第二章 抗原與抗體

1、第二章第二章 抗原與抗體抗原與抗體第一節(jié)第一節(jié) 抗原（抗原（ Antigen,AgAntigen,Ag）一、概念一、概念二、構(gòu)成免疫原的條件二、構(gòu)成免疫原的條件三、抗原決定簇三、抗原決定簇四、抗原的交叉性四、抗原的交叉性五、抗原的分類五、抗原的分類六、重要的天然抗原六、重要的天然抗原七、佐劑七、佐劑（一）抗原與抗原性（一）抗原與抗原性 1 1、抗原（、抗原（Antigen, AgAntigen, Ag）：凡能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗）：凡能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和致敏淋巴細(xì)胞，并能與之結(jié)合引起特異體和致敏淋巴細(xì)胞，并能與之結(jié)合引起特異性免疫反應(yīng)的物質(zhì)稱為抗原性免疫反應(yīng)的物質(zhì)稱為抗原 2 2、抗原性：、抗原性：

2、 （1 1）免疫原性：是指抗原能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和）免疫原性：是指抗原能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和致敏淋巴細(xì)胞的特性致敏淋巴細(xì)胞的特性 （2 2）反應(yīng)原性：是指抗原與相應(yīng)的抗體或致敏淋）反應(yīng)原性：是指抗原與相應(yīng)的抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)的特性，此特性又稱為免疫巴細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)的特性，此特性又稱為免疫反應(yīng)性反應(yīng)性 一、概念一、概念 （二）完全抗原與半抗原（二）完全抗原與半抗原 1、完全抗原：既具有免疫原性又有反應(yīng)原性的物質(zhì)稱為完全抗原 2、半抗原：只具有反應(yīng)原性而缺乏免疫性的物質(zhì)稱為不完全抗原，亦稱為半抗原 簡單半抗原:既不能單獨(dú)刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體,在與相應(yīng)抗體結(jié)合后也不能出現(xiàn)可見的反應(yīng),但能阻止該與相應(yīng)

3、的抗原結(jié)合. 復(fù)合半抗原:不能單獨(dú)刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體,但在試管內(nèi)可與相應(yīng)抗體結(jié)合,在一定條件下可出現(xiàn)肉眼可見的反應(yīng).（一）異源性（一）異源性 1、異種物質(zhì) 2、同種異體物質(zhì):如血型抗原 3、改變和隱蔽的自身物質(zhì)（自身抗原）（二）理化性狀（二）理化性狀 1、分子大小 2、化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)和立體構(gòu)象的復(fù)雜性 3、物理狀態(tài) 二、構(gòu)成免疫原的條件二、構(gòu)成免疫原的條件（一）基本概念（一）基本概念 1、抗原決定簇(antigen determinant)：抗原分子表面抗原分子表面具有特殊立體構(gòu)型和免疫活性的化學(xué)基團(tuán)稱為抗原具有特殊立體構(gòu)型和免疫活性的化學(xué)基團(tuán)稱為抗原決定簇或抗原決定基，也稱表位決定簇或抗原

4、決定基，也稱表位(epitopes) 2、構(gòu)象決定簇和順序決定簇 3、功能性決定簇和隱蔽的決定簇（二）抗原決定簇的性質(zhì)及大小（二）抗原決定簇的性質(zhì)及大小 1、蛋白質(zhì)性抗原決定簇：一般由4-7個(gè)氨基酸殘基組成 2、多糖性抗原決定簇：一般由5-6個(gè)單糖殘基組成 3、核酸性抗原決定簇：一般由5-8個(gè)核苷酸殘基組成 三、抗原決定簇三、抗原決定簇（三）抗原決定簇的數(shù)量（三）抗原決定簇的數(shù)量每個(gè)抗原分子上抗原決定簇的數(shù)量稱該抗原的抗原價(jià)每個(gè)抗原分子上抗原決定簇的數(shù)量稱該抗原的抗原價(jià) 1、單價(jià)抗原：是指只有一個(gè)抗原決定簇的抗原 2、多價(jià)抗原：是指含有多個(gè)抗原決定簇的抗原 3、單特異性決定簇：抗原分子只含有一

