醫(yī)學教學課件：3-抗原

1、Nanjing University 抗原抗原 Nanjing University 前前 言言 l在自然界中微生物在自然界中微生物(microorganism)(microorganism)可謂可謂“無處不在，無處不在， 無處不有無處不有”。它們是包括細菌、病毒、真菌以及一些小。它們是包括細菌、病毒、真菌以及一些小 型的原生動物等在內(nèi)的一大類生物群體，它個體微小，型的原生動物等在內(nèi)的一大類生物群體，它個體微小， 卻與人類生活密切相關(guān)。卻與人類生活密切相關(guān)。 l微生物對人類最重要的影響之一是導致傳染病的流行。微生物對人類最重要的影響之一是導致傳染病的流行。 在人類疾病中有在人類疾病中有5050

2、是由病毒引起。是由病毒引起。 l所謂抗原，是指能在體內(nèi)引起免疫反應的物質(zhì)。所謂抗原，是指能在體內(nèi)引起免疫反應的物質(zhì)。 例如，例如， 細菌、病毒等能引起機體產(chǎn)生相應的抗體。事實上，每細菌、病毒等能引起機體產(chǎn)生相應的抗體。事實上，每 種微生物均為由各種抗原成分組成的復合物。種微生物均為由各種抗原成分組成的復合物。 Nanjing University 第一節(jié)第一節(jié) 抗原的概念和特性抗原的概念和特性 Nanjing University 一、一、 抗原的概念抗原的概念 （一）經(jīng)典概念（一）經(jīng)典概念 （二）現(xiàn)代概念（二）現(xiàn)代概念 Nanjing University （一）經(jīng)典的概念（一）經(jīng)典的概念

3、l 在免疫學發(fā)展的早期，人們應用細菌或其外在免疫學發(fā)展的早期，人們應用細菌或其外 毒素給動物注射，經(jīng)一定時期后，用體外實毒素給動物注射，經(jīng)一定時期后，用體外實 驗證明，在其血清中存在一種能使細菌發(fā)生驗證明，在其血清中存在一種能使細菌發(fā)生 特異性凝集反應的物質(zhì)，稱之為凝集素，或特異性凝集反應的物質(zhì)，稱之為凝集素，或 能特異性中和外毒素毒性的物質(zhì)，稱之為抗能特異性中和外毒素毒性的物質(zhì)，稱之為抗 毒素。將血清中這種具有特異性反應的物質(zhì)毒素。將血清中這種具有特異性反應的物質(zhì) 統(tǒng)稱為抗體。統(tǒng)稱為抗體。 l 將能刺激機體產(chǎn)生抗體的物質(zhì)統(tǒng)稱為抗原。將能刺激機體產(chǎn)生抗體的物質(zhì)統(tǒng)稱為抗原。 Nanjing Un

4、iversity （二）現(xiàn)代的概念（二）現(xiàn)代的概念 l隨著現(xiàn)代免疫學的發(fā)展，已證明，當抗原分子進入機體后，隨著現(xiàn)代免疫學的發(fā)展，已證明，當抗原分子進入機體后， 能觸發(fā)免疫細胞一系列的復雜的生物學過程，稱之為免疫能觸發(fā)免疫細胞一系列的復雜的生物學過程，稱之為免疫 應答。既能誘發(fā)正免疫應答，也能誘發(fā)負免疫應答。因此，應答。既能誘發(fā)正免疫應答，也能誘發(fā)負免疫應答。因此， 上述抗原的概念已不能概括其涵義。上述抗原的概念已不能概括其涵義。 l目前認為目前認為凡能誘發(fā)免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應答，并能與其產(chǎn)生凡能誘發(fā)免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應答，并能與其產(chǎn)生 的抗體或效應細胞在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性反應的物質(zhì)，的抗體或效應

5、細胞在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性反應的物質(zhì)， 可稱之為抗原可稱之為抗原。也就是說，。也就是說，抗原是一類能刺激機體免疫系抗原是一類能刺激機體免疫系 統(tǒng)，使之產(chǎn)生特異性免疫應答，并能與相應免疫應答產(chǎn)物統(tǒng)，使之產(chǎn)生特異性免疫應答，并能與相應免疫應答產(chǎn)物 即抗體和致敏淋巴細胞在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性結(jié)合的物即抗體和致敏淋巴細胞在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性結(jié)合的物 質(zhì)。質(zhì)。 Nanjing University 二、抗原的特性二、抗原的特性 抗原一般具有兩種性質(zhì)：抗原一般具有兩種性質(zhì)： 1 1、免疫原性、免疫原性 2 2、抗原性、抗原性 Nanjing University 1 1、免疫原性、免疫原性(immuno

6、genicity(immunogenicity) ) l 免疫原性免疫原性(immunogenicity(immunogenicity) ) 指抗原分子能誘發(fā)免疫指抗原分子能誘發(fā)免疫 應答的特性，包括誘導產(chǎn)生抗體及效應淋巴細胞。它應答的特性，包括誘導產(chǎn)生抗體及效應淋巴細胞。它 涉及抗原分子與免疫細胞間的相互作用，即它必須經(jīng)涉及抗原分子與免疫細胞間的相互作用，即它必須經(jīng) 過抗原遞呈細胞的加工、處理和遞呈作用，以及能被過抗原遞呈細胞的加工、處理和遞呈作用，以及能被T T 和和B B細胞的抗原識別受體所認識。細胞的抗原識別受體所認識。 l 抗原的免疫原性首先決定于其自身的化學特性，抗原的免疫原性首先

