某大学医学免疫学课件抗原.ppt

1、抗原抗原（AntigenAntigen）授课对象授课对象:医学各专业本科生医学各专业本科生教材页码教材页码:人卫版第人卫版第6 6版版20-2820-28页页医学免疫学 TCR(T cell receptor)TCR(T cell receptor)：T T细胞表面特异性抗原受体细胞表面特异性抗原受体 BCR(B cell receptor)BCR(B cell receptor)：B B细胞表面特异性抗原受体细胞表面特异性抗原受体抗原（抗原（antigenantigen，AgAg）antibody generator指能被指能被TCRTCR及及BCRBCR识别和结合，激活识别和结合，激活T

2、T、B B细胞增殖、分化、产生免疫应答效应产细胞增殖、分化、产生免疫应答效应产物（特异性淋巴细胞或抗体），并与效物（特异性淋巴细胞或抗体），并与效应产物结合，进而发挥适应性免疫应答应产物结合，进而发挥适应性免疫应答效应的物质。效应的物质。第一节抗原的性质与分子结构基础抗原的性质与分子结构基础 免疫原性免疫原性 immunogenicity 抗原能与抗原能与TCR/BCR识别及结合，诱导机体产识别及结合，诱导机体产生免疫应答效应产物的能力。生免疫应答效应产物的能力。一、抗原的基本特性一、抗原的基本特性免疫反应性（抗原性）免疫反应性（抗原性）immunoreactivity 抗原可在体内外与其所诱

3、生的免疫应答效应抗原可在体内外与其所诱生的免疫应答效应产物发生特异性结合的能力。产物发生特异性结合的能力。1、完全抗原（、完全抗原（complete antigen)同时具有免疫原性和免疫反应性的物质。同时具有免疫原性和免疫反应性的物质。即通常所说的抗原又称免疫原（即通常所说的抗原又称免疫原（immunogen）2 2、半抗原（、半抗原（haptenhapten）又称不完全抗原，只具有免疫反应性而无免疫又称不完全抗原，只具有免疫反应性而无免疫原性的物质。如多糖、二硝基酚、青霉素原性的物质。如多糖、二硝基酚、青霉素半抗原半抗原+载体载体 完全抗原完全抗原常用载体：常用载体：1 1）大分子蛋白质：

4、）大分子蛋白质：BSABSA（牛血清蛋白）、（牛血清蛋白）、OAOA（卵清蛋白）、（卵清蛋白）、BGGBGG（牛血清丙种球（牛血清丙种球蛋白）、蛋白）、KLHKLH（匙孔蛴血蓝蛋白）；（匙孔蛴血蓝蛋白）；2 2）多聚赖氨酸）多聚赖氨酸3 3、载体、载体(carrier)(carrier)u免疫原性的特异性：免疫原性的特异性：u免疫反应性的特异性：免疫反应性的特异性：二、抗原的特异性二、抗原的特异性抗原只能与其相应的抗体或致敏淋巴细胞抗原只能与其相应的抗体或致敏淋巴细胞结合结合如：如：HBsAg HBsAg只能与只能与HBsAgHBsAg抗体结合抗体结合u某种抗原只能刺激机体产生某种特定的应答某

5、种抗原只能刺激机体产生某种特定的应答效应产物（抗体或致敏淋巴细胞效应产物（抗体或致敏淋巴细胞)u如：如：HBsAgHBsAgHBsAgHBsAg抗体抗体（epitope）又称为抗原决定基）又称为抗原决定基(簇簇)（antigenic determinant)，指抗原分子中决定抗原特异性，指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，是抗原与的特殊化学基团，是抗原与TCR/BCR或抗体特或抗体特异结合的最小结构与功能单位。异结合的最小结构与功能单位。1 1、概念、概念 三、抗原表位l1个抗原分子中能和抗体结合的抗原表位的总数个抗原分子中能和抗体结合的抗原表位的总数l半抗原半抗原 单价单价l天然蛋白抗