5、種特異性決定簇 4、多特異性決定簇：含有兩種以上不同特異性的決定簇天然抗原一般都為多價(jià)和多特異性決定簇抗原（四）半抗原（四）半抗原- -載體現(xiàn)象載體現(xiàn)象 1、半抗原半抗原- -載體現(xiàn)象：小分子物質(zhì)不具有免疫原載體現(xiàn)象：小分子物質(zhì)不具有免疫原性，不能誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫應(yīng)答，但當(dāng)它們與大性，不能誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫應(yīng)答，但當(dāng)它們與大分子物質(zhì)連接后，就能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)分子物質(zhì)連接后，就能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，并能與相應(yīng)的抗體結(jié)合，這種現(xiàn)象稱為答，并能與相應(yīng)的抗體結(jié)合，這種現(xiàn)象稱為半抗原半抗原- -載體現(xiàn)象。載體現(xiàn)象。 2、載體效應(yīng)：半抗原與載體結(jié)合后首次免疫動(dòng)物，載體效應(yīng)：半抗原與載體結(jié)合后首次免疫動(dòng)物，可測

6、得半抗原的抗體，出現(xiàn)初次反應(yīng)可測得半抗原的抗體，出現(xiàn)初次反應(yīng), ,但當(dāng)?shù)诘?dāng)?shù)诙蚊庖邥r(shí)，半抗原連接的載體只有和首次二次免疫時(shí)，半抗原連接的載體只有和首次免疫所用的載體相同時(shí)，才會(huì)有再次反應(yīng)，免疫所用的載體相同時(shí)，才會(huì)有再次反應(yīng)，這種現(xiàn)象稱為載體效應(yīng)。這種現(xiàn)象稱為載體效應(yīng)。 四、抗原的特異性與交叉性四、抗原的特異性與交叉性（一）基本概念（一）基本概念1.1.特異性：特異性：一種抗原只能引起機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體，此抗一種抗原只能引起機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體，此抗體也只能與相應(yīng)抗原發(fā)生結(jié)合。體也只能與相應(yīng)抗原發(fā)生結(jié)合。 2.2.交叉反應(yīng)交叉反應(yīng): :凡是具有共同抗原決定簇的微生物間均可凡是具有共同抗原決定簇的

7、微生物間均可發(fā)生交叉反應(yīng)。發(fā)生交叉反應(yīng)。（二）產(chǎn)生抗原交叉性的原因（二）產(chǎn)生抗原交叉性的原因1.1.共同抗原共同抗原: :不同種屬的微生物間不同種屬的微生物間, ,微生物與其它抗原間微生物與其它抗原間, ,或其它抗原物質(zhì)間或其它抗原物質(zhì)間, ,除具有本身特異性抗原決定除具有本身特異性抗原決定簇之外簇之外, ,還可有共同的決定蔟還可有共同的決定蔟, ,稱共同抗原稱共同抗原2.2.類屬抗原類屬抗原: :種屬相關(guān)的生物間的共同抗原種屬相關(guān)的生物間的共同抗原3.3.異嗜性抗原異嗜性抗原：種屬無關(guān)的生物間的共同抗原種屬無關(guān)的生物間的共同抗原（三）交叉反應(yīng)在實(shí)踐中的作用（三）交叉反應(yīng)在實(shí)踐中的作用診斷和防

8、治1.診斷當(dāng)中出現(xiàn)誤診診斷當(dāng)中出現(xiàn)誤診（1）牛感染禽結(jié)核桿菌或副結(jié)核桿菌）牛感染禽結(jié)核桿菌或副結(jié)核桿菌牛結(jié)核菌牛結(jié)核菌（2）牛感染了腸耶爾森氏菌）牛感染了腸耶爾森氏菌牛布氏桿菌牛布氏桿菌2.診斷疾病診斷疾病用豬傳染性胃腸炎抗原用豬傳染性胃腸炎抗原貓細(xì)小病毒感染貓細(xì)小病毒感染用變形桿菌抗原用變形桿菌抗原動(dòng)物的立克氏體病動(dòng)物的立克氏體病用牛心肌酒精提取液作抗原用牛心肌酒精提取液作抗原梅毒患者的血清梅毒患者的血清3.預(yù)防傳染病預(yù)防傳染?。?）牛痘苗）牛痘苗人天花人天花（2）人麻疹苗）人麻疹苗犬瘟熱犬瘟熱（4）火雞皰疹病毒）火雞皰疹病毒雞馬立克雞馬立克MD（一）根據(jù)抗原的性質(zhì)分類（一）根據(jù)抗原的性質(zhì)分

