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1、第二章第二章 免疫识别的分子基础免疫识别的分子基础免疫识别是免疫应答的前提和基础，涉及多种免疫识别是免疫应答的前提和基础，涉及多种分子间十分精确、复杂的选择性结合及有关细分子间十分精确、复杂的选择性结合及有关细胞间复杂的相互作用。胞间复杂的相互作用。本章主要介绍有关的分子及其作用。本章主要介绍有关的分子及其作用。白细胞分化抗原白细胞分化抗原（leukocyte differentiation antigenleukocyte differentiation antigen，LDALDA）指血细胞在分化成熟为不同谱系、不同阶段及细胞活化指血细胞在分化成熟为不同谱系、不同阶段及细胞活化过程中，出现
2、或消失的细胞表面标记分子。过程中，出现或消失的细胞表面标记分子。以以分化群分化群CDCD（cluster of differentiationcluster of differentiation）进行命名，）进行命名，即同一基因编码与表达的白细胞分化抗原即同一基因编码与表达的白细胞分化抗原。如如CD1CD1、CD2CD2，人类已命名的，人类已命名的CDCD有有300300余种。余种。 分布：分布：除表达于白细胞外，还表达于红系和巨核除表达于白细胞外，还表达于红系和巨核细胞细胞/ /血小板谱系以及非造血细胞如血管内皮细胞，血小板谱系以及非造血细胞如血管内皮细胞，成纤维细胞，上皮细胞、神经内分泌细
3、胞等。成纤维细胞，上皮细胞、神经内分泌细胞等。 CD分子在免疫应答的识别、活化及效应阶段发挥分子在免疫应答的识别、活化及效应阶段发挥重要作用。重要作用。抗原抗原 ( ( A Antintig gen, en, Ag Ag ) ) 能与能与T T、B B淋巴细胞的抗原受体结合，促淋巴细胞的抗原受体结合，促使其增殖、分化，产生抗体和效应淋巴使其增殖、分化，产生抗体和效应淋巴细胞，并与之结合，进而发挥细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应免疫效应的物质。的物质。抗原的两个基本特性抗原的两个基本特性 免疫原性免疫原性:诱使机体产生抗体或效应淋诱使机体产生抗体或效应淋巴细胞的能力巴细胞的能力.抗原性抗原性:
4、与其诱生的抗体或效应淋巴细与其诱生的抗体或效应淋巴细胞特异性结合的能力胞特异性结合的能力.抗原的特异性抗原的特异性 指指抗抗原原刺刺激激机机体体产产生生免免疫疫应应答答及及其其与与应应答产物发生反应所显示的专一性答产物发生反应所显示的专一性 。 特特异异性性是是适适应应性性免免疫疫应应答答最最根根本本的的特特点点, ,也是免疫学诊断和防治的基础也是免疫学诊断和防治的基础. . 抗抗原原的的特特异异性性是是由由抗抗原原分分子子上上的的抗抗原原决定基决定基( (表位表位) )所决定的所决定的. . 抗原决定基抗原决定基：抗原分子中决定抗原特异性的特殊：抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，又称为
5、化学基团，又称为表位表位（epitope）。）。T细胞表位：细胞表位：8-17个氨基酸个氨基酸B细胞表位：细胞表位：5-15个氨基酸、个氨基酸、5-7个单糖或核苷酸个单糖或核苷酸 共同抗原与交叉反应共同抗原与交叉反应 共同抗原共同抗原(common antigen)：两种不同抗原两种不同抗原之间所存在的相同或相似的抗原表位。之间所存在的相同或相似的抗原表位。交叉反应交叉反应(cross-reaction)：抗体或致敏淋抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似表位的不同抗原巴细胞对具有相同或相似表位的不同抗原发生反应。发生反应。交叉反应的临床意义：交叉反应的临床意义： 临床诊断产生假阳性临床诊断产生假