6、原天然蛋白抗原 多价多价l多价抗原可同时与多个抗体结合多价抗原可同时与多个抗体结合 抗原的结合价（antigenic valence):按氨基酸空间结构分类按氨基酸空间结构分类构象表位（非线性表位）构象表位（非线性表位）组成基团不连续；组成基团不连续；一般位于分子表面；一般位于分子表面；由由BCR/AbBCR/Ab识别。识别。顺序表位（线性表位）顺序表位（线性表位）组成基团连续，为线性；组成基团连续，为线性；多位于分子内部；多位于分子内部；由由TCR/BCRTCR/BCR识别识别 2、表位类别T T细胞表位细胞表位B B细胞表位细胞表位 2、表位类型（2 2）按）按T T、B B细胞所识别的不

7、同细胞所识别的不同03含义含义:载体与半抗原偶联后能诱导机载体与半抗原偶联后能诱导机体产生抗半抗原的抗体的效应体产生抗半抗原的抗体的效应四、半抗原四、半抗原载体效应载体效应机制机制 半抗原（单位半抗原（单位B表位）表位）（信号（信号1）B细胞细胞 不活化不活化 无抗体生成无抗体生成 半抗原（信号半抗原（信号1）B细胞细胞 活化活化 生成抗体生成抗体Th细胞细胞 活化的活化的Th细胞细胞(信号信号2)APC(抗原提呈细胞抗原提呈细胞)载体（多价载体（多价T表位）表位）抗原的特异性是相对的，因为天然的抗原的特异性是相对的，因为天然的抗原分子含有多种表位抗原分子含有多种表位,不同的抗原分子间不同的抗

8、原分子间可能含有相同或相似的抗原表位可能含有相同或相似的抗原表位(common epitope)，可引起交叉反应（，可引起交叉反应（cross-reaction）。）。五、共同抗原表位与交叉反应五、共同抗原表位与交叉反应C抗原 第二节第二节 影响抗原免疫原性的因素影响抗原免疫原性的因素 抗原能否刺激机体产生免疫抗原能否刺激机体产生免疫应答（具有免疫原性）及应答的应答（具有免疫原性）及应答的类型及强度，主要取决于抗原本类型及强度，主要取决于抗原本身性质、宿主性质和两者的相互身性质、宿主性质和两者的相互作用。作用。l异物：异物：l非机体自身成分或虽为自身成分但在胚胎期未非机体自身成分或虽为自身成分

9、但在胚胎期未与自身免疫系统接触过或发生改变的物质与自身免疫系统接触过或发生改变的物质1.异物性：免疫原性的本质异物性：免疫原性的本质l异物性物质异物性物质l异种物质异种物质l同种异体物质同种异体物质l未发生改变的自身成分未发生改变的自身成分一、一、AgAg分子的理化与结构性质分子的理化与结构性质 抗原与机体之间的亲缘关系抗原与机体之间的亲缘关系越远，组织结构差异越大。异越远，组织结构差异越大。异物性越强，则免疫原性越强。物性越强，则免疫原性越强。一、一、AgAg分子的理化与结构性质分子的理化与结构性质 蛋白质：良好的免疫原蛋白质：良好的免疫原 如异种动物血清、细菌外毒素如异种动物血清、细菌外毒

10、素 多糖：高分子多糖具有免疫原性，常与蛋白多糖：高分子多糖具有免疫原性，常与蛋白 或脂类形成复合物或脂类形成复合物 如细菌膜、脂多糖如细菌膜、脂多糖 脂类和核酸：一般无免疫原性，但与蛋白形脂类和核酸：一般无免疫原性，但与蛋白形 成脂或核蛋白后则有成脂或核蛋白后则有2 2、化学属性、化学属性3 3、分子量、分子量一般一般100KD100KD，强，强10 KD 单体单体;颗粒性颗粒性 可溶性可溶性一、一、AgAg分子的理化与结构性质分子的理化与结构性质二、宿主特性二、宿主特性1 1、遗传因素、遗传因素 个体遗传基因（主要为个体遗传基因（主要为MHCMHC）的不同使）的不同使不同个体对同一抗原有不同