9、類（二）根據(jù)抗原的來源分類（二）根據(jù)抗原的來源分類（三）根據(jù)對胸腺（三）根據(jù)對胸腺（T T）細(xì)胞的依賴性分類）細(xì)胞的依賴性分類（四）根據(jù)抗原的化學(xué)性質(zhì)分類（四）根據(jù)抗原的化學(xué)性質(zhì)分類 五、抗原的分類五、抗原的分類（一）微生物抗原（一）微生物抗原 1、細(xì)菌抗原：菌體抗原（又稱O抗原），鞭毛抗原（又稱H抗原），莢膜抗原（又稱K抗原），菌毛抗原 2、病毒抗原：囊膜抗原（又稱V抗原），衣殼抗原（又稱VC抗原），核蛋白抗原（又稱NP抗原） 3、毒素抗原 4、超抗原 5、其他微生物抗原六、重要的天然抗原六、重要的天然抗原（二）高等生物的抗原（二）高等生物的抗原 1、ABO血型抗原 2、動(dòng)物血清與組織浸液

10、3、酶類物質(zhì) 4、激素PRRSVPRRSV病毒粒子結(jié)構(gòu)示意圖病毒粒子結(jié)構(gòu)示意圖 GP5 (ORF5)M proUein (ORF6)GP2,GP3,or GP4(ORF 2,3,4)N proUein (ORF7)ssRNA(+)Lipid bilayerAAA問題：下列各物質(zhì)是否是好的免疫原，為什么？問題：下列各物質(zhì)是否是好的免疫原，為什么？在什么情況下可以改變成好的免疫原？在什么情況下可以改變成好的免疫原？1.化學(xué)藥物注入機(jī)體。化學(xué)藥物注入機(jī)體。2.鐵釘刺入皮膚。鐵釘刺入皮膚。3.自身蛋白質(zhì)。自身蛋白質(zhì)。4.牛奶給狗喝。牛奶給狗喝。5.牛奶注入狗的皮下。牛奶注入狗的皮下。6.細(xì)菌病毒感染家

11、禽。細(xì)菌病毒感染家禽。7.細(xì)菌死苗投喂給豬。細(xì)菌死苗投喂給豬。8.gene-表達(dá)表達(dá)-產(chǎn)物產(chǎn)物-Ab。該表達(dá)蛋白具有很好的抗原性。該表達(dá)蛋白具有很好的抗原性。第二節(jié)第二節(jié) 抗體（抗體（AntibodyAntibody，AbAb） 1 1、抗體（、抗體（AbAb）: :由抗原致敏的由抗原致敏的B B細(xì)胞分化為漿細(xì)細(xì)胞分化為漿細(xì)胞產(chǎn)生的能與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合的免疫胞產(chǎn)生的能與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合的免疫球蛋白。球蛋白。 2 2、免疫球蛋白（、免疫球蛋白（IgIg）：）：具有抗體活性或化學(xué)結(jié)具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白構(gòu)與抗體相似的球蛋白 。 兩者在概念上的區(qū)別：兩者在概念上的區(qū)別：

12、一、一、 免疫球蛋白與抗體的概念免疫球蛋白與抗體的概念五類免疫球蛋白五類免疫球蛋白重鏈有五重鏈有五種類型：種類型：鏈：鏈：IgG 鏈：鏈：IgM 鏈：鏈：IgA 鏈：鏈：IgE 鏈：鏈：IgD二、Ig的分子結(jié)構(gòu) 四條對稱四條對稱多肽鏈多肽鏈 2 重鏈（重鏈（H鏈）鏈） 450aa：50Kd2 輕鏈（輕鏈（L鏈）鏈） 214 aa：25Kd-S-S-L-H-H-LH鏈鏈 按按Ag性分出性分出5類：類： 、 Ig相應(yīng)分出相應(yīng)分出5類：類：IgM IgG IgA IgD IgE L鏈鏈 按按Ag性分出兩型：性分出兩型：、（一）（一）Ig單體的分子結(jié)構(gòu)單體的分子結(jié)構(gòu)1.基本結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)：2.三個(gè)功能