7、決定于其自身的化學特性， 也與也與 機體的免疫應答特性有關(guān)。機體的免疫應答特性有關(guān)。 Nanjing University 2 2、抗原性、抗原性(antigenicity(antigenicity) ) l 抗原性抗原性(antigenicity(antigenicity) )指能與相應的免疫應答產(chǎn)物抗體指能與相應的免疫應答產(chǎn)物抗體 和致敏淋巴細胞發(fā)生特異性結(jié)合的特性。和致敏淋巴細胞發(fā)生特異性結(jié)合的特性。 l 它只涉及抗原分子與抗體分子或它只涉及抗原分子與抗體分子或T T細胞抗原受體分子細胞抗原受體分子 （TCRTCR）間的相互作用，即分子與分子的相互作用。）間的相互作用，即分子與分子的相互

8、作用。 l 抗原性主要決定于抗原分子的化學性質(zhì)。如抗原為蛋白抗原性主要決定于抗原分子的化學性質(zhì)。如抗原為蛋白 質(zhì)分子，其反應性可決定于其氨基酸序列或其空間構(gòu)型。質(zhì)分子，其反應性可決定于其氨基酸序列或其空間構(gòu)型。 Nanjing University 三、三、 一些名詞解釋一些名詞解釋 1 1、免疫原：又稱完全抗原，即通常所指的抗原。、免疫原：又稱完全抗原，即通常所指的抗原。 2 2、半抗原：也稱不完全抗原，具有抗原性而無免疫原、半抗原：也稱不完全抗原，具有抗原性而無免疫原 性的物質(zhì)。如有些小分子本身不能引起免疫應答，性的物質(zhì)。如有些小分子本身不能引起免疫應答， 但能與已產(chǎn)生的相應抗體結(jié)合。這種

9、物質(zhì)只有與載但能與已產(chǎn)生的相應抗體結(jié)合。這種物質(zhì)只有與載 體蛋白（體蛋白（carrier proteincarrier protein）結(jié)合后，才能具備免疫）結(jié)合后，才能具備免疫 原性。具有免疫原性的物質(zhì)一般均為完全抗原。原性。具有免疫原性的物質(zhì)一般均為完全抗原。 3 3、變態(tài)原：誘發(fā)機體產(chǎn)生超敏反應的抗原。、變態(tài)原：誘發(fā)機體產(chǎn)生超敏反應的抗原。 4 4、耐受原：誘發(fā)機體產(chǎn)生免疫耐受的抗原。、耐受原：誘發(fā)機體產(chǎn)生免疫耐受的抗原。 Nanjing University 第二節(jié)第二節(jié) 抗原特異性的決定因素因素抗原特異性的決定因素因素 l 抗原特異性指抗原與其受體（抗原特異性指抗原與其受體（TCRT

10、CR和和BCRBCR）和免疫應答）和免疫應答 產(chǎn)物抗體轉(zhuǎn)義結(jié)合的性質(zhì)?？乖c免疫應答產(chǎn)物共同決定產(chǎn)物抗體轉(zhuǎn)義結(jié)合的性質(zhì)?？乖c免疫應答產(chǎn)物共同決定 彼此的特異性。彼此的特異性。 l 抗原進入機體后，被淋巴細胞識別，產(chǎn)生的是針對抗原抗原進入機體后，被淋巴細胞識別，產(chǎn)生的是針對抗原 物物 質(zhì)不同構(gòu)成部位的特異免疫應答。質(zhì)不同構(gòu)成部位的特異免疫應答。 l 抗原受體抗原受體TCRTCR和和BCRBCR特異識別抗原的抗原決定基（簇）特異識別抗原的抗原決定基（簇） （antigenic derterminantantigenic derterminant) )或表位（或表位（epitopeepitope）

11、。）。 l 抗原決定基是抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)?？乖瓫Q定基是抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。 Nanjing University 抗原決定基抗原決定基 Nanjing University 一、異物性是抗原特異性的重要基礎(chǔ)一、異物性是抗原特異性的重要基礎(chǔ) l 異物性是指抗原與所刺激的機體的自身物質(zhì)的差異。對異物的識別是異物性是指抗原與所刺激的機體的自身物質(zhì)的差異。對異物的識別是 機體在發(fā)育過程中通過淋巴細胞與抗原接觸而形成的機體在發(fā)育過程中通過淋巴細胞與抗原接觸而形成的“非己即異非己即異”的的 免疫識別功能。胚胎期（個別物種如大鼠、小鼠可延至新生期）接觸免疫識別功能。胚胎期（個別物種如大鼠、小鼠可延至新

