1、2018/7/19,1,第三讲抗原 Antigen, Ag,2018/7/19,2,德国细菌学家Emil Adolf Behring,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1901for his work on serum therapy, especially its application against diphtheria, by which he has opened a new road in the domain of medical science and thereby placed in the hands of the phy
2、sician a victorious weapon against illness and deaths,2018/7/19,3,The Development of the Diphtheria-Therapeutic-Serum,2018/7/19,4,Tetanus Therapeutic Serum during World War I,2018/7/19,5,刺激 一种物质 机体免疫系统应答 应答产物,Emil von Behring: The Founder of Serum Therapy,2018/7/19,6,Emil von Behring: The Founder of
3、 Serum Therapy,2018/7/19,7,第三讲 抗原,一、抗原的概念二、影响抗原特异性的主要因素三、抗原的分类四、非特异性抗原刺激剂,2018/7/19,8,一、抗原的概念,抗原(antigen,Ag)是一类能刺激机体的免疫系统使之产生特异性免疫应答，并能与相应的免疫应答产物在体内或体外发生特异性结合的物质。,2018/7/19,9,1.抗原具有两种特性,、免疫原性(immunogenicity)：抗原能刺激特定的免疫细胞，使免疫细胞活化、增殖、分化，最终产生免疫效应物质（抗体和致敏淋巴细胞）的特性。 刺激 抗 体 抗原物质 机体免疫系统应答 免疫产物 致敏淋巴细胞 （免疫原性）
4、,2018/7/19,10,抗原具有两种特性,免疫反应性(immunoreactivity)：抗原与相应的免疫效应物质（抗体和致敏淋巴细胞）在体内或体外相遇时，可发生特异性结合而产生免疫反应的特性。 抗 体 免疫应答产物 抗原物质 特异性结合 致敏淋巴细胞 （免疫反应性）,2018/7/19,11,抗原具有两种特性,刺激 抗 体 抗原 机体免疫系统应答 免疫 （免疫原性） 致敏淋巴细胞 特异性结合 （反应原性）,2018/7/19,12,抗原的命名和性能,免疫应答刺激物 引起免疫 表现形式 免疫 免疫 免疫应答刺激物 广义命名 应答类型 原性 反应性 狭义命名 正免疫应答 正免疫应答 抗原 抗
5、原 超敏反应 变应原 负免疫应答 免疫耐受 耐受原,2018/7/19,13,2.抗原的组成,2018/7/19,14,2.抗原由两个功能部分组成,、半抗原(hepten)抗原表面的小分子，赋以抗原特异性反应的能力，即免疫反应性；、载体(carrier)抗原内部的大分子，赋以抗原免疫原性；,2018/7/19,15,二、决定免疫原性的条件,1.异物性 化学结构与机体自身成分不同； 胚胎期淋巴细胞未与之接触过（隐蔽抗原）；,2018/7/19,16,二、决定免疫原性的条件,2.理化性状 、分子大小：分子量越大，抗原性越强。 因为分子量越大，抗原表面小分子基团越多； 大分子物质较难于体内降解，体内
6、存留时间长； 、化学组成： 不同物质的抗原性强弱程度： 蛋白质多糖核酸类脂； 同类物质的抗原性强弱程度： 结构越复杂，抗原性越强。 如含芳香族氨基酸的蛋白质抗原性较强。,2018/7/19,17,化学基团的性质对半抗原-抗体反应的影响,2018/7/19,18,二、决定免疫原性的条件,3.分子的构象和易接近性：抗原表面的特殊化学基团与淋巴细胞表面受体易于相互接触，则亲和力强，免疫原性强。4.其他影响因素：遗传、年龄、生理状态、个体差异、抗原进入体内的方式和途径等。,2018/7/19,19,氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系,2018/7/19,20,抗原肽的锚位点,2018/7/19,21