13、區(qū)三個(gè)功能區(qū)1）可變區(qū)（）可變區(qū)（ ）（1）組成：）組成：N端輕鏈的端輕鏈的1/2和重鏈的和重鏈的1/4組成，含有組成，含有110個(gè)氨個(gè)氨（2）功能：與抗原結(jié)合，存在與抗原決定簇結(jié)合的特異性結(jié)）功能：與抗原結(jié)合，存在與抗原決定簇結(jié)合的特異性結(jié)合點(diǎn)。一個(gè)合點(diǎn)。一個(gè)IgG分子在功能上是雙價(jià)。分子在功能上是雙價(jià)。2）穩(wěn)定區(qū)（）穩(wěn)定區(qū)（ ）（1）組成：）組成：C端輕鏈的端輕鏈的1/2和重鏈的和重鏈的3/4組成，在組成，在CH又有三個(gè)又有三個(gè)亞單位即亞單位即CH1，CH2和和CH3組成組成（2）功能：表現(xiàn)各自的功能。）功能：表現(xiàn)各自的功能。結(jié)合補(bǔ)體結(jié)合補(bǔ)體(CH2)，粘附，粘附C(CH3)，通過胎盤和粘

14、膜，遺傳標(biāo)志的，通過胎盤和粘膜，遺傳標(biāo)志的反映區(qū)反映區(qū)3）絞鏈區(qū)）絞鏈區(qū)連接可變區(qū)與穩(wěn)定區(qū)，起軸承關(guān)節(jié)作用連接可變區(qū)與穩(wěn)定區(qū)，起軸承關(guān)節(jié)作用（二）（二）Ig的水解片段與生物學(xué)活性的水解片段與生物學(xué)活性1 1、免疫球蛋白的水解片段、免疫球蛋白的水解片段（1 1）木瓜蛋白酶：）木瓜蛋白酶：抗原結(jié)合片斷：抗原結(jié)合片斷：Fab片段，片段， 可結(jié)晶片段：可結(jié)晶片段：Fc片段片段（2 2）胃蛋白酶）胃蛋白酶2 2、FabFab片段的組成與生物學(xué)功能片段的組成與生物學(xué)功能（1 1）組成：）組成：（2 2）生物學(xué)活性：）生物學(xué)活性：3 3、FCFC片段的組成與生物學(xué)活性片段的組成與生物學(xué)活性（1 1）組成：）

15、組成：（2 2）生物學(xué)活性：）生物學(xué)活性：（三）特殊結(jié)構(gòu)（三）特殊結(jié)構(gòu) 1.1.連接鏈（連接鏈（joining chain，J J鏈鏈) ) 2. 2.分泌片（分泌片（secretory piece, SP） 三、各類免疫球蛋白的特性和免疫學(xué)功能三、各類免疫球蛋白的特性和免疫學(xué)功能2、血清中含量最多、血清中含量最多,占占Ig的的7080%。持續(xù)時(shí)。持續(xù)時(shí) 間最長，在體液免疫中發(fā)揮主導(dǎo)作用。間最長，在體液免疫中發(fā)揮主導(dǎo)作用。（一）、（一）、IgG-中和性中和性Ab1、IgG多為單體，分子量是多為單體，分子量是Ig中最小的一中最小的一 種。種。 半衰期約為半衰期約為23天。天。3、IgG是唯一能通

16、過人、靈長類動(dòng)物、兔胎是唯一能通過人、靈長類動(dòng)物、兔胎 盤的抗體。盤的抗體。4、IgG的的CH2能通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體。能通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體。5、通過、通過Fc段與細(xì)胞表面段與細(xì)胞表面FcR結(jié)合。結(jié)合。 與吞噬細(xì)胞結(jié)合發(fā)揮調(diào)理作用；與與吞噬細(xì)胞結(jié)合發(fā)揮調(diào)理作用；與K細(xì)胞結(jié)合，發(fā)揮細(xì)胞結(jié)合，發(fā)揮ADCC抗體依抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用；與葡萄球菌賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用；與葡萄球菌A蛋白結(jié)合。蛋白結(jié)合。6、參與、參與II、III型超敏反應(yīng)。型超敏反應(yīng)。7、具有抗菌、抗毒素、抗病毒和殺傷腫瘤細(xì)胞的、具有抗菌、抗毒素、抗病毒和殺傷腫瘤細(xì)胞的 作用。作用。1.為五聚體，是分子量最大的為五聚體