12、生期）接觸 過的物質(zhì)為過的物質(zhì)為“自身自身”物質(zhì)，而從未接觸過的為物質(zhì)，而從未接觸過的為“異己異己”物質(zhì)。物質(zhì)。 l 一般說來，抗原與機體之間的親緣關(guān)系越遠，組織結(jié)構(gòu)差異越大，其一般說來，抗原與機體之間的親緣關(guān)系越遠，組織結(jié)構(gòu)差異越大，其 免疫原性越強，如微生物抗原、異種血清蛋白等物質(zhì)對人是強免疫免疫原性越強，如微生物抗原、異種血清蛋白等物質(zhì)對人是強免疫 原。反之種系關(guān)系較近，則免疫原性也弱，如鴨血清蛋白對雞呈弱免原。反之種系關(guān)系較近，則免疫原性也弱，如鴨血清蛋白對雞呈弱免 疫原性，而對兔則表現(xiàn)為強免疫原性。疫原性，而對兔則表現(xiàn)為強免疫原性。 Nanjing University 二、二、 理

13、化性質(zhì)決定抗原免疫原性的強弱理化性質(zhì)決定抗原免疫原性的強弱 1 1、化學組成、化學組成 2 2、分子量、分子量 3 3、化學結(jié)構(gòu)、化學結(jié)構(gòu) 4 4、分子的構(gòu)象與易接近性、分子的構(gòu)象與易接近性 5 5、物理性狀、物理性狀 Nanjing University 1 1、化學性質(zhì)及結(jié)構(gòu)復雜性、化學性質(zhì)及結(jié)構(gòu)復雜性 l 在有機大分子物質(zhì)中，多數(shù)抗原是蛋白質(zhì)。其中含有大量芳香族在有機大分子物質(zhì)中，多數(shù)抗原是蛋白質(zhì)。其中含有大量芳香族 氨基酸，尤其是含酪氨酸的蛋白質(zhì)免疫原性更強；而以非芳香族氨基酸，尤其是含酪氨酸的蛋白質(zhì)免疫原性更強；而以非芳香族 氨基酸為主的蛋白質(zhì)，其免疫原性較弱。有些弱抗原（例如膠氨基

14、酸為主的蛋白質(zhì)，其免疫原性較弱。有些弱抗原（例如膠 原）連接了酪氨酸殘基可以增強免疫原性。原）連接了酪氨酸殘基可以增強免疫原性。 l 多糖是重要的天然抗原，純化多糖或糖蛋白、脂蛋白以及糖脂蛋多糖是重要的天然抗原，純化多糖或糖蛋白、脂蛋白以及糖脂蛋 白等復合物中的糖分子部分都具有免疫原性。在自然界，許多微白等復合物中的糖分子部分都具有免疫原性。在自然界，許多微 生物有富含多糖的莢膜或胞壁，細菌內(nèi)毒素是脂多糖，以及一些生物有富含多糖的莢膜或胞壁，細菌內(nèi)毒素是脂多糖，以及一些 血型抗原（血型抗原（A A、B B、C C、HH）也是多糖。）也是多糖。 Nanjing University l蛋白質(zhì)和多

15、糖抗原的化學結(jié)構(gòu)復雜性是由氨基酸和單糖的類型、數(shù)蛋白質(zhì)和多糖抗原的化學結(jié)構(gòu)復雜性是由氨基酸和單糖的類型、數(shù) 目等決定的。天然蛋白質(zhì)和部分多糖（例如血型物質(zhì)、肺炎球菌莢目等決定的。天然蛋白質(zhì)和部分多糖（例如血型物質(zhì)、肺炎球菌莢 膜多糖）之所以是良好的抗原，是因為其結(jié)構(gòu)均較復雜。膜多糖）之所以是良好的抗原，是因為其結(jié)構(gòu)均較復雜。 l核酸的免疫原性很低，但若與蛋白質(zhì)載體連接則能刺激機體產(chǎn)生抗核酸的免疫原性很低，但若與蛋白質(zhì)載體連接則能刺激機體產(chǎn)生抗 體。體。 l類脂一般無免疫原性。類脂一般無免疫原性。 l此外，多肽類激素如胰島素雖為小分子量（此外，多肽類激素如胰島素雖為小分子量（60006000）亦

16、具有免疫原）亦具有免疫原 性。來自一種動物的胰島素，如長期作用于另一動物，亦能誘導免性。來自一種動物的胰島素，如長期作用于另一動物，亦能誘導免 疫應答產(chǎn)生抗體。疫應答產(chǎn)生抗體。 Nanjing University 2 2、分子大小、分子大小 l凡是具有免疫原性的物質(zhì)，其分子量都較大，一般在凡是具有免疫原性的物質(zhì)，其分子量都較大，一般在10000 dal10000 dal 以上，個別超過以上，個別超過100000 dal100000 dal。小于。小于10000 dal10000 dal者呈弱免疫原性，者呈弱免疫原性， 低于低于4000 dal4000 dal者一般不具有免疫原性。許多小的免疫