7、,分子的构象和易接近性,2018/7/19,22,三、抗原的特异性与交叉反应,1.抗原决定簇(Antigenic determinant)/表位 （Epitope)： 是存在于抗原分子表面，决定抗原特异性的特殊化学基团，一般由58个氨基酸残基、短寡糖残基、核苷酸残基组成。抗原决定簇是被免疫细胞和抗体分子识别的标志，是免疫反应具有特异性的物质基础。,2018/7/19,23,抗原决定簇分类,、构象决定簇(conformational determinants)： 免疫优势基团，（功能性抗原决定簇）一般暴露于抗原分子的表面。 、顺序决定簇（sequential determinants）： （线性
8、决定簇），多存在于抗原分子的内部（隐蔽性抗原决定簇）。,2018/7/19,24,2.抗原的结合价（antigenic valence）能和抗体分子结合的抗原决定簇的数目,单价抗原只能和抗体分子中的一个抗原结合点结合的抗原。 多价抗原分子表面有多种或多个抗原决定簇的抗原，可以与多个抗体分子结合。 每一种半抗原可以理解为单一的抗原决定簇，半抗原和抗原决定簇作为特殊的化学基团可以理解为同义词。,2018/7/19,25,3.抗原分子的T细胞决定簇和B细胞决定簇,B细胞决定簇位于抗原分子表面或分子转折处，能直接与B细胞抗原受体结合； T细胞决定簇位于抗原分子内部，为顺序抗原决定簇，需经抗原递呈细胞加
9、工处理，再与MHC分子结合后，才能被T细胞抗原受体识别结合；,2018/7/19,26,T细胞决定簇和B细胞决定簇,2018/7/19,27,T细胞决定簇和B细胞决定簇的比较,2018/7/19,28,4.共同抗原和交叉反应,共同抗原(common antigen)两种不同生物间存在相同或相似的抗原决定簇，称为共同抗原。 类属抗原相同种属之间存在的共同抗原。 异嗜性抗原(heterophile antigen)是一种与种属无关，存在于人、动物、植物、微生物之间的共同抗原。 异嗜性抗原是某些免疫性疾病的物质基础，可利用某些异嗜性抗原进行疾病的辅助诊断。,2018/7/19,29,Forssman
10、抗原,豚鼠脏器 SRBC 大肠杆菌O86 B血型物质 大肠杆菌O14 人结肠粘膜 乙型链球菌 肾小球基底膜、心肌组织 肺炎球菌14型 A血型物质 变形杆菌OX株O抗原 立克次氏体 梅毒螺旋体 牛心类脂质,2018/7/19,30,4.共同抗原和交叉反应,交叉反应由共同抗原刺激机体产生的抗体分子可以和不同生物间相同或相似的抗原决定簇结合。,2018/7/19,31,四、抗原的分类,1根据抗原来源与机体亲缘关系来分 、异种抗原(xenoantigen) 、同种异型抗原(alloantigen) 、自身抗原(autoantigen) 、肿瘤抗原(Tumor antigen),2018/7/19,32
11、,1根据抗原来源与机体亲缘关系来分,、异种抗原(xenoantigen)来自另一物种的抗原。如微生物及其代谢产物、异种血清等。 、同种异型抗原(alloantigen)来自同种系而基因类型不同的个体的抗原。如人类红细胞抗原（ABO血型、Rh血型）、主要组织相容性抗原等。,2018/7/19,33,自身抗原(autoantigen) A.隐蔽的自身抗原 隐蔽的自身抗原 导致自身免疫性疾病甲状腺球蛋白 变态反应性甲状腺炎眼葡萄膜色素、晶体蛋白 交感性眼炎精子抗原 男性不育脑脊髓和神经抗原 脱髓鞘性脑膜炎和外周神经炎 B. 经修饰的自身抗原：各种理化、生物因素作用。,1根据抗原来源与机体亲缘关系来分
12、,2018/7/19,34,、肿瘤抗原细胞在癌变过程中出现的具有抗原性的一些大分子物质。,1根据抗原来源与机体亲缘关系来分,2018/7/19,35,Antigens involved in tumour recognition,Tumour-specific antigensBcr-abl (CML)CDK-4 / -catenin (melanoma),Differentiation antigensTyrosinase (TRP-1/2)Melan-A (melanoma)Monoclonal Ab (myeloma),Testes-specific antigensMAGE 1-3 (
