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1、抗原抗原主要内容主要内容一、抗原的概念和特性一、抗原的概念和特性二、决定抗原免疫原性的条件二、决定抗原免疫原性的条件三、抗原的特异性三、抗原的特异性四、抗原的种类及其意义四、抗原的种类及其意义五、几种重要的抗原及佐剂五、几种重要的抗原及佐剂真菌真菌(表皮癣菌表皮癣菌)病毒病毒(脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒)细菌细菌(梭状杆菌梭状杆菌)寄生虫寄生虫(绦虫绦虫)肿瘤细胞肿瘤细胞免疫学中的免疫学中的“异己异己”一、抗原的概念和特性一、抗原的概念和特性 什么是什么是抗原抗原(antigen(antigen， Ag)Ag)？ 抗原是一类能刺激机体抗原是一类能刺激机体免疫系统免疫系统( (淋巴细淋巴细胞等
2、胞等) )使之产生使之产生免疫应答免疫应答、并能与相应的、并能与相应的免疫应答产物免疫应答产物( (抗体或致敏淋巴细胞抗体或致敏淋巴细胞) )在体在体内外发生特异性结合的物质。内外发生特异性结合的物质。抗原抗原 免疫系统免疫系统 免疫产物免疫产物 生理性免疫应答生理性免疫应答 免疫效应免疫效应 病理性免疫应答病理性免疫应答结合结合抗原的特性抗原的特性抗原的两种特性抗原的两种特性免疫原性免疫原性 immunogenicity抗原性（反应性）抗原性（反应性）antigenicityAg （诱导抗体及诱导抗体及致敏致敏淋巴细胞的能力）淋巴细胞的能力）与抗体或与抗体或致敏淋巴细胞致敏淋巴细胞特异性结合
3、的能力。特异性结合的能力。 免疫原性免疫原性抗抗 原原 性性完全抗原完全抗原Complete AntigenComplete Antigen什么是完全抗原什么是完全抗原( (Complete Antigen)？完全抗原完全抗原： 同时具有免疫原性和抗原性的物质。同时具有免疫原性和抗原性的物质。抗抗 原原 性性（ 结结 合合 ）免疫原性免疫原性（诱导）（诱导）半抗原半抗原（haptenhapten）半抗原半抗原(hapten):(hapten): 仅具有抗原性而仅具有抗原性而无免疫原性无免疫原性的物质。的物质。什么是半抗原什么是半抗原(hapten)(hapten) ？大多数多糖、类脂、某些药大
4、多数多糖、类脂、某些药物等属于半抗原物等属于半抗原 carrierhapten完全抗原完全抗原转转变变carriercarrier多为大分子多为大分子proteinprotein、多聚赖氨酸、多聚赖氨酸什么是载体什么是载体(carrier) (carrier) ？载体载体(carrier) :(carrier) :与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。半抗原与载体半抗原与载体n抗原刺激是引起机体产生适应性免疫应答抗原刺激是引起机体产生适应性免疫应答的先决条件。的先决条件。n某些情况下，抗原也可诱导机体表现为无某些情况下，抗原也可诱导机体表现为无应答状态，成为应
5、答状态，成为免疫耐受免疫耐受。n耐受原耐受原 (Tolerogen)(Tolerogen) ：诱导机体产生免：诱导机体产生免疫耐受的抗原。疫耐受的抗原。n变应原变应原 (allergen)(allergen)：某些抗原还可引起：某些抗原还可引起机体发生病理性免疫应答，如超敏反应。机体发生病理性免疫应答，如超敏反应。此类抗原叫变应原。此类抗原叫变应原。什么是耐受原和变应原什么是耐受原和变应原?1.1.抗原的理化特性抗原的理化特性三三方方面面2.2.抗原与宿主的相互作用抗原与宿主的相互作用3.3.机体遗传因素机体遗传因素二、决定抗原免疫原性的条件二、决定抗原免疫原性的条件1.1.抗原的理化特性抗原
6、的理化特性 1.1.化学性质：化学性质：蛋白质，多糖，而脂质无应答性蛋白质，多糖，而脂质无应答性4.4.分子构象和易接近性：（图示）分子构象和易接近性：（图示）5.物理性状：物理性状： 聚合单体；聚合单体； 颗粒性可溶性颗粒性可溶性3.结构复杂性结构复杂性：复杂（苯环）：复杂（苯环） 强，强， 芳香族芳香族aa支链支链aa直链直链aa2.2.分子量大小：分子量大小：大大 强；强；10KD 10KD ；4KD4KD一般无一般无分子构象和易接近性分子构象和易接近性分子构象：分子构象：指抗原分子中某些特殊化学基团指抗原分子中某些特殊化学基团的的三维结构三维结构，其决定该抗原分子能否与相应，其决定该抗
