《免疫学》抗原-课件.ppt

1、一、抗原的概念（antigen,Ag）是一类能刺激机体免疫系统产生抗体和/或致敏淋巴细胞，并能与相应抗体或致敏淋巴细胞在体内外发生特异性结合而出现反应的物质。即可被T、B淋巴细胞识别，并启动特异性免疫应答的物质。抗原刺激是引起机体产生特异性免疫应答的先决条件。如：伤寒杆菌如：伤寒杆菌 伤寒杆菌伤寒杆菌 机体免疫系统机体免疫系统 抗伤寒杆菌抗体抗伤寒杆菌抗体 致敏淋巴细胞致敏淋巴细胞 伤寒杆菌伤寒杆菌 +抗伤寒杆菌抗体抗伤寒杆菌抗体 特异性结合特异性结合 （致敏淋巴细胞）（致敏淋巴细胞）二、抗原的基本特性二、抗原的基本特性1.1.免疫原性免疫原性(immunogenicity)刺激机体产生免疫应

2、答的特性。刺激机体产生免疫应答的特性。2.2.抗原性抗原性(antigenicity)与抗体或效应细胞发生特异性结合的能与抗体或效应细胞发生特异性结合的能力力;也称为也称为免疫反应性免疫反应性 (immunoreactivity)。半抗原：仅具有与抗体结合能力、单独不能半抗原：仅具有与抗体结合能力、单独不能诱导抗体产生的物质。半抗原诱导抗体产生的物质。半抗原决定决定AgAg的免疫的免疫反应性。反应性。载载 体：与半抗原结合而赋予其免疫原性的体：与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。物质。同时与同时与免疫应答的记忆相关。免疫应答的记忆相关。完全抗原：同时具有免疫原性和抗原性的物完全抗原：同时具有免

3、疫原性和抗原性的物质。质。完全抗原、半抗原完全抗原、半抗原(hapten)与载体与载体(carrier)半抗原与载体半抗原与载体 抗原刺激是引起机体产生特异性免疫应答抗原刺激是引起机体产生特异性免疫应答的先决条件。的先决条件。在某种情况下，抗原也可诱导相应的淋巴在某种情况下，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。态，称为免疫耐受。有些抗原还可引起机体发生病理性免疫应有些抗原还可引起机体发生病理性免疫应答。答。抗原刺激机体免疫应答的过程抗原刺激机体免疫应答的过程一、异物性一、异物性“异物异物”指指“在胚胎期未与淋巴细胞充分

4、接在胚胎期未与淋巴细胞充分接触过的物质触过的物质”。与亲缘关系有关。与亲缘关系有关。异种物质异种物质 同种异体物质同种异体物质 自身物质自身物质第一节第一节 决定免疫原性的条件决定免疫原性的条件二、抗原的理化性质二、抗原的理化性质 （一）抗原的种类：（一）抗原的种类：化学性质：蛋白质、多糖、多肽等。化学性质：蛋白质、多糖、多肽等。（二）分子的大小：（二）分子的大小：一般分子越大，抗原的免疫原性越强。一般分子越大，抗原的免疫原性越强。（三）化学组成：（三）化学组成：结构的复杂性：结构的复杂性：大分子蛋白质一般具有很好大分子蛋白质一般具有很好的免疫原性，的免疫原性，eg eg 含芳香族含芳香族AA

5、AA、酪、酪AAAA等。等。（四）易接近性（四）易接近性(accessibility)：易接近性是指抗原决定基是否易被淋巴易接近性是指抗原决定基是否易被淋巴细胞的抗原受体所接近。与抗原的分子构象细胞的抗原受体所接近。与抗原的分子构象有关。有关。（五）物理性状：（五）物理性状：颗粒性抗原可溶性抗原颗粒性抗原可溶性抗原 多聚体单体多聚体单体 三、宿主因素三、宿主因素(一一)进入机体的途径进入机体的途径 同一物质经不同途径进入机体，其引起的免疫同一物质经不同途径进入机体，其引起的免疫应答的效果不同，依次为：应答的效果不同，依次为：皮内注射皮下注射肌肉注射腹腔注射静脉皮内注射皮下注射肌肉注射腹腔注射静