6、阳性 抗原替代用于临床诊断抗原替代用于临床诊断影响抗原免疫应答的因素影响抗原免疫应答的因素1、抗原的异物性、抗原的异物性 异种物质：异种物质：一般来说种属关系相距越远，组织成分一般来说种属关系相距越远，组织成分 间的化学结构相差越大，抗原性越强，间的化学结构相差越大，抗原性越强，如鸭血如鸭血 清蛋白对鸡是弱抗原，对兔是强抗原。清蛋白对鸡是弱抗原，对兔是强抗原。 同种异体抗原：同种异体抗原： ABOABO血型抗原、血型抗原、MHCMHC抗原抗原 自身物质：自身物质：如精子、脑组织、眼晶状体蛋白等如精子、脑组织、眼晶状体蛋白等 总之，免疫系统在胚胎期未接触过的物质，均构总之，免疫系统在胚胎期未接触
7、过的物质，均构成异物成异物。2 2、抗原的表位、抗原的表位抗原分子中被免疫细胞识别的只是表抗原分子中被免疫细胞识别的只是表位，因此其所含表位的特点和性质位，因此其所含表位的特点和性质等对抗原免疫原性有关键性的影响。等对抗原免疫原性有关键性的影响。3、抗原分子的理化性质、抗原分子的理化性质物理性质：物理性质： 一般分子量越大，免疫原性越一般分子量越大，免疫原性越强聚合态单体强聚合态单体 颗粒性抗原可溶性抗原颗粒性抗原可溶性抗原化学结构：化学结构： 抗原结构中含芳香族氨基酸越抗原结构中含芳香族氨基酸越多免疫原性越强多免疫原性越强; ; 分子结构改变可失去诱生同样分子结构改变可失去诱生同样抗体的能力
8、。抗体的能力。4 4、宿主方面因素、宿主方面因素遗传因素遗传因素：控制免疫应答的基因不同，故对控制免疫应答的基因不同，故对同一种抗原的免疫反应强度不同。同一种抗原的免疫反应强度不同。年龄、性别与健康状态：年龄、性别与健康状态：青壮年比幼年和老青壮年比幼年和老年动物对抗原的免疫应答能力强，雌性比雄年动物对抗原的免疫应答能力强，雌性比雄性动物抗体生成高，但怀孕动物受到显著抑性动物抗体生成高，但怀孕动物受到显著抑制。制。5 5、抗原进入机体方式、抗原进入机体方式抗原剂量：抗原剂量：要适中要适中进入机体的途径：进入机体的途径：皮内、皮下、腹腔及静脉注射。皮内、皮下、腹腔及静脉注射。 口服易导致耐受。口
9、服易导致耐受。注射间隔时间：注射间隔时间：要适当要适当次数：次数：不要太频不要太频与佐剂合用与佐剂合用一、根据抗原特性，把抗原分为两大类：一、根据抗原特性，把抗原分为两大类： 1、完完全全抗抗原原（免免疫疫原原）：既既有有免免疫疫原原性性，又又有抗原性。有抗原性。 2 2、不不完完全全抗抗原原（半半抗抗原原）：只只有有抗抗原原性性，没没有免疫原性。有免疫原性。 抗原的分类抗原的分类 胸胸腺腺依依赖赖抗抗原原（TD-AgTD-Ag）：大大多多数数，需需要要ThTh细细胞胞辅辅助助，一一般般多多为为天天然然蛋蛋白白质质。可可以以引引起起细细胞胞免疫和免疫记忆。免疫和免疫记忆。 非非胸胸腺腺依依赖赖
10、抗抗原原（TI-AgTI-Ag）：少少数数，多多为为非非蛋蛋白白高高分分子子有有机机物物，如如脂脂多多糖糖、葡葡聚聚糖糖、荚荚膜膜多多糖糖等等。分分子子结结构构呈呈长长链链，为为多多聚聚性性物物质质，分分子表面有大量重复的子表面有大量重复的B B细胞表位。细胞表位。二、根据诱生抗体时是否需二、根据诱生抗体时是否需ThTh参与分类参与分类三、根据抗原与机体的亲缘关系分类三、根据抗原与机体的亲缘关系分类异种抗原异种抗原：来自另一物种的抗原物质：来自另一物种的抗原物质同种异型抗原同种异型抗原：来自同一物种不同个体：来自同一物种不同个体的组织成分的组织成分自身抗原自身抗原：导致免疫性疾病：导致免疫性疾
