1、第二讲 抗原,内 容 提 要,一、抗原的概念和特性二、影响抗原免疫原性的因素三、抗原的特异性与交叉反应四、抗原的分类五、非特异性免疫细胞刺激剂（自学）六、抗原与临床,第一节 抗原概念,抗原（antigen，Ag）是一类能刺激机体免疫系统使之产生免疫应答、并能与相应免疫应答产物（抗体和效应T细胞）在体内外发生特异性结合的物质。,Microorganisms (bacteria, virus, fungi), parasite, wormsSubstances(proteins, sugar, lipid and nucleic acid ),bacteria,virus,worm,fungi,2
2、. 抗原的基本特性,免疫原性,抗原性/免疫反应性/反应原性,immunogenicity,antigenicity /immunoreactivity,Ab,刺激免疫系统,Ag,Ab,免疫原性(immunogenicity) ：抗原能刺激特异性免疫细胞，使之活化、增生、分化，最终产生免疫效应物质的特性。抗原性（antigenicity)：即抗原可在体内外与相应的免疫效应物质发生特异性结合的特性，也叫免疫反应性或反应原性。,完全抗原：所有具有免疫原性和反应原性的物质。半抗原（hapten）：只有反应原性而无免疫原性的物质。 载体+半抗原 完全抗原免疫原：能刺激机体产生免疫应答的抗原。免疫耐受和耐
3、受原：在某种情况下，抗原也可诱导相应的淋巴细胞克隆对该抗原表现为特异性无应答状态，称为免疫耐受。相应的抗原称为耐受原（tolerogen)。变应原（allergen）：有些抗原还可引起机体发生病理性免疫应答-超敏反应，相应的抗原称为变应原。,第二节 影响抗原免疫原性的因素,抗原自身的因素宿主因素免疫方法,一、 抗原因素,1、异物性(foreignness) 是指抗原与所刺激机体的自身物质的差异。如异种物质、同种异体物质、自身抗原。胚胎期免疫系统的淋巴细胞未曾接触过的任何物质，种间差异越大，免疫原性越强。 异物性不是专指体外物质，而是以免疫系统胚胎期或淋巴细胞发育的微环境是否曾与之接触而决定，从
4、未接触过淋巴细胞的抗原具有异物性。,2、分子大小：在一定范围内，相对分子质量越大，免疫原性越强。相对分子质量最低不能小于10000。 大相对分子质量，含有抗原决定基多，可有效刺激淋巴细胞活化，化学结构复杂且相对稳定，在体内不易被降解和清除，能持续刺激免疫活性细胞。,3、化学组成和异质性：不同的氨基酸或单糖构成共聚体往往比同源多聚物显示更好的免疫原性,4、分子构象：抗原分子中一些特殊化学基团的三维结构，可以决定该抗原分子是否能与相应淋巴细胞表面的抗原受体（BCR）相互吻合，从而启动免疫应答。易接近性：抗原分子的特殊化学基团与淋巴细胞表面相应的抗原受体BCR相互接触的难易程度,免疫原性,抗原决定基
5、的分子构象与易接近性决定抗原免疫原性的强弱,二、宿主因素宿主的遗传背景控制免疫应答的基因座位于MHC内，MHC在决定宿主对免疫原的免疫反应中起重要作用年龄、性别与健康状态,三、免疫方法剂量剂量适中，过高或过低都可以诱导免疫耐受（高带耐受与低带耐受）是否使用佐剂途径皮内、皮下、肌肉、腹腔及静脉，数周内反复注射，免疫间隔要适当。,第三节 抗原的特异性和交叉反应,特异性（specificity) 是指物质之间的相互吻合性或针对性、专一性。抗原的特异性表现在两个方面：免疫原性的特异性是指抗原刺激机体只引起与它相应的免疫细胞发生免疫应答，产生相应的抗体和致敏淋巴细胞；抗原性的特异性指抗原只能与相应抗体或
6、致敏淋巴细特异性结合而发生免疫反应。,特异性是免疫应答最重要的特点，也是免疫学诊断与防治的理论依据。决定抗原特异性的物质基础是抗原分子中的抗原决定基。,抗原特异性的两个方面,抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生反应所显示的专一性。,一、抗原决定基决定抗原特异性的分子基础,抗原决定基（antigen determinant) 指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。是被免疫细胞识别的靶结构，也是免疫反应具有特异性的物质基础。也称为表位(epitope) 。,一个多肽决定基含517个氨基酸残基；一个多糖决定基含57个单糖；一个核酸半抗原决定基含68个核苷酸。,抗原决定基的位置、数目和空间结构决定
7、抗原特异性。,表位的分类构象表位和线性表位T细胞表位和B细胞表位功能性和隐蔽性决定基（B细胞表位）,构像表位和线性表位,T细胞决定基（T细胞表位）：T细胞决定基位于抗原分子内部，必须由APC将抗原加工处理为小分子多肽并与MHC分子结合，然后才能被TCR所识别。B细胞决定基（B细胞表位）：BCR能与未经APC加工的抗原发生反应，其识别的靶结构主要位于抗原分子表面的决定基。,T细胞表位与B细胞表位-根据表位是被TCR还是BCR识别分类,B细胞表位功能性和隐蔽性决定基,功能性决定基：位于抗原分子表面的易与BCR或抗体结合的B细胞决定基，称为功能性决定基。其中起关键作用的个别化学基团称为免疫优势基团。