17、原性分子可者一般不具有免疫原性。許多小的免疫原性分子可 激發(fā)細胞免疫，而不產(chǎn)生抗體。總的規(guī)律是分子量越大，免疫原激發(fā)細胞免疫，而不產(chǎn)生抗體。總的規(guī)律是分子量越大，免疫原 性越強，但有例外。明膠分子量高達性越強，但有例外。明膠分子量高達100000 dal100000 dal左右，但因其為左右，但因其為 直鏈氨基酸結(jié)構(gòu)，在體內(nèi)易降解成低分子物質(zhì)，所以呈弱免疫原直鏈氨基酸結(jié)構(gòu)，在體內(nèi)易降解成低分子物質(zhì)，所以呈弱免疫原 性。性。 l通常當抗原分子量大時，則含有抗原決定簇多，結(jié)構(gòu)復雜，在體通常當抗原分子量大時，則含有抗原決定簇多，結(jié)構(gòu)復雜，在體 內(nèi)不易被降解，能持續(xù)刺激免疫活性細胞，因而免疫原性強。內(nèi)

18、不易被降解，能持續(xù)刺激免疫活性細胞，因而免疫原性強。 Nanjing University 3 3 、分子構(gòu)象和易接近性、分子構(gòu)象和易接近性 l 抗原分子的特殊化學基團的三維結(jié)構(gòu)（構(gòu)象，抗原分子的特殊化學基團的三維結(jié)構(gòu)（構(gòu)象，conformationconformation）決）決 定此分子是否能與淋巴細胞的抗原受體吻合，而啟動免疫應答?？苟ù朔肿邮欠衲芘c淋巴細胞的抗原受體吻合，而啟動免疫應答?？?原物質(zhì)由于變性而構(gòu)象改變，可導致其抗原性發(fā)生相應改變。原物質(zhì)由于變性而構(gòu)象改變，可導致其抗原性發(fā)生相應改變。 l 易接近性（易接近性（accessibilityaccessibility）：是指抗原

19、分子的特殊化學基團與淋巴）：是指抗原分子的特殊化學基團與淋巴 細胞表面對應抗原受體相互接觸的難易程度。特殊化學基團（例如細胞表面對應抗原受體相互接觸的難易程度。特殊化學基團（例如 某幾個氨基酸殘基）如緊接在抗原骨架側(cè)面，而不是暴露在其外某幾個氨基酸殘基）如緊接在抗原骨架側(cè)面，而不是暴露在其外 端，淋巴細胞抗原受體雖然與之相應，但無法吻合。如側(cè)鏈間距加端，淋巴細胞抗原受體雖然與之相應，但無法吻合。如側(cè)鏈間距加 大，或化學基團暴露在外端，則造成理想的易接近性。大，或化學基團暴露在外端，則造成理想的易接近性。 Nanjing University 抗原抗體反應的特異性表抗原抗體反應的特異性表 Nan

20、jing University Nanjing University 4 4、可降解性、可降解性 l 抗原的可降解性指大分子抗原物質(zhì)再體內(nèi)可被加工、處理抗原的可降解性指大分子抗原物質(zhì)再體內(nèi)可被加工、處理 成小分子抗原片斷的性質(zhì)。成小分子抗原片斷的性質(zhì)。 l 一種抗原分子可含多個相同的和不同的表位，存在于抗原一種抗原分子可含多個相同的和不同的表位，存在于抗原 分子的表面和內(nèi)部。分子的表面和內(nèi)部。 l 表位按構(gòu)成可分為順序表位（線性表位）和構(gòu)象表位表位按構(gòu)成可分為順序表位（線性表位）和構(gòu)象表位( (非線非線 性表位）。性表位）。 l 順序表位主要是順序表位主要是TCRTCR識別的表位，識別的表位，

21、BCRBCR也可識別；構(gòu)象表也可識別；構(gòu)象表 位一般位于抗原分子的表面，被位一般位于抗原分子的表面，被BCRBCR識別。識別。 l 構(gòu)象表位再抗原降解后可遭到破壞。構(gòu)象表位再抗原降解后可遭到破壞。 Nanjing University 天然抗原分子的降解天然抗原分子的降解 Nanjing University 蛋白質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的化學結(jié)構(gòu) Nanjing University T T細胞表位與細胞表位與B B細胞表位的特性比較細胞表位的特性比較 Nanjing University 三、遺傳因素因素影響免疫應答三、遺傳因素因素影響免疫應答 l 宿主的遺傳背景：宿主的遺傳背景：MHCMHC控

22、制宿主對抗原的免疫應答?？刂扑拗鲗乖拿庖邞?。 l 在近交系中的一些品系是具有高應答的品系（在近交系中的一些品系是具有高應答的品系（high high responderresponder），而另一些則是無或低應答品系（），而另一些則是無或低應答品系（non-non- responderresponder）。在上個世紀）。在上個世紀7070年代，年代，Mc DevittMc Devitt等應用等應用 人工合成抗原在近交系小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了控制免疫應答的人工合成抗原在近交系小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了控制免疫應答的 基因座（基因座（immune responsimmune respons locus locu