6、脉注射注射 (二二)机体的遗传因素机体的遗传因素 1 1、免疫应答基因、免疫应答基因(Ir基因基因)的调控的调控;2 2、年龄、性别与健康状态、年龄、性别与健康状态。（三）免疫佐剂的使用（三）免疫佐剂的使用第二节第二节 抗原的特异性抗原的特异性抗原的特异性：抗原的特异性：1 1、抗原刺激机体只能产生、抗原刺激机体只能产生相对应相对应的抗体和的抗体和/或致敏淋巴细胞；或致敏淋巴细胞；2 2、抗原只能与、抗原只能与相对应相对应的抗体或致敏淋巴细的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合。胞发生特异性结合。Ag的特异性是由的特异性是由Ag分子表面的分子表面的抗原决定基抗原决定基决定的。决定的。抗原与抗体结合

7、的特异性 1 1、抗原决定基的、抗原决定基的定义：定义：抗原决定基抗原决定基（antigenic determinant，AD）,亦称为亦称为抗原决定簇抗原决定簇，或，或表位表位 (epitope)，是指抗，是指抗原分子中的决定抗原特异性的特殊化学基团。原分子中的决定抗原特异性的特殊化学基团。通常通常5-155-15个氨基酸残基、个氨基酸残基、5-75-7个多糖残基或核个多糖残基或核苷酸即可构成一个表位。苷酸即可构成一个表位。一、决定抗原特异性的分子结构基础一、决定抗原特异性的分子结构基础 其性质、数目和空间构型决定了抗原特异性。其性质、数目和空间构型决定了抗原特异性。是抗原与是抗原与TCR/

8、BCR及抗体特异性结合的基本及抗体特异性结合的基本单位单位。是被免疫细胞识别的靶结构，也是免疫反应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具有特异性的物质基础。抗原的结合价抗原的结合价（antigenic valence）：）：抗原分子抗原分子上能与抗体结合的抗原决定基数目上能与抗体结合的抗原决定基数目。AD AD对抗原特异性的影响对抗原特异性的影响 抗原抗体反应具有高度特异性；抗原抗体反应具有高度特异性；特异性是由抗原决定基所决定，而特异性是由抗原决定基所决定，而非非由整个由整个抗原分子决定；抗原分子决定；抗原决定基的化学组成、排列、空间位置很抗原决定基的化学组成、排列、空

9、间位置很重要；重要；抗原结构的旋光度也与抗原特异性有关。抗原结构的旋光度也与抗原特异性有关。化学基团的组成、空间位置决定抗原的特异性化学基团的组成、空间位置决定抗原的特异性 2 2ADAD类别类别（1 1）按）按ADAD结构分类结构分类*顺序决定基（顺序决定基（sequential determinant）*构象决定基（构象决定基（conformational determinant）（2）按决定基在抗原分子中的位置分类）按决定基在抗原分子中的位置分类*功能性决定基功能性决定基*隐蔽性决定基（无功能决定基）隐蔽性决定基（无功能决定基）（3）按识别决定基的免疫细胞分类）按识别决定基的免疫细胞分类

10、*TCR（识别）表位（识别）表位*BCR（识别）表位识别）表位 线性表位：连续性表位，主要位于抗原分子线性表位：连续性表位，主要位于抗原分子的内部的内部。构象性表位：非连续性表位，主要位于抗原构象性表位：非连续性表位，主要位于抗原分子的表面。分子的表面。T T细胞仅识别由细胞仅识别由APCAPC加工呈递的线性表位；加工呈递的线性表位；B B细胞可识别线性或构象性表位。细胞可识别线性或构象性表位。表位的类型及性质表位的类型及性质 T T细胞识别表位细胞识别表位 ：T T细胞决定基位于抗原分子细胞决定基位于抗原分子内部，必须由内部，必须由APCAPC将抗原加工处理为小分子多将抗原加工处理为小分子多

11、肽并与肽并与MHCMHC分子结合，然后才能被分子结合，然后才能被TCRTCR所识别。所识别。B B细胞识别表位：细胞识别表位：BCRBCR能与未经能与未经APCAPC加工的抗原加工的抗原发生反应，其识别的靶结构主要位于抗原分发生反应，其识别的靶结构主要位于抗原分子表面的决定基子表面的决定基。T T细胞和细胞和B B细胞抗原表位的特性的比较细胞抗原表位的特性的比较 T T细胞识别表位细胞识别表位 B B细胞识别表位细胞识别表位识别受体识别受体 TCR BCRTCR BCR MHC MHC分子分子 必需必需 不需不需表位性质表位性质 主要是变性多肽主要是变性多肽 天然多肽、多糖、脂天然多肽、多糖、