13、melanoma)NY-ESO-1 (melanoma),Tumour associated antigensMUC-1 (myeloma etc)-fetoprotein (many)Her-2/neu (breast)WT-1 (many)myeloblastin (leukaemias) Survivin (many),2018/7/19,36,2.根据抗原刺激机体产生抗体时 是否需要T细胞参与分类,、胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen,TD抗原）、胸腺非依赖性抗原（thymus independent antigen,TI抗原）,2018/7/19,37,
14、2.根据抗原刺激机体产生抗体时 是否需要T细胞参与分类,TD抗原和TI抗原的比较 TD抗原 TI抗原刺激BL产生抗体 是否需要TL参与 本 质 大多为蛋白质 重复排列的长链聚合物产生抗体的类型 主要IgG IgM可引起细胞免疫 免疫记忆性 ,2018/7/19,38,四、非特异性抗原刺激剂,1、超抗原2、丝裂原3、佐剂,2018/7/19,39,1、超抗原（superantigen,s-Ag）,超抗原指一组能与某些亚型的TCR/BCR在受体外侧部位相结合的，并能直接激活T细胞或B细胞的物质。其作用机理与常规抗原有很大区别。能产生免疫激活、免疫抑制等重要生物学作用，且与多种疾病的发生、发展有关。
15、,2018/7/19,40,超抗原的作用机制,2018/7/19,41,2018/7/19,42,超抗原与普通抗原的比较,2018/7/19,43,超抗原的生物学意义,、免疫激活作用：刺激大量TL、APC增殖，产生大量细胞因子（TNF、TNF、IL2、IL2R、IFN、IL1）打破机体平衡发热、体重下降、渗透压平衡失调死亡；TC细胞激活；、导致免疫抑制：微生物感染时，释放大量超抗原TL被大量清除？T细胞总数下降，功能降低免疫抑制；、诱导免疫耐受 ：T细胞消除 免疫无反应性,2018/7/19,44,2、免疫佐剂（Immunoadjuvant),免疫佐剂同抗原一起或预先注射进机体，能增强机体对该
16、抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质。,2018/7/19,45,、佐剂的种类,1.无机佐剂Al(O） 2.有机佐剂卡介苗、短小棒状杆菌、LPS、细胞因子 3.合成佐剂poly I:C poly A:U 4.油剂矿物油 弗氏佐剂： 弗氏不完全佐剂抗原石蜡油乳化剂 弗氏完全佐剂抗原石蜡油乳化剂分枝杆菌,2018/7/19,46,、佐剂的生物学作用,1.增强抗原的免疫原性； 2.增强机体对抗原的免疫应答，提高抗体的滴度,增强疫苗的免疫效果；3.改变抗体产生的类型； 4.引起或增强迟发型超敏反应,用于肿瘤的辅助治疗；,2018/7/19,47,、佐剂的作用机理,1、改变抗原的物理性状,使之缓慢释放
17、，在体内存留时间延长；2、易被吞噬细胞吞噬、加工、处理；3、促进淋巴细胞增殖、分化，导致 免疫应答强度增强；,2018/7/19,48,3、有丝分裂原（Mitogen）,有丝分裂原对T、B细胞的作用有丝分裂原 缩写 增殖反应 T细胞 B细胞植物血凝素 PHA 刀豆蛋白A ConA 葡萄球菌A蛋白 SPA 美洲商陆 PWM 细菌脂多糖 LPS -（小鼠）,2018/7/19,49,超抗原与普通抗原、有丝分裂原的区别,区 别 典型抗原 超抗原 丝裂原 是否需要APC参与 （直接激活TL） 是否需要APC处理 必须与MHC类 分子形成复合物 （VJVDJ） （V） MHC限制性 激活T细胞数 1/10000 1/520 80100% 特异性激活 ,2018/7/19,50,小结,抗原的概念和特性抗原的基本结构影响抗原特异性的主要因素抗原的分类（比较TD-Ag和TI-Ag的特点）比较普通抗原、超抗原、佐剂、丝裂原的特点,