11、程度的应答不同个体对同一抗原有不同程度的应答 2 2、年龄、性别与健康状态、年龄、性别与健康状态免疫应答能力：免疫应答能力：青壮年动物幼年和老年动物青壮年动物幼年和老年动物雌性动物雄性动物雌性动物雄性动物二、宿主特性二、宿主特性l剂量：适中剂量：适中l途径：途径：皮内皮内皮下皮下腹腔、静脉腹腔、静脉口服口服l免疫佐剂：见后述免疫佐剂：见后述三、抗原进入机体的方式三、抗原进入机体的方式第三节第三节 抗原的种类抗原的种类 一、根据诱生抗体是否需一、根据诱生抗体是否需ThTh细胞参与分细胞参与分类类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类三、根据抗原提呈细胞内抗原的来源分类三

12、、根据抗原提呈细胞内抗原的来源分类一、据诱生抗体是否需一、据诱生抗体是否需ThTh细胞参与分类细胞参与分类l胸腺依赖抗原（胸腺依赖抗原（TD-Ag）l必须有必须有Th细胞的辅助才能刺激细胞的辅助才能刺激B细胞产生抗体细胞产生抗体的抗原的抗原l非胸腺依赖抗原（非胸腺依赖抗原（TI-Ag）l不须不须Th细胞的辅助即可刺激细胞的辅助即可刺激B细胞产生抗体的细胞产生抗体的抗原抗原TD-Ag（大分子蛋白）（大分子蛋白）TI-Ag（多糖）（多糖）TD-Ag与与TI-Ag结构示意图结构示意图 TD-Ag与与TI-Ag的特性的特性 特性特性 TD-Ag TI-Ag TI-1 TI-2结构特点结构特点 多种无重

13、多种无重 B细胞丝裂原及细胞丝裂原及 多个重多个重 复复T,B表位表位 多个重复多个重复B表位表位 复复B表位表位诱导应答诱导应答需需Th辅助辅助 免疫应答免疫应答 体液和（或）体液和（或）体液免疫体液免疫 体液免疫体液免疫 细胞免疫细胞免疫抗体类型抗体类型 各类各类Ig IgM IgM 免疫记忆免疫记忆 1、异种抗原：、异种抗原：来自于不同种生物的抗原，如细菌抗原。来自于不同种生物的抗原，如细菌抗原。马血清抗毒素马血清抗毒素人是抗体又是异种抗原人是抗体又是异种抗原 二、根据抗原与机体的亲缘关系分类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类2、同种异型抗原：、同种异型抗原：同一种属不同个体之间的抗原。如

14、同一种属不同个体之间的抗原。如ABO、Rh血型抗原、血型抗原、HLA。l隐蔽的自身抗原：隐蔽的自身抗原：l与自身免疫系统隔绝的组织受到外伤等因素与自身免疫系统隔绝的组织受到外伤等因素而暴露。而暴露。l如：脑组织、精子外伤暴露如：脑组织、精子外伤暴露l修饰的自身抗原：修饰的自身抗原：l自身组织在理化、生物等作用下结构发生改自身组织在理化、生物等作用下结构发生改变或修饰。变或修饰。l 如：如：IgG受感染后变性受感染后变性3、自身抗原、自身抗原4、异嗜性抗原、异嗜性抗原又称又称Forssman抗原，指一类与种属无关，存在于人、动、植和微生抗原，指一类与种属无关，存在于人、动、植和微生物之间的共同抗

15、原。物之间的共同抗原。如：溶血性链球菌如：溶血性链球菌/肾小球基底膜肾小球基底膜5、独特型（、独特型（Id）抗原（见）抗原（见Ig章节）章节）存在于存在于TCR、BCR和和Ig的的V区的独特的氨基酸顺区的独特的氨基酸顺 序和空间构象，可诱导自体产生特异性抗体。序和空间构象，可诱导自体产生特异性抗体。1、内源性抗原：、内源性抗原：在抗原提呈细胞内新合成的抗原。在抗原提呈细胞内新合成的抗原。2、外源性抗原：、外源性抗原：并非由抗原提呈细胞合成、来源于细胞外的抗并非由抗原提呈细胞合成、来源于细胞外的抗原。原。三、根据抗原提呈细胞内抗原的来源分类三、根据抗原提呈细胞内抗原的来源分类1 1、耐受原、耐受