7、原分子能否与相应淋巴细胞表面受体相互吻合，从而启动免疫淋巴细胞表面受体相互吻合，从而启动免疫应答。因此抗原分子构象的细微变化，可能应答。因此抗原分子构象的细微变化，可能导致其免疫原性发生改变。导致其免疫原性发生改变。易接近性（易接近性（accessibility）：指抗原分子的：指抗原分子的特殊化学基团与淋巴细胞表面相应的抗原受特殊化学基团与淋巴细胞表面相应的抗原受体体相互接触的难易程度相互接触的难易程度。分子构象和易接近性示意图分子构象和易接近性示意图抗原的氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系抗原的氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系 抗原免疫原性的本质是异物性（定义？）抗原免疫原性的本质是
8、异物性（定义？）本质上是：本质上是：在胚胎期未接触过在胚胎期未接触过TCR TCR 、BCRBCR的物质的物质（1 1）异物性：）异物性：亲缘关系越远亲缘关系越远 免疫原性越强。免疫原性越强。2.2.抗原与宿主的相互作用抗原与宿主的相互作用异物性物质种类：异物性物质种类：* * 异种物质异种物质 * * 同种异体物质同种异体物质 * * 自身抗原自身抗原（2 2）抗原进入机体的途径：）抗原进入机体的途径： n 剂量适中剂量适中n 皮内皮下静脉、腹腔注射口服皮内皮下静脉、腹腔注射口服2.2.抗原与宿主的相互作用抗原与宿主的相互作用n 遗传因素（遗传因素（IrIr基因基因) ) ：n 年龄、性别、
9、健康状态：年龄、性别、健康状态：3. 3. 宿主因素宿主因素 n抗原特异性（特异性识别抗原特异性（特异性识别诱导诱导和特异性和特异性结合结合） 特定抗原特定抗原 特异性抗体特异性抗体 致敏淋巴细胞致敏淋巴细胞特异性结合、作用特异性结合、作用三、抗原的特异性三、抗原的特异性抗原与抗体结合的特异性抗原与抗体结合的特异性1. 决定抗原特异性的分子结构基础决定抗原特异性的分子结构基础 表位（抗原决定基）表位（抗原决定基） 抗抗原原依依靠靠抗抗原原决决定定基基去去结结合合特特异异性性抗体和免疫活性细胞上的膜受体。抗体和免疫活性细胞上的膜受体。抗原抗原 抗原分子中决定抗原特异性的抗原分子中决定抗原特异性的
10、化化学基团学基团，又称表位，又称表位(epitope(epitope）概念：概念：1)1)什么是抗原决定基什么是抗原决定基（antigenic determinantantigenic determinant）？）？表位的性质表位的性质数目数目空间构象空间构象决定着决定着AgAg的特异性的特异性 抗原决定基位置对抗原特异性的影响抗原决定基位置对抗原特异性的影响 Landsteiner元偶氮苯元偶氮苯 表位的化学基团成份对抗原特异性的影响表位的化学基团成份对抗原特异性的影响2 2）抗原决定基的抗原决定基的类型及性质类型及性质构像表位和构像表位和线性线性表位表位抗原的抗原的T T细胞表位和细胞表位
11、和B B细胞表位细胞表位T T细胞抗原表位和细胞抗原表位和B B细胞抗原表位的区别细胞抗原表位的区别T细胞抗原表位细胞抗原表位B细胞抗原表位细胞抗原表位受体受体MHC性质性质大小大小类型类型位置位置TCR必需必需主要为变性多肽主要为变性多肽812个氨基酸（个氨基酸（CD8T）1220个氨基酸（个氨基酸（CD4T）线性线性抗原分子的任何部位抗原分子的任何部位BCR无需无需多为天然的多肽、多糖、多为天然的多肽、多糖、LPS等等57个氨基酸、个氨基酸、57个单个单糖或糖或57个核苷酸个核苷酸构象或线性构象或线性抗原分子表面抗原分子表面载体载体半抗原半抗原BTh活活化化半抗原表位和载体表位半抗原表位和