23、s）定位于）定位于H-2H-2復合體復合體 的的I I區(qū)，稱此基因為免疫應答基因區(qū)，稱此基因為免疫應答基因-1-1（immune immune responseresponse，Ir-1Ir-1）。）。 Nanjing University 四、四、 免疫應答與抗原劑量免疫應答與抗原劑量 l 抗原的劑量可影響機體的免疫應答?？乖膭┝靠捎绊憴C體的免疫應答。 l 在一定的劑量范圍內(nèi)，抗原能誘導機體產(chǎn)生適宜的免疫應答。在一定的劑量范圍內(nèi)，抗原能誘導機體產(chǎn)生適宜的免疫應答。 l 如果抗原量過大，蛋白質(zhì)類抗原可誘發(fā)相應的如果抗原量過大，蛋白質(zhì)類抗原可誘發(fā)相應的T T和和B B淋巴細胞克隆淋巴細胞克隆

24、產(chǎn)產(chǎn) 生免疫耐受；細菌的莢膜多糖、脂多糖和聚合鞭毛素等抗原則生免疫耐受；細菌的莢膜多糖、脂多糖和聚合鞭毛素等抗原則 引起引起 B B細胞耐受。細胞耐受。 l 劑量太低的蛋白類抗原可引起相應的劑量太低的蛋白類抗原可引起相應的ThTh細胞的免疫耐受。細胞的免疫耐受。 l B B細胞通過抗原受體能捕獲低濃度的抗原，一般不易引起免疫耐細胞通過抗原受體能捕獲低濃度的抗原，一般不易引起免疫耐 受。受。 Nanjing University 五、免疫應答與免疫途徑五、免疫應答與免疫途徑 l 抗原途徑不同決定參與免疫應答的器官和細胞有所不同，抗原途徑不同決定參與免疫應答的器官和細胞有所不同， 誘發(fā)產(chǎn)生免疫應答

25、的水平也不同。誘發(fā)產(chǎn)生免疫應答的水平也不同。 l 常見的免疫途徑為皮內(nèi)、皮下、靜脈、腹腔和口腹等，以常見的免疫途徑為皮內(nèi)、皮下、靜脈、腹腔和口腹等，以 皮內(nèi)免疫最佳。皮內(nèi)免疫最佳。 l 多數(shù)抗原是非經(jīng)口進入機體（皮內(nèi)，皮下，肌肉，靜脈，多數(shù)抗原是非經(jīng)口進入機體（皮內(nèi)，皮下，肌肉，靜脈， 腹腔），才能誘發(fā)免疫應答。一般情況下，顆粒性抗原腹腔），才能誘發(fā)免疫應答。一般情況下，顆粒性抗原 （細菌，紅細胞，大的多聚體）不論皮下或靜脈注射均可（細菌，紅細胞，大的多聚體）不論皮下或靜脈注射均可 引起良好的抗體應答，而許多可溶性蛋白或糖類則需較嚴引起良好的抗體應答，而許多可溶性蛋白或糖類則需較嚴 格的免疫程

26、序，包括用量較大，多次注射以及與佐劑同時格的免疫程序，包括用量較大，多次注射以及與佐劑同時 使用。使用。 Nanjing University 六、影響免疫應答的其他因素六、影響免疫應答的其他因素 l 抗原的接種次數(shù)。初次接種的強度低，再次接種的強度抗原的接種次數(shù)。初次接種的強度低，再次接種的強度 明顯增高。明顯增高。 l 年齡、性別、健康狀態(tài)和應激也影響免疫應答的強度和年齡、性別、健康狀態(tài)和應激也影響免疫應答的強度和 效果。青壯年比老年和嬰兒的免疫應答能力強；雌性比效果。青壯年比老年和嬰兒的免疫應答能力強；雌性比 雄性抗體生成率高，但妊娠時應答能力則受到顯著抑制。雄性抗體生成率高，但妊娠時應

27、答能力則受到顯著抑制。 l 營養(yǎng)、應激等可明顯降低機體的免疫應答。營養(yǎng)、應激等可明顯降低機體的免疫應答。 Nanjing University 第三節(jié)第三節(jié) 表位與交叉反應表位與交叉反應 l 不僅同一種抗原分子存在相同的表位，而且不同種抗原分不僅同一種抗原分子存在相同的表位，而且不同種抗原分 子之間也存在相同或相似的表位，稱后者為共同抗原。子之間也存在相同或相似的表位，稱后者為共同抗原。 l 共同抗原如果存在于不同種屬來源的抗原分子之間，成為共同抗原如果存在于不同種屬來源的抗原分子之間，成為 異嗜性抗原，也稱異嗜性抗原，也稱ForssmanForssman抗原。抗原。 l 共同抗原具有分子模擬

28、效應，即外源性共同抗原可模擬機共同抗原具有分子模擬效應，即外源性共同抗原可模擬機 體抗原，誘發(fā)自身免疫應答，嚴重者可引起自身免疫性疾體抗原，誘發(fā)自身免疫應答，嚴重者可引起自身免疫性疾 病。病。 l 由于共同抗原的存在，其中一種抗原刺激機體產(chǎn)生免疫應由于共同抗原的存在，其中一種抗原刺激機體產(chǎn)生免疫應 答的產(chǎn)物抗體或致敏淋巴細胞可以與其他的不同抗原發(fā)生答的產(chǎn)物抗體或致敏淋巴細胞可以與其他的不同抗原發(fā)生 特異性結(jié)合，此種現(xiàn)象稱為交叉反應。特異性結(jié)合，此種現(xiàn)象稱為交叉反應。 Nanjing University 一、抗原決定簇一、抗原決定簇 抗原決定簇（抗原決定簇（antigenic determin

