微生物學(xué)與免疫學(xué)課件-1抗原.ppt

1、第一章 抗 原,抗 原,目的要求,1、掌握抗原的概念及特性；完全抗原和半抗原的概念；決定抗原免疫原性的因素；醫(yī)學(xué)上重要的抗原。 2、熟悉抗原特異性與抗原決定簇；共同抗原與交叉反應(yīng)；抗原的分類。 3、了解抗原結(jié)合價；超抗原的概念及意義。,抗 原,抗 原,免疫應(yīng)答,1、抗原（antigen, Ag)/免疫原（Immunogen) 是指一類能刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)使之產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答,并能與相應(yīng)免疫應(yīng)答產(chǎn)物（即抗體和致敏淋巴細(xì)胞）在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)。 抗原的兩種特性 免疫原性 免疫反應(yīng)性,概述,抗 原,免疫應(yīng)答,2. 免疫原性（ immunogenicity ) :,3. 免疫反應(yīng)性（an

2、tigenicity):,抗原能特異性刺激免疫細(xì)胞，使之活化、增殖、分化，最終產(chǎn)生免疫效應(yīng)物質(zhì)（抗體或致敏淋巴細(xì)胞）的特性。,或稱反應(yīng)原性，指抗原可在體內(nèi)外與相應(yīng)的免疫效應(yīng)物質(zhì)發(fā)生特異性結(jié)合的特性。,抗 原,免疫應(yīng)答,4. 完全抗原 （complete antigen ) 具有免疫原性和免疫反應(yīng)性的物質(zhì)。,半抗原 （ hapten ) 或 不完全抗原（incomplete antigen) 只有免疫反應(yīng)性而無免疫原性的物質(zhì)。,抗 原,免疫應(yīng)答,第一節(jié) 構(gòu)成抗原的條件,一、異物性,二、理化性質(zhì),三、機(jī)體因素,抗 原,免疫應(yīng)答,一、異物性 ： “異物”的概念定義為“在胚胎期未與淋巴細(xì)胞充分接觸過的

3、物質(zhì)，或其化學(xué)結(jié)構(gòu)與宿主的自身成分相異的物質(zhì)”。 抗原與機(jī)體間親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，組織結(jié)構(gòu)差異越大（異物性明顯），其免疫原性越強(qiáng)。,1. 異種物質(zhì)：指來自不同種屬的抗原物質(zhì)。,2. 同種異型物質(zhì)：指同一種屬不同個體所具有的特異性抗原物質(zhì)。紅細(xì)胞血型抗原，包括ABO、Rh等40余個抗原系統(tǒng)，其對安全輸血極為重要；人類主要組織相容性抗原，即人白細(xì)胞抗原（HLA），是具有高度多態(tài)性的抗原系統(tǒng)。,3. 自身物質(zhì)：正常情況下，機(jī)體免疫系統(tǒng)不對自身正常組織或細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答，即處于自身耐受狀態(tài)。在某些病理情況下（如隱蔽抗原或隔離抗原釋放；自身抗原發(fā)生改變或被修飾等），自身抗原成分可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生自身免疫應(yīng)答。,具

4、有異物性的物質(zhì),抗 原,免疫應(yīng)答,二、理化性質(zhì),1.大分子膠體： 分子量 10 000dal 免疫原性強(qiáng)； 分子量 10 000dal 免疫原性弱； 分子量 4 000dal 一般無免疫原性；,抗 原,免疫應(yīng)答,二、理化性質(zhì),2.化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)核酸多糖 類脂無免疫原性,蛋白質(zhì)抗原免疫原性強(qiáng); 必須有較復(fù)雜的化學(xué)組成和特殊的化學(xué)基團(tuán)（要含有大量的芳香族氨基酸）。,抗 原,免疫應(yīng)答,二、理化性質(zhì),3.分子構(gòu)象和易接近性,分子結(jié)構(gòu)是指抗原分子中一些特殊化學(xué)基團(tuán)的立體構(gòu)象。 易接近性是指抗原表面這些特殊的化學(xué)基團(tuán)與淋巴細(xì)胞表面相應(yīng)受體相互接觸的難易程度。 易接近性常與這些化學(xué)基團(tuán)在抗原分子中分