12、载体表位B B 细胞识别细胞识别半抗原表位，半抗原表位，并将携带这一半并将携带这一半抗原的载体蛋白的抗原的载体蛋白的T T细胞表位细胞表位提呈给提呈给ThTh细胞细胞识别，以获得识别，以获得ThTh的辅助活化。的辅助活化。在初次与再次免疫应答时，半抗原须结合在在初次与再次免疫应答时，半抗原须结合在相同载体上，才能产生抗半抗原的抗体，此相同载体上，才能产生抗半抗原的抗体，此现象即载体效应。现象即载体效应。半抗原载体效应半抗原载体效应交叉反应（交叉反应（cross-reactioncross-reaction） ：抗体对：抗体对具有相同或相似决定基的不同抗原的反应，具有相同或相似决定基的不同抗原的
13、反应，称之称之交叉反应交叉反应。共同抗原（共同抗原（common antigen,common antigen,交叉抗原交叉抗原） ：两种不同抗原之间可以存在：两种不同抗原之间可以存在相同或相似相同或相似的的antigenic determinentantigenic determinent。3 3）交叉抗原及其意义）交叉抗原及其意义1. 1. 根据产生抗体是否需要根据产生抗体是否需要ThTh细胞辅助分类细胞辅助分类 * * 胸胸 腺腺 依依 赖赖 性性 抗抗 原原 （ thymus thymus dependent dependent antigen, antigen, TD-AgTD-Ag
14、）：由由B B细细胞胞表表位位（半半抗抗原原）和和T T细细胞胞表表位位（载载体体）组组成成，绝绝大大多多数数蛋蛋白白质质抗原属此类。抗原属此类。 * * 胸胸腺腺非非依依赖赖性性抗抗原原（thymus thymus independent independent antigen, antigen, TI-AgTI-Ag）：由由多多个个重重复复B B细细胞胞表表位位组组成，可分为成，可分为TI-1AgTI-1Ag和和TI-2AgTI-2Ag。 四、抗原的种类及其意义四、抗原的种类及其意义TD-Ag和和TI-AgTD-AgTI-Ag绝大多数绝大多数AgAg，由半抗原载体组成由半抗原载体组成多个重
15、复多个重复B B表位构成表位构成 TI-1AgTI-1Ag TI-2Ag TI-2AgTD-Ag和和TI-AgTI抗原激活抗原激活B1细胞示意图细胞示意图抗抗原原决决定定簇簇有丝分裂原有丝分裂原众多重众多重复排列复排列的相同的相同抗原决抗原决定簇定簇区别要点区别要点Thymus Thymus dependent dependent Ag(TDAg(TDAg)Ag)Thymus Thymus independent independent Ag(TIAg(TIAg)Ag)刺激刺激B B细胞分化增细胞分化增殖产生抗体是否需殖产生抗体是否需T T细胞辅助细胞辅助需要需要不需要不需要引起免疫应答类型引
16、起免疫应答类型体液免疫和体液免疫和细胞免疫应答细胞免疫应答仅为体液仅为体液免疫应答免疫应答产生抗体类型产生抗体类型多为多为IgGIgG仅为仅为IgMIgM是否引起回忆反应是否引起回忆反应是是否否TD-Ag和和TI-Ag的区别的区别TDTD抗原抗原TI-1TI-1抗原抗原TITI2 2抗原抗原化学性质化学性质蛋白质蛋白质脂多糖脂多糖多糖，葡聚多糖，葡聚糖糖抗原表位抗原表位T T、B B表位表位重复重复B B表位表位大量重复大量重复B B表表位位活化活化B B细胞克细胞克隆隆B2B2为主为主成熟和未成成熟和未成熟熟B1B1、B2B2成熟成熟B1B1新生鼠、婴儿新生鼠、婴儿应答应答应答应答不应答不应
17、答TD-Ag和和TI-Ag的区别的区别* * 异种抗原（异种抗原（xenoantigenxenoantigen）* * 同种异型抗原（同种异型抗原（allogeneic Agallogeneic Ag）：如）：如ABOABO血型抗原血型抗原* * 自身抗原（自身抗原（autoantigenautoantigen）* * 异异嗜嗜性性抗抗原原（heterophilic heterophilic antigenantigen）一一类类与与种种属属无无关关，存存在在于于人人、动动物物及及微微生生物物之之间间的的共共同同抗抗原原，又称又称ForssmanForssman抗原抗原 2. 2. 根据抗原与