29、antantigenic determinant），）， 又稱表位（又稱表位（epitopeepitope），是指抗原性物質(zhì)表面決），是指抗原性物質(zhì)表面決 定該抗原特異性的特殊化學基團，是免疫應答和定該抗原特異性的特殊化學基團，是免疫應答和 免疫反應具有特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。免疫反應具有特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。 Nanjing University 抗原決定簇圖抗原決定簇圖 Nanjing University 1 1、抗原決定簇的大小、抗原決定簇的大小 抗原決定簇是很小的，其大小相當于相應抗原決定簇是很小的，其大小相當于相應 抗體的結(jié)合部位，它們可由抗體的結(jié)合部位，它們可由5-75-7個氨基酸、單糖個

30、氨基酸、單糖 或核苷酸殘基組成，其中有些殘基在與抗體結(jié)或核苷酸殘基組成，其中有些殘基在與抗體結(jié) 合時，比其它殘基起更大作用，因而具有免疫合時，比其它殘基起更大作用，因而具有免疫 優(yōu)勢（優(yōu)勢（ImmunodominanceImmunodominance）。）。 Nanjing University 2 2、抗原結(jié)合價、抗原結(jié)合價 抗原結(jié)合價（抗原結(jié)合價（Antigenic valenceAntigenic valence）：是指）：是指 能與抗體分子結(jié)合的抗原決定簇的總數(shù)。每一種能與抗體分子結(jié)合的抗原決定簇的總數(shù)。每一種 半抗原可理解為單一的抗原決定簇，而天然抗原半抗原可理解為單一的抗原決定簇，

31、而天然抗原 含有很多不同的抗原決定簇，它是帶有大量多種含有很多不同的抗原決定簇，它是帶有大量多種 天然天然 半抗原的大分子。半抗原的大分子。 Nanjing University 3 3、抗原決定簇的分類、抗原決定簇的分類 l 抗原決定簇的分類：抗原決定簇的分類： 覆蓋型決定簇和非覆蓋型決定簇；覆蓋型決定簇和非覆蓋型決定簇； 功能性和隱蔽決定簇；功能性和隱蔽決定簇；T T細胞決定簇和細胞決定簇和B B細胞決定簇；載細胞決定簇；載 體決定簇和半抗原決定簇。體決定簇和半抗原決定簇。 l T T細胞決定簇細胞決定簇 ： T T細胞決定簇位于抗原分子內(nèi)部，必須細胞決定簇位于抗原分子內(nèi)部，必須 由由AP

32、CAPC將抗原加工處理為小分子多肽并與將抗原加工處理為小分子多肽并與MHCMHC分子結(jié)合，分子結(jié)合， 然后才能被然后才能被TCRTCR所識別。所識別。 l B B細胞決定簇細胞決定簇 ： BCRBCR能與未經(jīng)能與未經(jīng)APCAPC加工的抗原發(fā)生反加工的抗原發(fā)生反 應，其識別的靶結(jié)構(gòu)主要位于抗原分子表面的決定簇。應，其識別的靶結(jié)構(gòu)主要位于抗原分子表面的決定簇。 Nanjing University 功能決定簇示意圖功能決定簇示意圖 Nanjing University 功能性和隱蔽性決定簇圖功能性和隱蔽性決定簇圖 Nanjing University T T決定簇和決定簇和B B決定簇圖決定簇圖

33、Nanjing University 二、引起交叉反應的原因二、引起交叉反應的原因 1 1 、共同決定簇：在更精確的水平考慮交叉反應時，一個抗原分子、共同決定簇：在更精確的水平考慮交叉反應時，一個抗原分子Ag1Ag1 如帶有若干抗原決定簇，可引起產(chǎn)生含有多種特異性抗體的抗血清。如帶有若干抗原決定簇，可引起產(chǎn)生含有多種特異性抗體的抗血清。 如果另一抗原如果另一抗原Ag2Ag2只要與只要與Ag1Ag1某一個決定簇相同，則同樣也可與某一個決定簇相同，則同樣也可與 Ag1Ag1的抗血清起反應。兩種抗原分子中都含有的相同抗原決定簇成的抗血清起反應。兩種抗原分子中都含有的相同抗原決定簇成 為共同決定簇。為

34、共同決定簇。 2 2、決定簇相似：兩種不同決定簇如果結(jié)構(gòu)大致相仿，由于空間構(gòu)象關(guān)、決定簇相似：兩種不同決定簇如果結(jié)構(gòu)大致相仿，由于空間構(gòu)象關(guān) 系，某一決定簇的相應抗體可以與大致相仿的決定簇發(fā)生交叉反應。系，某一決定簇的相應抗體可以與大致相仿的決定簇發(fā)生交叉反應。 顯然，這種交叉反應與上述抗原分子或抗原決定簇與相應抗體之間顯然，這種交叉反應與上述抗原分子或抗原決定簇與相應抗體之間 相互吻合而發(fā)生的交叉反應是有所不同的。抗原抗體之間構(gòu)象吻合相互吻合而發(fā)生的交叉反應是有所不同的。抗原抗體之間構(gòu)象吻合 時的結(jié)合力顯著地大于決定簇相似時所發(fā)生的交叉反應的結(jié)合力。時的結(jié)合力顯著地大于決定簇相似時所發(fā)生的交