12、脂 多糖、有机化合物多糖、有机化合物表位大小表位大小 5-125-12氨基酸氨基酸(CD8+T)5-15(CD8+T)5-15氨基酸、氨基酸、5-75-7单糖单糖 12-1712-17氨基酸氨基酸(CD4+T)(CD4+T)或或5-75-7个核苷酸个核苷酸表位类型表位类型 线性表位线性表位 构象表位、线性表位构象表位、线性表位表位位置表位位置 抗原分子任意部位抗原分子任意部位 抗原分子表面抗原分子表面 二、交叉抗原及其意义：二、交叉抗原及其意义：共同抗原共同抗原（common antigen）：）：两种不同抗两种不同抗原间所具有的相同或相似抗原决定基。原间所具有的相同或相似抗原决定基。交叉抗原

13、（交叉抗原（cross antigen）交叉反应交叉反应（cross reaction）：）：抗体可与具有抗体可与具有相同或相似决定基的不同抗原发生反应。相同或相似决定基的不同抗原发生反应。交叉反应与抗原的异质性和共同表位有关。交叉反应与抗原的异质性和共同表位有关。抗原的交叉反应抗原的交叉反应交叉抗原的生物学意义：交叉抗原的生物学意义：1 1、可能导致人体的免疫损伤，如异嗜性抗原；、可能导致人体的免疫损伤，如异嗜性抗原；2 2、特异性诊断和鉴定时的误差；、特异性诊断和鉴定时的误差；3 3、刺激免疫应答的发生。、刺激免疫应答的发生。第三节第三节 抗原的分类抗原的分类及其在医学实践中的应用及其在医

14、学实践中的应用一、抗原的分类一、抗原的分类（一）根据诱导应答是否需要（一）根据诱导应答是否需要ThTh细胞辅助分类细胞辅助分类 胸腺依赖性抗原（胸腺依赖性抗原（TD-AgTD-Ag）：由）：由B B细胞表位和细胞表位和T T细胞表位组成，绝大多数抗原属此类。细胞表位组成，绝大多数抗原属此类。胸腺非依赖性抗原（胸腺非依赖性抗原（TI-AgTI-Ag）：由多个重复）：由多个重复B B细胞表位组成，可分为细胞表位组成，可分为TI-1AgTI-1Ag和和TI-2AgTI-2Ag。(区区别：是否有别：是否有B B细胞丝裂原；细胞丝裂原；TI-1AgTI-1Ag有有B B细胞丝细胞丝裂原和重复裂原和重复B

15、 B细胞表位；而细胞表位；而TI-2AgTI-2Ag只有后者。）只有后者。）（二）根据抗原与机体亲缘关系分类：（二）根据抗原与机体亲缘关系分类：异种抗原异种抗原（xenogenic Agxenogenic Ag）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、HLAHLA抗原。抗原。自身抗原（自身抗原（autoantigenautoantigen）异嗜性抗原（又称异嗜性抗原（又称 Forssman Forssman 抗原）：存抗原）：存在于人、动物、植物和微生物之间的共同在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原。抗原。

16、（三）根据抗原的产生方式分类：（三）根据抗原的产生方式分类：人工抗原人工抗原 天然抗原天然抗原（四）依据（四）依据（TDTD）抗原是否由抗原呈递细胞）抗原是否由抗原呈递细胞所合成：所合成：外源性抗原：不由外源性抗原：不由APCAPC所合成的抗原，为所合成的抗原，为CD4+T cellCD4+T cell识别；识别；内源性抗原：由内源性抗原：由APCAPC所合成的抗原，为所合成的抗原，为CD8+T CD8+T cellcell识别。识别。（五）其他分类：（五）其他分类：普通抗原、超抗原；普通抗原、超抗原；移植抗原、肿瘤抗原、微生物抗原；移植抗原、肿瘤抗原、微生物抗原；变应原、过敏原、耐受原；变应

17、原、过敏原、耐受原；颗粒性抗原、可溶性抗原；颗粒性抗原、可溶性抗原；蛋白抗原、多糖抗原、多肽抗原。蛋白抗原、多糖抗原、多肽抗原。二、抗原在医药学实践中的应用二、抗原在医药学实践中的应用 疾病的诊断与辅助诊断疾病的诊断与辅助诊断 疾病的治疗疾病的治疗 疾病的预防疾病的预防第四节第四节 其他免疫刺激剂其他免疫刺激剂一、免疫佐剂：一、免疫佐剂：定义：某些物质预先或与抗原同时注入体内，定义：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可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免 疫应答的类型。疫应答的类型。1 1、种类、种类:包括化合物、生物制剂等，如包括化合物、生物制剂等，如微生物