18、机体亲缘关系分类根据抗原与机体亲缘关系分类1) 1) 异种抗原异种抗原Xenogenic AgXenogenic Ag2) 2) 同种异型抗原同种异型抗原（allogenic Agallogenic Ag）pathogenypathogeny 异种动物免疫血清异种动物免疫血清同一种属不同个体，同一种属不同个体，如血型、如血型、HLAHLA异种动物免疫血清异种动物免疫血清特异性特异性AbAb中和毒素中和毒素异种异种AgAg机体产生机体产生anti-Abanti-Ab2. 2. 根据抗原与机体亲缘关系分类根据抗原与机体亲缘关系分类3) 3) 自身抗原（自身抗原（autoantigenautoant
19、igen）n 隐蔽的隐蔽的autoantigen autoantigen ：脑组织、眼底视网膜：脑组织、眼底视网膜n 修饰的修饰的autoantigen autoantigen ：4) 4) 异嗜性抗原（异嗜性抗原（heterophilic heterophilic antigenantigen） 一类与种属无关的存在于人、动物、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。植物和微生物之间的共同抗原。 如：溶血性链球菌细胞膜与人肾小球如：溶血性链球菌细胞膜与人肾小球基底膜、心肌组织的共同基底膜、心肌组织的共同AgAg。3. 3. 根据抗原是否由抗原提呈细胞合成分类根据抗原是否由
20、抗原提呈细胞合成分类1) 1) 外源性抗原外源性抗原: : 指非指非APCAPC自身所产生的抗原自身所产生的抗原2) 2) 内源性抗原内源性抗原: : 指免疫效应细胞的靶细胞自指免疫效应细胞的靶细胞自身所产生的抗原。身所产生的抗原。 如病毒蛋白、肿瘤抗原如病毒蛋白、肿瘤抗原 * * 完全抗原和半抗原完全抗原和半抗原 * * 天然抗原、人工抗原和基因工程抗原天然抗原、人工抗原和基因工程抗原 * * 如如移移植植抗抗原原、肿肿瘤瘤抗抗原原、变变应应原原、耐耐受受原原等等4. 4. 其他分类方法其他分类方法抗原在临床实践中的应用抗原在临床实践中的应用1) 1) 疾病的诊断疾病的诊断2) 2) 疾病的
21、治疗疾病的治疗3) 3) 疾病的预防疾病的预防4) 4) 医学研究医学研究五、几种重要的抗原及佐剂五、几种重要的抗原及佐剂 超抗原超抗原 丝裂原丝裂原 佐剂佐剂（一）超抗原（一）超抗原(superantigen, SAg)(superantigen, SAg) 普通抗原普通抗原单克隆单克隆T细胞应答细胞应答1:104-1:105超抗原超抗原多克隆多克隆T细胞应答细胞应答1:5-1:20* * 一一类类由由细细菌菌外外毒毒素素和和逆逆转转录录病病毒毒蛋蛋白白构构成成的的抗抗原原，能能与与多多数数T T细细胞胞结结合合并并为为T T细细胞胞活活化化提提供供信信号号，极极微微量量蛋蛋白白可可活活化化
22、多多克克隆隆T T细细胞胞，产产生生很很强强的的刺刺激激效效果果，故称为故称为超抗原。超抗原。 * * 无须抗原加工与递呈无须抗原加工与递呈 * * 形成形成TCR V-TCR V-超抗原超抗原-MHC-MHC-类类分子复合物，分子复合物， * *无无MHCMHC限制性限制性 SAgSAg的生物学意义的生物学意义毒性作用及诱导炎症反应毒性作用及诱导炎症反应 自身免疫病自身免疫病免疫抑制免疫抑制 SAgSAg与与T T细胞结合的特点细胞结合的特点丝裂原（丝裂原（mitogenmitogen）n可致细胞发生有丝分裂，可致细胞发生有丝分裂，进而增殖的抗原，亦称进而增殖的抗原，亦称有丝分裂原有丝分裂原
23、 。丝裂原受体丝裂原受体丝裂原丝裂原nPHAPHA、ConAConA、PWMPWM佐佐 剂剂 n 某些物质预先或与抗原同时注入体内，可增某些物质预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型，此类物质被称为型，此类物质被称为佐剂（佐剂（adjuvantadjuvant）。n n化合物：明矾、弗氏不完全佐剂化合物：明矾、弗氏不完全佐剂 n生物制剂：卡介苗、霍乱毒素生物制剂：卡介苗、霍乱毒素B B亚单位亚单位(CTB)(CTB)、细胞因子及热休克蛋白等细胞因子及热休克蛋白等n佐剂的作用机制佐剂的作用机制 思考题？思考题？1.1.