16、原(tolerogen)(tolerogen)能诱导机体产生免疫耐受能诱导机体产生免疫耐受(immune(immune tolerance)tolerance)的抗原。的抗原。(特异性特异性)2 2、变应原、变应原(allergen)(allergen)能引起超敏反应的抗原。能引起超敏反应的抗原。四、其他分类四、其他分类第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂一、超抗原一、超抗原(super antigen,SAg)(super antigen,SAg)1 1、概念：、概念：只需极低浓度即可激活只需极低浓度即可激活2%-20%T2%-20%T细胞克隆，细胞克隆，产生极强的免疫应答的抗

17、原。产生极强的免疫应答的抗原。即超抗原具有强大的刺激即超抗原具有强大的刺激T T细胞活化的能力。细胞活化的能力。TCR识别普通抗原 TCR识别超抗原MHCII类分子MHCII类分子第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂超抗原作用示意图超抗原作用示意图2、与普通抗原比较：、与普通抗原比较：无无MHC限制性：限制性：SAg与与APC的结合：无需的结合：无需APC提呈即可提呈即可与与 APC表面的表面的MHCII类分子的非多态区类分子的非多态区外侧结合外侧结合(而不是与肽结合槽结合而不是与肽结合槽结合)，故，故超抗原与超抗原与MHC分子间结合无限制性分子间结合无限制性第四节第四节 非特异

18、性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂一、超抗原一、超抗原(super antigen,SAg)(super antigen,SAg)高高T细胞反应频率细胞反应频率与与T细胞的结合：只与细胞的结合：只与TCRV的的CDR1、2结合结合(不涉及不涉及CDR3及及TCRV，注：，注：CDR1、2较保守，为多数较保守，为多数T细胞共有细胞共有)，故一种超抗原能活化多数故一种超抗原能活化多数T细胞。细胞。一、超抗原一、超抗原(super antigen,SAg)(super antigen,SAg)第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂3、种类：、种类：外源性超抗原（细菌性外源性超抗原（细菌性):

19、金黄色葡萄球菌肠金黄色葡萄球菌肠毒素、链球菌致热外毒素毒素、链球菌致热外毒素内源性超抗原（病毒性内源性超抗原（病毒性):小鼠乳腺肿瘤病毒小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白蛋白 近年来，还发现有作用于近年来，还发现有作用于B细胞的细胞的SAg，如：如：HIV gP120、SPA第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂二、佐剂（二、佐剂（adjuvant）第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂 1、概念、概念 预先或与抗原同时注入机体，可增强机体预先或与抗原同时注入机体，可增强机体对抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的非对抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强性物质。特异性免疫增

20、强性物质。2 2、种类、种类 生物性：卡介苗生物性：卡介苗(BCG)(BCG)、短小棒状杆菌、短小棒状杆菌(CP)(CP)、脂多糖脂多糖(LPS)(LPS)、一些细胞因子、一些细胞因子 人工合成：双链多聚肌苷酸人工合成：双链多聚肌苷酸(poly I:C)(poly I:C)、双链多聚腺苷酸双链多聚腺苷酸(poly A:U)(poly A:U)弗氏完全佐剂弗氏完全佐剂(FCA)(FCA)与弗氏不完全佐剂与弗氏不完全佐剂(FIA)(FIA)：动物实验最常用动物实验最常用 无机物：氢氧化铝、明矾无机物：氢氧化铝、明矾第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂3 3作用机制作用机制 改变抗原物

21、理性状，延缓抗原降解和排 除，延长抗原在体内潴留时间；刺激单核-巨噬细胞系统，增强其对抗原 的处理和提呈能力；刺激淋巴细胞的增殖分化，从而增强和 扩大免疫应答能力第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂4 4应用应用增强特异性免疫应答：预防接种，制备动物免疫血清作为非特异性免疫增强剂：抗肿瘤、抗感染的辅助治疗第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂 三、三、丝裂原（丝裂原（mitogenmitogen）作用于人和小鼠作用于人和小鼠T T、B B淋巴细胞的常见丝裂原淋巴细胞的常见丝裂原 人人 小鼠小鼠 T细胞细胞 B细胞细胞 T细胞细胞 B细胞细胞ConA(刀豆蛋白刀豆蛋白A)PHA(植物血凝素植物血凝素)PWM(美洲商陆美洲商陆)LPS(脂多糖脂多糖)SPA（葡萄球菌蛋白（葡萄球菌蛋白A）第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