11、病异嗜性抗原异嗜性抗原：指不同种属生物间存在着：指不同种属生物间存在着的共同抗原的共同抗原肿瘤抗原肿瘤抗原：为细胞癌变过程中出现的新：为细胞癌变过程中出现的新抗原或过度表达的抗原的总称。有两类：抗原或过度表达的抗原的总称。有两类：TSATSA和和TAATAAMHC分子分子MHCMHC分子（主要组织相容性抗原）分子（主要组织相容性抗原）： 是由彼此紧密连锁在一个染色体是由彼此紧密连锁在一个染色体上的基因群上的基因群主要组织相容性复合体的主要组织相容性复合体的编码产物，是诱导同种移植排斥反应的编码产物，是诱导同种移植排斥反应的主要抗原。主要抗原。MHCMHC的基因构成复杂，大致可分为三个区：的基因
12、构成复杂，大致可分为三个区： MHC MHC类基因区类基因区 MHC MHC类基因区类基因区 MHC MHC 类基因区类基因区人的人的MHCMHC亦称亦称HLAHLA复合体，位于复合体，位于6 6号染色体号染色体 的短臂上的短臂上实际在移植排斥反应中起决定作用的主要是实际在移植排斥反应中起决定作用的主要是HLAHLA类类和和类基因编码的产物，即经典的类基因编码的产物，即经典的HLAHLA类分子和类分子和类分子，在启动适应性免疫应答中起关键作用。类分子，在启动适应性免疫应答中起关键作用。HLAHLA类基因类基因HLAHLA类基因类基因1、HLA-类基因：类基因：HLA-A、B、C三个基因座位，三
13、个基因座位，其产物称其产物称HLA-类分子类分子2、HLA-类基因类基因: HLA-DP、DQ、DR 三个基因亚区，三个基因亚区，其产物称为其产物称为HLA类分子类分子HLAHLA分子的分布分子的分布HLA-HLA-I I类分子类分子广泛表达体内各种有核细广泛表达体内各种有核细胞表面胞表面HLA-HLA-IIII类分子类分子主要表达于树突状细胞、主要表达于树突状细胞、B B细胞、巨噬细胞等抗原提呈细胞以及细胞、巨噬细胞等抗原提呈细胞以及胸腺上皮细胞和活化的胸腺上皮细胞和活化的T T细胞等。细胞等。HLA HLA 分子的主要功能分子的主要功能提呈抗原肽被提呈抗原肽被T T细胞识别，进而激活细胞识
14、别，进而激活T T细胞细胞参与参与T T细胞分化细胞分化HLA-IIHLA-II类分子识别和提呈外源性抗原肽类分子识别和提呈外源性抗原肽HLA-IHLA-I类分子识别和提呈内源性抗原肽类分子识别和提呈内源性抗原肽参与参与T T细胞的分化细胞的分化HLAHLA分子对分子对T T细胞的分化发育起着重要作用，早期细胞的分化发育起着重要作用，早期T T细胞必须与周围细胞表达的细胞必须与周围细胞表达的HLAHLA或或类抗原接触类抗原接触才能存活（阳性选择）。才能存活（阳性选择）。HLA的临床意义的临床意义HLAHLA与器官移植与器官移植 移植物存活率的高低主要移植物存活率的高低主要取决于供体和受体取决于
15、供体和受体HLAHLA匹配的程匹配的程度。度。 同卵双胞胎同卵双胞胎 同胞同胞 亲属亲属 无无亲缘关系者亲缘关系者HLAHLA与疾病的关联与疾病的关联 已发现多种疾病与已发现多种疾病与HLAHLA相关，大相关，大部分为自身免疫疾病。部分为自身免疫疾病。P20P20：表：表2-52-5“一滴血看你今生易患哪些疾病一滴血看你今生易患哪些疾病”HLAHLA与法医学与法医学 个体间在所有个体间在所有HLAHLA基因座基因座位上拥有相同等位基因的机会几乎位上拥有相同等位基因的机会几乎为零，可以作为个体性的一种遗传为零，可以作为个体性的一种遗传标志，用于亲子鉴定和确定死亡者标志，用于亲子鉴定和确定死亡者的