5、布的部位有關(guān)。,抗 原,免疫應(yīng)答,氨基酸的位置和間距與抗原性的關(guān)系,抗 原,免疫應(yīng)答,二、理化性質(zhì),4.物理性狀： 顆粒性抗原可溶性抗原 聚合狀態(tài)單體,抗 原,免疫應(yīng)答,三、宿主方面的因素 1.遺傳因素：同種動物不同品系及不同個體對同種抗原產(chǎn)生不同強(qiáng)度的免疫應(yīng)答。 2.年齡、性別與健康狀態(tài),此外，與抗原的劑量、進(jìn)入途徑及免疫佐劑的應(yīng)用等有關(guān)。 途徑：皮內(nèi)、皮下、肌肉、靜脈、腹腔。,抗 原,免疫應(yīng)答,第二節(jié) 抗原的特異性,抗原特異性：指抗原誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生應(yīng)答及與應(yīng)答產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)所顯示的專一性。 免疫原性的特異性 、免疫反應(yīng)性的特異性 一、決定抗原特異性的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 1、抗原決定簇的概念:抗原決定

6、簇(antigenic determinant，AD)指抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)，又稱表位(epitope)。通常515個氨基酸殘基、單糖或核苷酸即可構(gòu)成一個表位。,抗 原,免疫應(yīng)答,抗原決定簇的作用：,決定抗原特異性：其性質(zhì)、數(shù)目和空間構(gòu) 象決定抗原的特異性。,與相應(yīng)抗體和淋巴細(xì)胞AgR特異結(jié)合部位,Ag-Ab 反應(yīng)的特異性,Ag-Ab 反應(yīng)具有高度特異性 特異性由 Ag-D 決定 Ag-D相同，若空間位置不同，特異性也不同 Ag-D相同，空間位置相同，若旋光性不同， 特異性也不同,抗 原,免疫應(yīng)答,2、抗原決定簇的種類可分為,根據(jù)結(jié)構(gòu)分為 （1）線性決定簇： 序列相連續(xù)的氨基

7、酸肽片段構(gòu)成的決定簇。 （2）構(gòu)象性決定簇： 由空間構(gòu)象形成的決定簇，序列上不連續(xù)。 根據(jù)功能分為 （1）隱蔽性決定簇：存在于抗原內(nèi)部的決定簇。 （2）功能性決定簇：能被B細(xì)胞識別，或與抗體結(jié)合的決定簇。,抗 原,免疫應(yīng)答,隱蔽性決定簇：存在于Ag分子內(nèi)部的決定簇，無觸發(fā)免疫應(yīng) 答的功能，稱為隱蔽性抗原決定簇。,功能性決定簇：有些Ag-D位于Ag的表面，易于被淋巴細(xì)胞 識別，具有易接近性，可以誘發(fā)免疫應(yīng)答， 稱為功能性決定簇。,功能性和隱蔽決定簇,抗 原,免疫應(yīng)答,抗原結(jié)合價：抗原分子表面能與抗體分子結(jié)合的功能性抗原決定簇的數(shù)目。,半抗原僅有一個功能性抗原決定簇，故為單價抗原；天然抗原有多個功

8、能性抗原決定簇，故為多價抗原。,抗 原,免疫應(yīng)答,功能性和隱蔽決定簇,抗 原,免疫應(yīng)答,二、共同抗原和交叉反應(yīng) 1.共同抗原： 帶有相同或相似抗原決定簇的抗原稱共同抗原或交叉抗原。,2.交叉反應(yīng) 抗體與具有相同或相似決定簇的抗原之間出現(xiàn)的反應(yīng)，稱交叉反應(yīng)。,抗原1,抗原1,抗原2,抗原2,抗體1,刺激機(jī)體 產(chǎn)生抗體,交叉反應(yīng)示意圖,抗 原,免疫應(yīng)答,第三節(jié) 抗原的分類,（一）依據(jù)抗原誘生抗體時對T細(xì)胞的依賴性 1. 胸腺依賴性抗原(thymus dependent antigen, TD antigen) TD抗原亦稱T細(xì)胞依賴抗原，其刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體依賴于T細(xì)胞輔助，絕大多數(shù)蛋白質(zhì)抗原及細(xì)胞

