 的特异性。,化学集团的组成、空间位置对半抗原-抗体反应特异性的影响,抗原结合价（antigenic valence) 是指能与抗体分子结合的功能性决定基的 数目。半抗原只能和抗体分子中一个结合点结合，为单价抗原。大多数天然抗原分子结构复杂，分子表面带有多个相同和不同的抗原决定基，是多价抗原，可以和多个抗体分子结合。,抗原决定基（表位）结构 *构象性（表位）决定基：序列上不相连的多糖或多肽，位于分子表面，多为B细胞或抗体识别的决定基。 *线性（表位）决定基：指一段序列相连续的氨基酸片段，又称线形决定基。T细胞识别,抗原决定基（表位）结构 *构象性（表位）决定基：序
7、列上不相连的多糖或多肽，位于分子表面，多为B细胞或抗体识别的决定基。 *线性（表位）决定基：指一段序列相连续的氨基酸片段，又称线形决定基。T细胞识别,共同抗原和交叉反应 交叉反应：抗原（或抗体）除与相应抗体（或抗原）发生特异性反应外，有时还可与其他抗体（或抗原）发生反应，称交叉反应。,共同抗原： （common antigen) 两种抗原之间存在相同或相似的抗原 决定基称为共同抗原。,交叉抗原的生物意义,某些情况下，针对病原微生物的免疫应答可导致对人体的免疫损伤； 在进行特异性诊断或鉴定时，应排除交叉抗原可能产生的干扰； 应用交叉抗原可能诱导针对难以制备的抗原的免疫应答，例如近年来报道，斑疹伤
8、寒可诱导机体产生出针对人类免疫缺陷病毒（HIV)的免疫应答。,天然抗原表面常带有多种抗原决定基，每一种抗原 决定基都能刺激机体产生一种特异性抗体。因此复 杂的抗原能使机体产生多种特异性抗体。例如：在 伤寒患者血清中可检出针对伤寒杆菌鞭毛的抗体、 表面成分的抗体及多种菌体抗体。如果两种不同抗 原具有共同抗原决定基就会发生交叉反应。交叉反 应常给免疫学诊断带来困难。,A,A,B,C,甲菌抗血清a、b,甲菌,乙菌,乙菌抗血清a、c,四、抗原的分类,1、根据抗原的性能分为完全抗原和半抗原 2、根据产生抗体时是否需T细胞的辅助分 胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen,TD-A
9、g) 胸腺非依赖抗原（thymus independent antigen,TI-Ag) 3、根据抗原是否由抗原递呈细胞合成分为外 源和内源抗原 4、根据抗原与机体的亲缘关系分,2、根据产生抗体时是否需T细胞的辅助分 胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen,TD-Ag) 胸腺非依赖抗原（thymus independent antigen,TI-Ag),细胞对 抗原的免疫应答,B,TD,B细胞对TI抗原的免疫应答,应答特点：无须Th辅助，无记忆，无再次应答, 激活B1细胞,仅产生IgM 1TI-1抗原激活B细胞 （1）高浓度TI-1激活多克隆B细胞： * TI-Ag丝
10、裂原结构与相应受体结合 （2）低浓度TI-1特异性激活B细胞： * TI-Ag决定基直接与BCR结合 2TI-2抗原直接激活成熟B细胞 * 其重复决定基与多个BCR结合BCR交联,胸腺非依赖性抗原激活B细胞的机制,（A）： TI-1抗原,（B）： TI-2抗原,3、根据抗原是 否由抗原递呈细 胞合成分为外源 和内源抗原,4、根据抗原与机体的亲缘关系分,异种抗原(xenogenic Ag) 同种异型抗原(allogenic Ag) 自身抗原（autoantigen) 异嗜性抗原（heterophilic antigen)-Forssman-Ag,肿瘤抗原,肿瘤抗原是细胞在癌变过程中 出现具有免疫
11、原性的一些大分子物 质的总称。 可分为: TSA（tumor specific antigen） TAA（tumor associated antigen）,TSA:存在于某种肿瘤细胞表面，而不存在于正常细胞或其他肿瘤细胞表面的抗原。,Ca,肿瘤的导向疗法,五、抗原的应用,1、疾病的诊断和辅助诊断 2、疾病的治疗 3、疾病的预防 4、医学研究-探讨疾病的发病机制,六、超抗原和佐剂,超抗原：一般的多肽抗原只能被少数抗原特异性T细胞识别并激活相应的T细胞。但某些抗原具有强大的刺激能力，只需极低浓度（110ng/ml）即可诱发最大的应答效应。这类物质由于强大的激活能力称之为超抗原（superanti
12、gen,SAg)。,superantigen,超抗原的生物学意义,毒性作用及诱导炎症反应 自身免疫病 免疫抑制,佐剂：某些物质如果先于抗原或与抗原一起注入 人体，可增强机体对该抗原的特异性免疫应答或 改变免疫应答的类型，此类物质称为免疫佐剂简 称佐剂（adjuvant) 分类：生物性如卡介苗、短小棒状杆菌、脂多糖 等；无机佐剂如氢氧化铝、明矾等；合成佐剂如 多链聚肌苷酸：胞苷酸，多聚腺苷酸：尿苷酸； 油剂如弗氏佐剂。 弗氏佐剂是目前在动物实验中最常用的佐剂，可 分为弗氏不完全佐剂和弗氏完全佐剂。前者是将 抗原和油剂混合，再加入乳化剂，使成油包水乳 剂，即为弗氏不完全佐剂IFA。在其中加入死的分 枝杆菌就成为弗氏完全佐剂CFA。,佐剂增强免疫应答机制,改变抗原物理性状，增加在体内潴留时间； 通过刺激单核-巨噬细胞，增加抗原处理和提呈能力； 刺激淋巴细胞的增殖分化，从而增强和扩大免疫应答能力。,Thank you,