18、及其微生物及其产物、多聚核苷酸、无机物、细胞因子等。产物、多聚核苷酸、无机物、细胞因子等。*不完全不完全(或完全或完全)弗氏佐剂弗氏佐剂(Freund adjuvent Freund adjuvent)Ag Ag油剂乳化剂油剂乳化剂(+(+分支杆菌分支杆菌)2 2、机制：、机制：改变抗原的物理状态，延长抗原在体内停留时间；改变抗原的物理状态，延长抗原在体内停留时间；诱发抗原注射部位及局部淋巴结炎症反应，刺激诱发抗原注射部位及局部淋巴结炎症反应，刺激APCAPC的抗原提呈能力。的抗原提呈能力。3 3、应用：、应用：二、超抗原二、超抗原(superantigen,SAg)(superantigen

19、,SAg)：定义：超抗原是某些特殊的抗原物质，极低定义：超抗原是某些特殊的抗原物质，极低浓度即可激活机体浓度即可激活机体2%-20%T2%-20%T细胞克隆，产生细胞克隆，产生极强的免疫应答。极强的免疫应答。1 1、SAgSAg与与T T细胞结合的特点：细胞结合的特点：（1）无须APC加工，直接与MHC-II类分子非多态区外侧结合，无MHC限制性；（2）仅与TCR V片段结合。2、超抗原激活T细胞的特点 强大的刺激能力 无须抗原处理 与T细胞相互作用无MHC限制性 选择性结合TCR链V区 超抗原不仅可激活T细胞，而且可能诱导T细胞的耐受 超抗原的免疫识别位点分为两类：MHC结合位和TCRV区结

20、合的T细胞表位3 3、SAgSAg的种类的种类 内源性内源性(病毒性病毒性)SAg)SAg：如小鼠次要淋巴细胞：如小鼠次要淋巴细胞刺激抗原刺激抗原;外源性外源性(细菌性细菌性)SAg)SAg：多为细菌的外毒素：多为细菌的外毒素,如如金葡菌的肠毒素、链球菌致热外毒素等。金葡菌的肠毒素、链球菌致热外毒素等。4 4、超抗原的生物学意义、超抗原的生物学意义 参与某些病理过程：参与某些病理过程：SAg刺激大量刺激大量T T细胞激细胞激活，产生多种细胞因子引起某些疾病；活，产生多种细胞因子引起某些疾病；SAg与自身免疫应答：与自身免疫应答：SAg的强大刺激可能的强大刺激可能激活体内自身反应性激活体内自身反

21、应性T细胞，从而诱发自身细胞，从而诱发自身免疫性疾病；免疫性疾病；SAg与免疫抑制：与免疫抑制：T细胞因过度激活而被耗细胞因过度激活而被耗竭；竭；与抗肿瘤效应：与抗肿瘤效应：CTL被大量激活而对肿瘤发被大量激活而对肿瘤发挥杀伤作用。挥杀伤作用。三、丝裂原三、丝裂原(mitogen)与淋巴细胞相应受与淋巴细胞相应受体结合，刺激静止淋巴体结合，刺激静止淋巴细胞转化为淋巴母细胞细胞转化为淋巴母细胞的物质。的物质。人和小鼠人和小鼠T T、B B细胞丝裂原细胞丝裂原丝裂原丝裂原 人人 小鼠小鼠 T B T B T B T BConA +-+-PHA +-+-PWM +-LPS -+SPA -+-+-淋巴

22、细胞的多克隆激活剂淋巴细胞的多克隆激活剂 英文缩写英文缩写来源来源类别类别靶细胞靶细胞刀豆素刀豆素AConAJack豆豆凝集素凝集素T细胞细胞植物血凝植物血凝素素PHA菜豆菜豆凝集素凝集素T细胞细胞美洲商陆美洲商陆PWM美洲商陆美洲商陆凝集素凝集素T、B细胞细胞脂多糖脂多糖LPSG+菌菌内毒素内毒素B细胞细胞超抗原超抗原SAgG-菌菌肠毒素肠毒素T细胞细胞 思考题思考题 名词解释：抗原、抗原决定基、超抗原、构名词解释：抗原、抗原决定基、超抗原、构象决定基、顺序决定基、象决定基、顺序决定基、T T细胞表位、细胞表位、B B细胞细胞表位、共同抗原、交叉反应、表位、共同抗原、交叉反应、TD-AgTD-Ag、TI-AgTI-Ag、佐剂佐剂 决定抗原免疫原性的条件有哪些？决定抗原免疫原性的条件有哪些？什么是抗原的特异性？其分子结构基础是什什么是抗原的特异性？其分子结构基础是什么？么？比较比较T T细胞表位和细胞表位和B B细胞表位的特性；细胞表位的特性；超抗原与普通抗原有什么区别？超抗原与普通抗原有什么区别？