9、抗原屬TD抗原，如病原微生物、血細(xì)胞、血清蛋白等。,2. 非胸腺依賴抗原(thymus independent antigen, TI antigen) TI抗原亦稱T細(xì)胞非依賴性抗原，其刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體無需T細(xì)胞輔助 。,TD-Ag和TI-Ag引起免疫應(yīng)答的特點(diǎn) 特 點(diǎn) TD-Ag TI-Ag Th 細(xì)胞 + - 體液免疫 + + 細(xì)胞免疫 + - 回憶應(yīng)答 + - 產(chǎn)生抗體類型 IgG為主 IgM 舉 例 細(xì)菌病毒等 脂多糖,莢 蛋白質(zhì)抗原 膜多糖等,抗 原,免疫應(yīng)答,（二）根據(jù)抗原是否在抗原提呈細(xì)胞內(nèi)合成分類 1、外源性抗原：循溶酶體途徑被處理和提呈，該過程受MHC-II分子限制。 2、

10、內(nèi)源性抗原：在胞核和胞漿中合成的蛋白質(zhì)分子，由MHC-I類分子提呈。,抗 原,免疫應(yīng)答,（三）根據(jù)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系,1. 異種抗原(xenogenic antigen) 2. 同種異型抗原（allogenic antigen） 3. 自身抗原(autoantigen),抗 原,免疫應(yīng)答,第四節(jié) 醫(yī)學(xué)上重要的抗原,一、病原微生物及其代謝產(chǎn)物： 制備疫苗用于預(yù)防接種； （一）細(xì)菌性抗原 （二）病毒性抗原 （三）外毒素和類毒素 1.外毒素：細(xì)菌分泌的毒性蛋白質(zhì)。具有毒性與免疫原性。 2.類毒素 經(jīng)0.3%0.4%甲醛處理過的失去毒性保留免疫原性的外毒素。,G-菌胞壁,G菌胞壁,細(xì)菌性抗原,病毒性

11、抗原 衣殼：蛋白 包膜：糖蛋白,腺病毒,流感病毒,口蹄疫病毒,狂犬病病毒,抗 原,免疫應(yīng)答,如臨床上用的馬血清抗毒素對人是異種蛋白， 可引起過敏反應(yīng)；,動物免疫血清對人體具有兩重性。 提供了特異性抗體，中和細(xì)菌的外毒素，防治疾病。 是異種蛋白質(zhì)，可引起超敏反應(yīng)。,類毒素,免疫動物,（動物免疫血清）,注入,人體,動物血清中含大量抗毒素,（ 特異性治療和緊急預(yù)防用）,二、動物免疫血清：,抗 原,免疫應(yīng)答,三、異嗜性抗原,概念：是一類與種屬無關(guān)，存在與人、動物、植物 和微生物之間的共同抗原。,意義 鏈球菌與腎小球基底膜及心肌組織存在共同抗原，故鏈球菌感染可引起腎小球腎炎及心肌炎。,大腸桿菌O14型脂

12、多糖與人結(jié)腸粘膜存在共同抗原，該菌感染可引起潰瘍性結(jié)腸炎。,抗 原,免疫應(yīng)答,四、同種異體抗原,1.血型抗原 (ABO血型抗原 Rh血型抗原) 可引起輸血反應(yīng)和新生兒溶血癥,2.人類白細(xì)胞抗原(HLA) 引起移植排斥反應(yīng)等,抗 原,免疫應(yīng)答,ABO（H）血型系統(tǒng)： A、B、AB、O四型 人類ABO（H）血型系統(tǒng)的分類 血型 抗原（RBC） 抗體（血清） A型 A抗原 抗B抗體 B型 B抗原 抗A抗體 AB型 AB抗原 無抗A、抗B抗體 O型 無A、B抗原 抗A、抗B抗體 ,抗 原,免疫應(yīng)答,新生兒溶血癥,孕婦(Rh-),胎兒(Rh+),抗Rh抗體,新生兒RBC (Rh+),溶血反應(yīng),抗 原,免