35、叉反應的結(jié)合力。 Nanjing University 交叉反應示意圖交叉反應示意圖 Nanjing University 交叉反應圖交叉反應圖 Nanjing University 第四節(jié)第四節(jié) 抗原的分類抗原的分類 1 1、按抗原的性能分為：、按抗原的性能分為： 完全抗原和半抗原完全抗原和半抗原 2 2、根據(jù)親緣關(guān)系分為：、根據(jù)親緣關(guān)系分為： 異種抗原、同種異型抗原、自身抗異種抗原、同種異型抗原、自身抗 原、異嗜性抗原。原、異嗜性抗原。 3 3、按抗原在免疫應答中是否需要、按抗原在免疫應答中是否需要T T細胞輔助分為：腺依賴性細胞輔助分為：腺依賴性 抗原和非胸腺依賴性抗原?？乖头切叵僖蕾?/p>

36、性抗原。 4 4、根據(jù)化學性質(zhì)分為：蛋白質(zhì)、多糖、核酸、脂類、小分、根據(jù)化學性質(zhì)分為：蛋白質(zhì)、多糖、核酸、脂類、小分 子化學物質(zhì)。子化學物質(zhì)。 5 5、根據(jù)是否在抗原提呈細胞內(nèi)合成分為：內(nèi)源性抗原和外、根據(jù)是否在抗原提呈細胞內(nèi)合成分為：內(nèi)源性抗原和外 源性抗原。源性抗原。 Nanjing University 一、一、 根據(jù)抗原與機體的親緣關(guān)系分類根據(jù)抗原與機體的親緣關(guān)系分類 l異種抗原（異種抗原（xenoantigenxenoantigen）: :來自另一物種的抗原性來自另一物種的抗原性 物質(zhì)。物質(zhì)。 l同種異型抗原（同種異型抗原（alloangtigenalloangtigen）: :來自

37、同種而基因型來自同種而基因型 不同的個體的抗原。不同的個體的抗原。 l自身抗原（自身抗原（antoantigenantoantigen）: :能引起自身免疫應答的能引起自身免疫應答的 自身組織成分。自身組織成分。 l異嗜性抗原異嗜性抗原: :在不同種屬動物、植物、微生物細胞表在不同種屬動物、植物、微生物細胞表 面上存在的共同抗原。它們之間有廣泛的交叉反應性。面上存在的共同抗原。它們之間有廣泛的交叉反應性。 其中典型實例是其中典型實例是ForssmanForssman抗原。抗原。 Nanjing University 同種異型抗原同種異型抗原ABOABO溶血試驗溶血試驗 Nanjing Univ

38、ersity 同種異型抗原同種異型抗原ABOABO血型抗原血型抗原 Nanjing University 二、二、 根據(jù)引起免疫應答是否依賴根據(jù)引起免疫應答是否依賴T T細胞細胞 l 胸腺依賴性抗原（胸腺依賴性抗原（thymus-dependent antigen, TDthymus-dependent antigen, TD抗原）：絕大多抗原）：絕大多 數(shù)抗原需數(shù)抗原需T T細胞輔助才能刺激機體產(chǎn)生抗體，可引起回憶應答。細胞輔助才能刺激機體產(chǎn)生抗體，可引起回憶應答。TDTD抗原抗原 刺激機體所產(chǎn)生的抗體多為刺激機體所產(chǎn)生的抗體多為IgGIgG，它們還可刺激機體產(chǎn)生細胞免疫。如，它們還可刺激機

39、體產(chǎn)生細胞免疫。如 血細胞，細菌血清成分、細菌等。血細胞，細菌血清成分、細菌等。 l 非胸腺依賴性抗原（非胸腺依賴性抗原（thymus-independent antigen, TIthymus-independent antigen, TI）：在刺激機）：在刺激機 體產(chǎn)生抗體時，不需體產(chǎn)生抗體時，不需T T細胞輔助或依賴程度較低的抗原，不引起回憶應細胞輔助或依賴程度較低的抗原，不引起回憶應 答。多數(shù)為多聚體，有重復性的抗原決定簇，如多糖類物質(zhì)，可刺激答。多數(shù)為多聚體，有重復性的抗原決定簇，如多糖類物質(zhì)，可刺激B B 細胞產(chǎn)生抗體。不產(chǎn)生細胞免疫，為細胞產(chǎn)生抗體。不產(chǎn)生細胞免疫，為IgMIgM

40、抗體?？贵w。 Nanjing University TD-TD-抗原抗原 n Proteins nStructure nExamples Microbial proteins Non-self or Altered-self proteins Nanjing University TITI抗原抗原 nProperties Polymeric structure Polyclonal B cell activation nYes -Type 1 (TI-1) n No - Type 2 (TI-2) Resistance to degradation n Polysaccharides Nanj

