醫(yī)學(xué)免疫學(xué)課件：2第二次抗原Ag

1、 抗原（Antigen，Ag）p20抗原:是啟動免疫應(yīng)答的開關(guān)。是免疫系統(tǒng)識別、應(yīng)對應(yīng)答或者耐受的靶標(biāo)。2早期：抗原為外來物質(zhì)：如病原、藥物、過敏原、輸血或組織器官移植等可以誘導(dǎo)免疫應(yīng)答，導(dǎo)致疾病?，F(xiàn)在：免疫系統(tǒng)主要是針對自身物質(zhì)的識別、應(yīng)對，維持免疫自穩(wěn)或?qū)е录膊?。機(jī)體免疫系統(tǒng)應(yīng)答針對的是危險信號，只有外來或自身的危險信號才會誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。一、抗原的概念與特性 （一）概念： 抗原（Antigen） 抗原是指所有能激活和誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的物質(zhì)，通常指能與T細(xì)胞的TCR及B細(xì)胞的BCR特異結(jié)合,促使其增殖、分化，產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞，并與之結(jié)合，進(jìn)而發(fā)揮效應(yīng)的物質(zhì)。 （二）抗原的特性 1、免疫原性

2、（immunogenicity）：抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的能力。 2、抗原性（antigenicity）：抗原被抗體或TCR特異識別和結(jié)合的特性。免疫原 (Immunogen)，完全抗原(Complete antigen):同時具有免疫原性和抗原性。半抗原 （Hapten），不完全抗原（Incomplete antigen）：僅具抗原性不具免疫原性。 變應(yīng)原（Allergen）: 誘導(dǎo)變態(tài)反應(yīng)的抗原。耐受原（Tolerogen）： 誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫耐受的抗原?？乖庖咴缘谋举|(zhì)是異物異物： “非己”；胚胎期未與免疫活性細(xì)胞充分接觸的物質(zhì)。來源：（一） 異種； （二） 同種異體； （三） 自身：1

3、、改變或修飾； 2、正常成份異常釋放； 3、腫瘤抗原（特異抗原、相關(guān)抗原）。 二、抗原的異物性三、抗原的特異性 特異性即專一性 1、免疫應(yīng)答的專一性； 2、與免疫應(yīng)答產(chǎn)物反應(yīng)的專一性。 ？ 抗原表位是決定其特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。 （一）抗原表位（epitope）的概念： 抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)，又稱抗原決定簇（antigenic determinant）。 特性：(1)與TCR/BCR或抗體特異結(jié)合的最小結(jié)構(gòu)單位。(2)5-15個氨基酸殘基或5-7個多糖殘基或核苷酸。 （二）抗原結(jié)合價（Antigenic valence）： 能與抗體分子結(jié)合的抗原表位的總數(shù)。 半抗原： 單價；天然

4、抗原：一般為多價抗原，含多種、多個表位。 抗體對抗原的識別是非共價鍵（靜電力、氫鍵、范德華力和疏水作用）可逆性的結(jié)合。 抗體的單一抗原結(jié)合部位與抗原表位結(jié)合的強(qiáng)度稱為親和性，以解離常數(shù)Kd表示。 Kd:結(jié)合一種抗體溶液中存在的一半抗體分子的抗原結(jié)合部位所需要的抗原濃度。 Kd值小意味著親和性強(qiáng)。多價抗原（三）表位的分類（Classification of epitope） 1、按結(jié)構(gòu)分：(1）順序表位（sequential epitope）/線性表位linear epitope）：由連續(xù)性線性短肽組成； (2）構(gòu)象表位（conformational epitope）/非線性表位（non-lin

5、ear epitope）：短肽或多糖殘基在序列上不連續(xù)性排列，在空間上形成特定構(gòu)象。 T細(xì)胞表位：蛋白質(zhì)分子中被MHC分子遞呈并被TCR識別的肽段。 特點： 為線性表位； 可位于抗原物質(zhì)的任何部位； 無構(gòu)象依賴性，分子變性后，不會丟失。2、根據(jù)識別細(xì)胞分1）T細(xì)胞表位； （T cell epitope）2）B細(xì)胞表位。 （B cell epitope） B細(xì)胞表位：抗原中能夠被BCR或抗體分子所識別的部位。 特點：多具有構(gòu)象依賴性； 分子變性后，可失去部分B細(xì)胞表位； 處于抗原分子表面。T和B細(xì)胞表位的比較3、按位置和功能分1、功能性抗原表位2、隱蔽性抗原表位4、抗原表位的影響因素性質(zhì)數(shù)目位置