17、，是分子量最大的Ig，稱巨球蛋白。，稱巨球蛋白。2.免疫應(yīng)答最早產(chǎn)生免疫應(yīng)答最早產(chǎn)生IgM，但持續(xù)時(shí)間短?？捎糜谠纾掷m(xù)時(shí)間短?？捎糜谠缙谠\斷，新生兒宮內(nèi)感染的診斷。期診斷，新生兒宮內(nèi)感染的診斷。3.B細(xì)胞抗原受體細(xì)胞抗原受體(BCR): SmIgM4.也可參與也可參與II、III型超敏反應(yīng)型超敏反應(yīng)5.凝集細(xì)菌，溶菌，調(diào)理作用均強(qiáng)于凝集細(xì)菌，溶菌，調(diào)理作用均強(qiáng)于IgG(500-1000倍倍)。（二）、（二）、IgM高效能抗體高效能抗體1.分為血清型和分泌型兩種。血清型分為血清型和分泌型兩種。血清型IgA：單體單體IgA。分泌型。分泌型IgA（SIgA）：雙體）：雙體IgA，粘膜抗，粘膜抗體

18、。體。由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等處的固有層中漿細(xì)胞產(chǎn)生。由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等處的固有層中漿細(xì)胞產(chǎn)生。2.主要存在于初乳、唾液、淚液，以及呼吸道、消主要存在于初乳、唾液、淚液，以及呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。以初乳化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。以初乳中含量最高。中含量最高。3.SIgA的合成和主要作用部位在黏膜。局部粘膜的合成和主要作用部位在黏膜。局部粘膜免疫的重要因素。免疫的重要因素。（三）（三）IgA粘膜抗體粘膜抗體1.單體單體Ig，局部抗體，血清中含量最少。，局部抗體，血清中含量最少。2.親細(xì)胞抗體，與肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)親細(xì)胞抗體，與肥大細(xì)胞、嗜堿性

19、粒細(xì)胞上的高親和力胞上的高親和力Fc受體結(jié)合，引起受體結(jié)合，引起I型超型超敏反應(yīng)。敏反應(yīng)。3.在抗寄生蟲方面有一定作用。在抗寄生蟲方面有一定作用。 （四）IgEI型超敏反應(yīng)抗體型超敏反應(yīng)抗體vIgD是是B細(xì)胞的重要表面標(biāo)志，標(biāo)志著細(xì)胞的重要表面標(biāo)志，標(biāo)志著B細(xì)細(xì)胞成熟。胞成熟。（五）（五）IgD四、抗體的分類四、抗體的分類（一）根據(jù)抗原來源分類（一）根據(jù)抗原來源分類 1、異種抗體 2、同種抗體 3、自身抗體 4、異嗜性抗體（二）根據(jù)有無抗原刺激分類（二）根據(jù)有無抗原刺激分類 1、天然抗體 2、免疫抗體（三）根據(jù)與抗原反應(yīng)的性質(zhì)分類（三）根據(jù)與抗原反應(yīng)的性質(zhì)分類 1、完全抗體 2、不完全抗體（四

20、）根據(jù)抗原抗體反應(yīng)的表現(xiàn)形式分類（四）根據(jù)抗原抗體反應(yīng)的表現(xiàn)形式分類 1、沉淀素 2、凝集素 3、溶解素 4、補(bǔ)體結(jié)合抗體 5、調(diào)理素 6、中和抗體 7、反應(yīng)素（五）根據(jù)免疫球蛋白的類型分類（五）根據(jù)免疫球蛋白的類型分類五、抗體的人工制備五、抗體的人工制備大致可分為3個(gè)階段：（1）以1890年Behring發(fā)現(xiàn)白喉抗毒素為代表，其特點(diǎn)是用抗原免疫動(dòng)物來獲得多克隆抗體。生物工程抗體生物工程抗體（2）以1975年Kohler和Milstein 創(chuàng)建雜交瘤技術(shù)制備單克隆抗體為代表。細(xì)胞工程細(xì)胞工程抗體抗體（3）以1994年Winter以基因工程方法制備抗體為代表?；蚬こ炭贵w基因工程抗體 （一（一 ）、）、