24、有哪些因素可影响抗原的免疫原性有哪些因素可影响抗原的免疫原性? ? 2.2.试举出几种抗原获取的方式（来源）试举出几种抗原获取的方式（来源） 。3.3.试举出几类常见的抗原，讲讲它们与人试举出几类常见的抗原，讲讲它们与人体正常免疫系统相互作用的意义体正常免疫系统相互作用的意义? ? 1.1.有哪些因素可影响抗原的免疫原性有哪些因素可影响抗原的免疫原性? ?n某种物质是否具有免疫原性以及免疫原性的强弱，主要某种物质是否具有免疫原性以及免疫原性的强弱，主要取决于物质本身的理化性状和宿主方面的因素。取决于物质本身的理化性状和宿主方面的因素。n抗原的抗原的理化性状理化性状是指抗原的分子量、化学组成、结
25、构及是指抗原的分子量、化学组成、结构及物理状态。一般而言，大分子物质物理状态。一般而言，大分子物质( (如蛋白质、多糖如蛋白质、多糖) )免免疫原性强，小分子多肽、核酸疫原性强，小分子多肽、核酸) )免疫原性较弱；含大量芳免疫原性较弱；含大量芳香族氨基酸的蛋白质抗原性明显高于以非芳香族氨基酸香族氨基酸的蛋白质抗原性明显高于以非芳香族氨基酸为主的蛋白质；结构复杂的物质抗原性强，结构简单的为主的蛋白质；结构复杂的物质抗原性强，结构简单的物质免疫原性较弱；聚合体蛋白质比单体可溶性蛋白质物质免疫原性较弱；聚合体蛋白质比单体可溶性蛋白质免疫原性强。宿主因素主要指抗原相对于宿主的异物性免疫原性强。宿主因素
26、主要指抗原相对于宿主的异物性和宿主的遗传特性。具有异物性的物质包括异种物质、和宿主的遗传特性。具有异物性的物质包括异种物质、同种异体物质、隐蔽或改变的自身物质。通常种属关系同种异体物质、隐蔽或改变的自身物质。通常种属关系越远，免疫原性越强。越远，免疫原性越强。n宿主的宿主的遗传特性遗传特性是指同种动物的不同个体，对同一抗原是指同种动物的不同个体，对同一抗原的免疫应答反应存在明显差异，这种差异是受基因控制的免疫应答反应存在明显差异，这种差异是受基因控制的。此外，宿主的年龄、性别、抗原进入宿主体内的途的。此外，宿主的年龄、性别、抗原进入宿主体内的途径也是影响免疫应答反应强弱的重要因素。径也是影响免
27、疫应答反应强弱的重要因素。n另外，人工加入的佐剂也可影响另外，人工加入的佐剂也可影响AgAg的免疫应答的过程。的免疫应答的过程。 2. 2. 试举出几类常见的抗原试举出几类常见的抗原, ,讲讲它们与人体正常讲讲它们与人体正常免疫系统相互作用的意义免疫系统相互作用的意义? ?n 异异种种抗抗原原 抗抗感感染染( (病病原原体体),),超超敏敏反反应应( (异异种动物血清种动物血清) )n 同同种种异异型型抗抗原原 输输血血( (血血型型),),同同种种异异体体移移植植(HLA) (HLA) n 自身抗原自身抗原 自身免疫性疾病自身免疫性疾病n 异异嗜嗜性性抗抗原原 肾肾小小球球肾肾炎炎, ,心心肌肌炎炎, ,溃溃疡疡性性结肠炎结肠炎n 独特型抗原独特型抗原 免疫调节免疫调节