6、空間構(gòu)象（四）半抗原（ Hapten ） 概念： 能夠被TCR或BCR（或抗體分子）識別，但不能獨立誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的物質(zhì)稱半抗原。 半抗原具有抗原性(antigenicity) , 沒有免疫原 性(immunogenicity)。 T細(xì)胞半抗原： 能修飾MHC/抗原肽的分子可作為T細(xì)胞半抗原被TCR識別。b2mTCR-b chainTCR-a chain Homocysteine HLA-A68PeptideInteraction between TCR and homocysteine presented by HLA-A68 C表位（半抗原）-載體效應(yīng)表位（半抗原）不能單獨誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生，必須

7、與蛋白質(zhì)載體偶聯(lián)后，才可誘導(dǎo)出抗半抗原抗體。B細(xì)胞是半抗原反應(yīng)細(xì)胞即半抗原僅被B細(xì)胞識別。T細(xì)胞是載體反應(yīng)細(xì)胞即載體可被Th細(xì)胞識別。 載體-半抗原效應(yīng) 實驗組 初次免疫 再次免疫 抗DNP抗體 1 BSA-DNP BSA-DNP + 2 BSA-DNP OA-DNP + 3 BSA-DNP+OA OA-DNP +此種應(yīng)答特征：需半抗原特異的B細(xì)胞和載體特異的Th細(xì)胞參與；半抗原和載體結(jié)合在一起才能刺激抗半抗原抗體應(yīng)答的產(chǎn)生；B細(xì)胞與Th細(xì)胞間的相互作用具有MHC的限制性。半抗原 +載體抗體BT完全抗原BBBT（五）共同抗原表位和交叉反應(yīng)（common epitope and cross-re

8、action）1、共同抗原表位：不同抗原之間的相同或相似的抗原表位。2、交叉反應(yīng)：抗體或致敏淋巴細(xì)胞對具有相同或相似表位的不同的抗原的反應(yīng)。四、影響抗原免疫應(yīng)答的因素（一）抗原方面1、化學(xué)性質(zhì)：蛋白質(zhì)、多糖2、分子量：10kD，大小。3、結(jié)構(gòu)：復(fù)雜簡單；苯環(huán)直鏈。4、分子構(gòu)象;空間構(gòu)象影響抗原性5、易接近性：被抗原受體接近的程度。6、物理狀態(tài)：聚合單體；顆粒性可溶性。（二）宿主： 1、遺傳因素： 2、免疫狀態(tài)、年齡、性別： 3、親緣關(guān)系：抗原與被免疫宿主之間的遺傳關(guān)系越遠(yuǎn)，免疫原性越強(qiáng)。遺傳控制對肽抗原的免疫應(yīng)答 機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答受遺傳因素控制。同一個體對不同抗原，不同個體對同一抗原均可產(chǎn)生不

9、同強(qiáng)度的免疫應(yīng)答。 具有不同MHC背景的同系小鼠對同一種抗原的應(yīng)答不同，控制此種對抗原免疫應(yīng)答的基因稱為免疫應(yīng)答基因（Ir）定位于MHC。免疫應(yīng)答的遺傳控制Population threatened with extinctionSurvival of individual threatenedPathogen that evades MHC XMHCXX（三）免疫途徑：皮內(nèi)、皮下、肌肉、靜脈和腹腔等途徑誘導(dǎo)正性免疫應(yīng)答；經(jīng)口腔和消化道攝入的抗原更傾向于誘導(dǎo)免疫耐受?？乖浚哼m量。六、抗原的分類（Classification of antigens） （一）根據(jù)誘生抗體是否需要Th細(xì)胞參與，可

10、分為： 1、 TD-Ag 2、 TI -Ag 1、胸腺依賴抗原-TD抗原(thymus-dependent antigen，TD-Ag） 依賴Th細(xì)胞輔助才能誘導(dǎo)體液免疫應(yīng)答的抗原。 蛋白質(zhì)抗原； 其它大分子與蛋白質(zhì)形成的復(fù)合分子。 2、胸腺非依賴抗原-TI Ag (thymus-independent antigen TI Antigen ） 不依賴Th細(xì)胞輔助即可以誘導(dǎo)體液免疫應(yīng)答。 LPS LPS 受體多效價抗原TI-1 和 TI-2 抗 原 TI-1 抗原 TI-2 抗原 信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)B 細(xì)胞TI1：含有B細(xì)胞絲裂原和重復(fù)B細(xì)胞表位，成熟或未成熟B細(xì)胞均可發(fā)生應(yīng)答，如LPS。 T