41、ing University TITI與與TDTD抗原的比較抗原的比較 Nanjing University 三、三、 其他分類方法其他分類方法 1. 1. 根據(jù)自然來源分為內(nèi)源性抗原（根據(jù)自然來源分為內(nèi)源性抗原（endogenous endogenous antigenantigen）和外源性抗原（）和外源性抗原（exogenous antigenexogenous antigen）；）； 2. 2. 根據(jù)制備來源和方法分為天然抗原（根據(jù)制備來源和方法分為天然抗原（natural natural antigenantigen）、人工抗原（）、人工抗原（artificial antigenar

42、tificial antigen）（經(jīng)化）（經(jīng)化 學修飾的天然抗原）和合成抗原（學修飾的天然抗原）和合成抗原（synthetic antigensynthetic antigen） 3. 3. 根據(jù)性能分為完全抗原（根據(jù)性能分為完全抗原（complete antigencomplete antigen）和不完）和不完 全抗原（全抗原（incomplete antigenincomplete antigen）即半抗原；）即半抗原； 4. 4. 根據(jù)化學性質(zhì)作不同分類。根據(jù)化學性質(zhì)作不同分類。 Nanjing University 第五節(jié)第五節(jié) 非特異性免疫刺激劑非特異性免疫刺激劑 l 非特異性免

43、疫刺激劑指能激活多數(shù)或全部非特異性免疫刺激劑指能激活多數(shù)或全部T T或或B B淋巴淋巴 細胞克隆，不受細胞克隆，不受TCRTCR或或BCRBCR體系限制的非特異性免體系限制的非特異性免 疫刺激物質(zhì)。疫刺激物質(zhì)。 l 非特異性免疫刺激劑包括超抗原、免疫佐劑、有絲非特異性免疫刺激劑包括超抗原、免疫佐劑、有絲 分裂原等。分裂原等。 Nanjing University 一、一、超抗原（超抗原（SupperantigenSupperantigen） l超抗原是一類特殊的抗原超抗原是一類特殊的抗原, ,是功能非?；钴S的蛋白質(zhì)分是功能非常活躍的蛋白質(zhì)分 子，主要由一些細菌、病毒、支原體及寄生蟲等微生子，主

44、要由一些細菌、病毒、支原體及寄生蟲等微生 物的分泌物或代謝產(chǎn)物組成。物的分泌物或代謝產(chǎn)物組成。 l與普通抗原相比，它不需要抗原提呈細胞加工處理，與普通抗原相比，它不需要抗原提呈細胞加工處理， 直接與直接與MHC-II MHC-II 類分子結(jié)合形成配體，然后該配體進一類分子結(jié)合形成配體，然后該配體進一 步與步與TCRVTCRV區(qū)結(jié)合形成三聚體激活多克隆區(qū)結(jié)合形成三聚體激活多克隆T T細胞，具細胞，具 極高的極高的T T細胞激活頻率。超抗原的反復刺激還可誘導大細胞激活頻率。超抗原的反復刺激還可誘導大 部分反應性部分反應性T T細胞發(fā)生程序性死亡或克隆無能。細胞發(fā)生程序性死亡或克隆無能。 Nanji

45、ng University 超抗原的特性超抗原的特性 Nanjing University 普通抗原與超抗原刺激普通抗原與超抗原刺激T T細胞比較細胞比較 Nanjing University 超抗原的種類超抗原的種類 按其作用的細胞種類，可分為按其作用的細胞種類，可分為T T細胞超抗原細胞超抗原(T-SAg(T-SAg) )及及B B 細胞超抗原細胞超抗原(B-SAg(B-SAg) )。 l T T細胞超抗原即我們通常意義上的超抗原概念，細胞超抗原即我們通常意義上的超抗原概念，B B細胞細胞 超抗原則為一類新型超抗原分子，與超抗原則為一類新型超抗原分子，與T T細胞超抗原特細胞超抗原特 性一

46、致，但作用方式不盡相同。性一致，但作用方式不盡相同。 l T-SAgT-SAg具極高的具極高的T T細胞激活頻率，反復刺激還可誘導免細胞激活頻率，反復刺激還可誘導免 疫耐受。疫耐受。 l B-SAgB-SAg能刺激能刺激B B細胞產(chǎn)生大量免疫球蛋白，激活體液細胞產(chǎn)生大量免疫球蛋白，激活體液 免疫反應和補體級聯(lián)反應并可特異性誘導免疫反應和補體級聯(lián)反應并可特異性誘導B B細胞凋亡。細胞凋亡。 Nanjing University 二、免疫佐劑二、免疫佐劑 l 免疫佐劑：某些物質(zhì)若先于抗原或與抗原一起注入免疫佐劑：某些物質(zhì)若先于抗原或與抗原一起注入 機體，可增強機體對該抗原的特異性免疫應答或改變機體，可增強機體對該抗原的特異性免疫應答或改變 免疫應答類型，此物質(zhì)稱免疫佐劑。免疫應答類型，此物質(zhì)稱免疫佐劑。 l 佐劑的作用：增強抗原的免疫原性；增強機體對抗佐劑的作用：增強抗原的免疫原性；增強機體對抗 原刺激的反應性；改變抗體類型；引起或增強遲發(fā)性原刺激的反應性；改