13、疫應(yīng)答,五、自身抗原,自身抗原的出現(xiàn)可引起自身免疫病。,1.隱蔽的自身抗原,物理因素：電離輻射等,化學(xué)因素：藥物等,生物因素：微生物感染,2.修飾的自身抗原,3.免疫系統(tǒng)功能失調(diào),六、腫瘤抗原 1.腫瘤特異性抗原（TSA） 2.腫瘤相關(guān)抗原（TAA） 甲胎蛋白(AFP) 檢測其含量可協(xié)助診斷原發(fā)性肝癌; 癌胚抗原(CEA) 檢測其含量可協(xié)助診斷結(jié)腸癌;,抗 原,免疫應(yīng)答,七、超抗原,抗 原,免疫應(yīng)答,1、概念: 指那些同時能與MHC分子及TCR多肽鏈結(jié)合、從而激活多克隆T細(xì)胞的蛋白質(zhì)大分子。 超抗原只需極低的濃度（110ug/ml)即可激活2%20%的T細(xì)胞克隆，產(chǎn)生極強(qiáng)的免疫應(yīng)答. 普通蛋白

14、質(zhì)抗原可激活機(jī)體總T細(xì)胞庫中萬分之一至百萬分之一的T細(xì)胞。,抗 原,免疫應(yīng)答,2、超抗原激活T細(xì)胞的特點(diǎn)：,強(qiáng)大的刺激能力,無需APC處理,無MHC限制性,選擇性識別TCR 鏈 V 區(qū),誘導(dǎo)T細(xì)胞耐受,表位特點(diǎn)：免疫識別位分為兩類 1）MHC結(jié)合位 2） TCRV 結(jié)合位,抗 原,免疫應(yīng)答,3、種類 外源性超抗原：如金葡菌腸毒素； 內(nèi)源性超抗原：如病毒蛋白等；,4、意義 誘導(dǎo)T細(xì)胞耐受；與某些疾病發(fā)生有關(guān)。,超抗原作用示意圖,超抗原與普通抗原的特性比較,抗 原,免疫應(yīng)答,八、絲裂原（有絲分裂原） 體外試驗(yàn)中能刺激靜止的淋巴細(xì)胞出現(xiàn)淋巴母細(xì)胞化和有絲分裂。 為非特異性多克隆激活劑，可在體外檢測淋

15、巴細(xì)胞的應(yīng)答能力。 作用于T細(xì)胞的絲裂原：刀豆蛋白A，植物血凝素 作用于B細(xì)胞的絲裂原：脂多糖，SPA,抗 原,免疫應(yīng)答,與抗原混合使用能夠增強(qiáng)機(jī)體對抗原免疫反應(yīng)強(qiáng)度的物質(zhì)稱為免疫佐劑。 佐劑的種類： 化合物：氫氧化鋁、明礬、多聚肌苷酸、胞苷酸（polyI:C)、弗氏佐劑 生物制劑：處理的細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物、細(xì)胞因子、熱休克蛋白,免疫佐劑,佐劑的作用機(jī)制,改變抗原的物理性狀，延緩抗原降解和排除 刺激單核巨噬細(xì)胞的吞噬活性，增強(qiáng)其抗原遞呈的能力 刺激淋巴細(xì)胞增殖與分化,抗 原,免疫應(yīng)答,思考題 1.解釋名詞 抗原，抗原決定簇，半抗原 TD-Ag，TI-Ag 異嗜性抗原 2.決定抗原免疫原性的條件有哪些? 3.試述醫(yī)學(xué)上的重要抗原及其意義。,A型題 1下列哪種物質(zhì)沒有免疫原性 A.異嗜性抗原 B.抗體 C.半抗原 D.細(xì)菌多糖 2類毒素的性質(zhì) A.有免疫原性，有毒性 B.無免疫原性，無毒