11、I2：僅有高度重復(fù)的B細(xì)胞表位,造成BCR交聯(lián)，僅能活化成熟的B細(xì)胞；如莢膜多糖聚合緶毛素。1212CD40/CD40LB1 細(xì)胞B2 細(xì)胞Th細(xì)胞TI-1 抗原TD 抗原 TI 與 TD 抗 原CD4TD-Ag與TI Ag的特性比較 TD-Ag TI-Ag 組成 B和T細(xì)胞表位 重復(fù)B細(xì)胞表位T細(xì)胞輔助 必需 無需免疫應(yīng)答 體液和細(xì)胞免疫 體液免疫抗體類型 多種 IgM免疫記憶 有 無 (二)根據(jù)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系分 1、異嗜性抗原(heterophilic antigen)：存在于人、動物和微 生物之間的共同抗原。 2、異種抗原（xenogenic antigen）: 來自異種動植物的抗

12、原，如馬血清抗毒素。 3、同種異型抗原(allogenic antigen)：同一種屬不同個體間的存在的抗原。 4、自身抗原（autoantigen）：釋放的隔離抗原；修飾或改變的自身成分；腫瘤抗原。5、獨特型抗原（idiotypic antigen）:TCR、BCR或Ig的V 區(qū)所具有的獨特的氨基酸序列和空間構(gòu)象。（三）根據(jù)抗原是否在APC細(xì)胞內(nèi)合成分1、內(nèi)源性抗原（endogenous antigen）： 在APC內(nèi)合成，被MHCI分子呈遞，CD8+T細(xì)胞識別；2、外源性抗原（exogenous antigen）： APC通過胞噬、胞飲、內(nèi)吞等攝取的抗原，被MHCII 分子呈遞,CD4+T

13、細(xì)胞識別. （四）其他分類1、天然抗原和人工抗原；2、顆粒性抗原和可溶性抗原；3、蛋白質(zhì)抗原、多糖抗原和多肽抗原；4、完全抗原和半抗原；5、移植抗原、腫瘤抗原、變應(yīng)原、耐受原等。研究抗原的意義？（一）超抗原；（二）佐劑；（三）絲裂原七、非特異性免疫刺激劑（一）超抗原（Superantigen, SAg ） 1、概念： 某些抗原性物質(zhì)。其抗原作用不受MHC限制，無抗原特異性，只要及低濃度，即可激活多克隆淋巴細(xì)胞（2-20%），產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答。2、超抗原的分類（Classification of Superantigens）內(nèi)源性超抗原（endogenous SAg） 病毒編碼的膜蛋白；外源性

14、超抗原（exogenous SAg） 細(xì)菌分泌的外毒素。 3、超抗原與T細(xì)胞結(jié)合的特征（1）激活T細(xì)胞的超抗原為完整抗原分子，而不是抗原肽；（2）能直接與APC表面MHCII類分子肽結(jié)合槽外側(cè)保守氨基酸結(jié)合，同時能與 TCR的V鏈CDR3外側(cè)區(qū)結(jié)合； （3）活化的細(xì)胞克隆多。 （4）不受MHC限制（5）其效應(yīng)不針對超抗原本身；而通過分泌大量細(xì)胞因子發(fā)揮作用。（二）佐劑（Adjuant）1、概念： 預(yù)先或與抗原同時注入體內(nèi)，可增強(qiáng)機(jī)體對該抗原的免疫應(yīng)答或改變免疫應(yīng)答類型的非特異性免疫增強(qiáng)性物質(zhì)。 2、分類： （1） 生物性； （2） 無機(jī)物； （3）弗氏佐劑。 3、作用機(jī)制：（1）延長Ag在體內(nèi)的存留時間；（2）刺激Mo-M,增強(qiáng)其處理和呈遞抗原的能力；（3）刺激淋巴細(xì)胞增殖、分化。 弗氏佐劑 完全佐劑（complete Freunds adjuvant, CFA） 礦物油、滅活結(jié)核桿菌，協(xié)助機(jī)體產(chǎn)生體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答； 不完全佐劑（incomplete Freunds adjuvant, IFA ）