16、身份。的身份。抗抗 原原 受受 体体antigen receptorsT细胞和细胞和B细胞表面识别抗原表位的特征细胞表面识别抗原表位的特征性结构，是性结构，是T细胞和细胞和B细胞发挥特异性免细胞发挥特异性免疫识别的分子基础。疫识别的分子基础。B B细胞抗原受体细胞抗原受体B cell receptor, BCRB cell receptor, BCRB B细细胞胞抗抗原原受受体体：即即膜膜免免疫疫球球蛋蛋白白（m meburaneeburane i immunommunog globulin, lobulin, mIg）， 是是B B细细胞胞识识别别和和捕捕捉抗原的结构。捉抗原的结构。BCR-
17、CD79a/bBCR-CD79a/b复合体复合体每个每个B B细胞仅有一种特异性细胞仅有一种特异性BCRBCR，具有相同，具有相同BCRBCR的细胞称一个克隆。的细胞称一个克隆。T T细胞抗原受体细胞抗原受体T cell receptor, TCRT cell receptor, TCR TCRTCR是是T T细胞特异性识别不同抗原肽的结构。细胞特异性识别不同抗原肽的结构。TCR-CD3TCR-CD3复合体复合体 CD4/CD8CD4/CD8分子分子T T细胞表达的细胞表达的CD4CD4或或CD8CD8分子是分子是TCR-CD3TCR-CD3识别抗原的辅识别抗原的辅助受体。助受体。 CD4 C
18、D4分子是分子是MHCMHC类分子的受体。类分子的受体。 CD8 CD8分子是分子是MHCMHC类分子的受体。类分子的受体。作用：参与作用：参与T T细胞活化和增殖的信号转导。细胞活化和增殖的信号转导。 抗原肽抗原肽抗原肽抗原肽ab TCRHLA- I CD 8 HLA- II CD 4ab TCR黏附分子黏附分子（adhesion molecules，CAM）概念：概念：介导细胞间或细胞与细胞外基介导细胞间或细胞与细胞外基质间相互接触和结合的一类分子。质间相互接触和结合的一类分子。黏附分子与黏附分子与CDCD分子是从不同的角度来命名。分子是从不同的角度来命名。黏附分子是以黏附功能来归类，黏附
19、分子是以黏附功能来归类，CDCD分子范分子范围十分广泛，其中包括了黏附分子组，因围十分广泛，其中包括了黏附分子组，因此大部分黏附分子已有此大部分黏附分子已有CDCD的编号，也有部的编号，也有部分尚无分尚无CDCD的编号。的编号。根据结构特点分为：整合素家族、免疫球根据结构特点分为：整合素家族、免疫球蛋白超家族、选择素家族、黏蛋白家族、蛋白超家族、选择素家族、黏蛋白家族、钙粘素家族钙粘素家族黏附分子的主要生物学功能黏附分子的主要生物学功能1 1 、免疫细胞识别中的细胞黏附和协同刺激信号、免疫细胞识别中的细胞黏附和协同刺激信号2 2、炎症过程中白细胞与血管内皮细胞的黏附、炎症过程中白细胞与血管内皮
20、细胞的黏附3 3、淋巴细胞归巢、淋巴细胞归巢模式识别受体模式识别受体pattern recognition receptor, PRRpattern recognition receptor, PRR是固有免疫细胞表面的一类能够直接识别结合病原是固有免疫细胞表面的一类能够直接识别结合病原微生物共有的特定分子微生物共有的特定分子( (病原相关分子模式病原相关分子模式, , pathogen associated molecular pattern, PAMP)pathogen associated molecular pattern, PAMP)的受体。此类受体称的受体。此类受体称模式识别受体模式识别受体模式识别受体模式识别受体。