8、隐蔽性决定基：位于抗原分子内部的，不能与BCR或抗体结合的B细胞决定基称为隐蔽性决定基。,在某些理化因素作用下，隐蔽性决定基可暴露于分子表面而成为功能性决定基，从而诱导免疫应答，其在自身抗原和自身免疫性疾病中较为常见。（详见自身免疫）,二、交叉反应,交叉反应(cross reaction) ：抗原（或抗体）除与其相应抗体（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，称为交叉反应。共同抗原：若两种不同的微生物抗原具有相同或相似的抗原决定基，则称为共同抗原或交叉抗原。,抗A,抗B,A,B,共同抗原和交叉反应,Sameepitope,第四节 抗原的分类,(一) 根据抗原诱导B细胞
9、产生抗体是否需要Th细胞的辅助分类 * 胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen, TD-Ag）：由B细胞表位和T细胞表位组成，绝大多数蛋白质抗原属此类。 *胸腺非依赖性抗原（thymus independent antigen, TI-Ag）：由多个重复B细胞表位组成，无T细胞表位，可分为TI-1Ag和TI-2Ag。,TD抗原与TI抗原引起体液免疫的机制不同,TD与TI抗原的比较,（二）根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类内源性抗原 指来自于APC细胞内部的抗原 肿瘤抗原，病毒颗粒等外源性抗原 指非APC自身所产生的抗原。天然抗原(natural Ag)人工抗原(ar
10、tificial Ag)等内源性抗原 胞质溶胶途径 抗原肽:MHC类分子复合物 CD8+T细胞外源性抗原 溶酶体途径 抗原肽:MHC类分子复合物 CD4+T细胞,异种抗原(xenogenic Ag)：病原微生物、类毒素等不同种属之间的抗原；同种异型抗原(Allogenic Ag)：存在于同一种族不同个体之间的抗原，如HLA，ABO血型抗原，Rh抗原, MHC等。自身抗原( Autoantigen)：自身成分，分为隐蔽的自身抗原、改变的自身抗原等。异嗜性抗原(heterophilic antigen)：存在于不同种属动物、植物和微生物细胞等表面无种属特异性的共同抗原。,(三) 根据抗原与宿主的亲
11、缘关系分类,第五节 非特异性免疫细胞刺激剂（自学）,佐剂超抗原丝裂原,一、佐 剂,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型，此类物质被称为佐剂（adjuvant）。佐剂的作用 增强抗原的免疫原性；增强机体对抗原刺激的反应性；改变抗体类型；引起或增强迟发性超敏反应。,佐剂的类型1. 油性佐剂：石蜡、花生油 Complete Fruends adjuvant (CEA) 弗氏完全佐剂 Incomplete fruends adjuvant (IEA) 弗氏不完全佐剂2. 矿物盐佐剂：氢氧化铝AL(OH)3;3. 合成佐剂：双链多聚核苷酸多聚肌苷酸、多聚腺苷
12、酸、脂质体等。,二、超抗原(superantigen, SAg),单克隆T细胞应答1:104 - 1:105,超抗原,* 一类由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的抗原，能与多数T细胞结合并为T细胞活化提供信号，极微量蛋白可活化多克隆T细胞，产生很强的刺激效果，故称为超抗原。,* 无须抗原加工与递呈 * 形成TCR V-超抗原-MHC类分子复合物 *无MHC限制性,SAg与T细胞结合的特点,CDR: complementary determining region, 互补决定区,超抗原激活T细胞的特点,无须抗原处理强大的刺激能力与T细胞相互作用无MHC限制性超抗原的免疫识别位点分为两类：MHC结合
13、位和TCRV区结合位超抗原不仅可激活T细胞，而且可能诱导T细胞的耐受,超抗原的生物学意义,参与某些病理过程 sAg刺激大量T细胞激活，产生多种细胞因子引起某些疾病。SAg与自身免疫应答 SAg的强大刺激可能激活体内自身反应性T细胞，从而诱发自身免疫性疾病SAg与免疫抑制 T细胞因过度激活而被耗竭与抗肿瘤效应 CTL被大量激活而对肿瘤发挥杀伤作用,三、丝裂原（mitogen）,可致细胞发生有丝分裂，进而增殖的抗原，亦称有丝分裂原 。,Mitogen,第六节 抗原与临床,抗原在临床中的应用,特异性抗原-抗体反应：用于疾病诊断与辅助诊断应用疫苗防治疾病,特异性抗原-抗体反应,应用特异性抗体定性和定量检测病原体检测变应原：为防治超敏反应性疾病提供依据,应用疫苗防治疾病,提纯、合成病原体或其来源的抗原，通过适当理化修饰并与佐剂混合，制备疫苗，可用于防治多种感染性疾病，例如天花、白喉，破伤风，乙肝等。肿瘤疫苗、T细胞疫苗等可用于治疗肿瘤和自身免疫病。口服抗原诱导免疫耐受，治疗自身免疫病，例如口服髓磷脂碱性蛋白治疗脱髓鞘疾病。少量多次反复注射过敏原，可达到减敏或脱敏，从而治疗某些型超敏反应性疾病。,抗 体(Antibody),Next Lecture,抗体的结构抗体的功能,
