第八章抗原和抗體ppt課件

1、第八章第八章 抗抗 原與抗體原與抗體第一節(jié)第一節(jié) 抗抗 原原 (Antigen,Ag) (Antigen,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、抗原的分類四、抗原的分類五、重要的天然抗原五、重要的天然抗原（一抗原與抗原性（一抗原與抗原性 1 1、抗原、抗原Antigen, AgAntigen, Ag）：凡能刺激機體產(chǎn)生抗）：凡能刺激機體產(chǎn)生抗體和致敏淋巴細胞并能與之結(jié)合引起特異性體和致敏淋巴細胞并能與之結(jié)合引起特異性免疫反應(yīng)的物質(zhì)稱為抗原免疫反應(yīng)的物質(zhì)稱為抗原 2 2、抗原性：、抗原性： （1 1免疫原性：是指抗原能刺激機體產(chǎn)生抗體和免疫

2、原性：是指抗原能刺激機體產(chǎn)生抗體和致敏淋巴細胞的特性致敏淋巴細胞的特性 （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胞發(fā)生反應(yīng)的特性，此特性又稱為免疫巴細胞發(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1888年P(guān).P.Emile Roux和A.E.J.Yersin在研究白喉發(fā)病機理時，發(fā)現(xiàn)白喉桿菌能產(chǎn)生外毒素；1890年Emil AVon Behring等人將白喉外毒素注射給動物，發(fā)現(xiàn)在該動物血清中存在一種能中和白喉外毒素的物質(zhì)，他們稱之為抗毒素。19世紀(jì)末和20世紀(jì)初，許多科學(xué)家先后發(fā)現(xiàn)了免疫血清在體內(nèi)和試管中可以凝集細菌和溶解細

3、菌，并進而發(fā)展到對病原微生物的鑒定和傳染病的診斷。把血清中與細菌或毒素起反應(yīng)的物質(zhì)統(tǒng)稱為抗體，引起抗體產(chǎn)生的刺激物質(zhì)，如細菌、病毒、毒素等稱為抗原antigen，Ag） （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)稱為完全抗原如細菌、病毒、細菌外毒素等。 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 如青霉素等。 （一異源性（一異源性 1 1、異種物質(zhì)、異種物質(zhì) 通常認為，與宿主的生物學(xué)親緣關(guān)系越遠的物通常認為，與宿主的生物學(xué)親緣關(guān)系越遠的物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)差異越大，免疫原性也越強。如微生物抗質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)差異越大，免疫原性也越強。如微生物抗原

4、對人來說是強抗原，馬血清對人是強抗原，對驢則是弱原對人來說是強抗原，馬血清對人是強抗原，對驢則是弱抗原，說明種系關(guān)系越近的物質(zhì)，其免疫原性也越弱。如抗原，說明種系關(guān)系越近的物質(zhì)，其免疫原性也越弱。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。性。 2 2、同種異體物質(zhì)、同種異體物質(zhì): :如血型抗原如人類不同個體不同血型的紅細如血型抗原如人類不同個體不同血型的紅細胞表面的抗原；除同卵雙生子外，不同個體間組織相容性胞表面的抗原；除同卵雙生子外，不同個體間組織相容性抗原等?？乖?。 二、構(gòu)成免疫原的條件二、構(gòu)成免疫原的條件3、改變和隱蔽的自

5、身物質(zhì)自身抗原） 正常情況下，自身組織對機體無免疫原性，但若自身組織的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，如機體受感染、電離輻射、外傷或藥物等各種因素的影響下，使自身物質(zhì)的組織成分發(fā)生改變，對機體自身產(chǎn)生免疫原性，誘導(dǎo)機體的免疫應(yīng)答稱此物質(zhì)為改變的自身抗原。終生與免疫系統(tǒng)隔絕的成分，如眼球內(nèi)的晶體蛋白、甲狀腺球蛋白、精子等一旦釋放入血，會被免疫系統(tǒng)視為“非己物質(zhì)，成為自身抗原，稱為隱蔽的自身抗原。自身抗原刺激免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答，可導(dǎo)致自身免疫病。（二理化性狀 并非所有的異源性物質(zhì)都具有免疫原性，凡具有免疫原性的物質(zhì)，必須具有一定的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，其分子量都較大，一般在10000以上。小于5000者，其免疫原性較弱

6、。其原因一般認為：分子量越大，其表面的抗原決定簇越多，化學(xué)結(jié)構(gòu)也較穩(wěn)定。再者，大分子物質(zhì)不易被破壞而排除，存留在體內(nèi)的時間長，有利于與免疫細胞接觸，從而刺激機體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應(yīng)答。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 僅分子量大，若是結(jié)構(gòu)簡單的聚合物，不一定具有免疫原性，還要求有一定復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成。在蛋白質(zhì)分子中，凡含有大量芳香族氨基酸，尤其是含有酪氨酸的蛋白質(zhì)，其免疫原性更強，如蛋白質(zhì)分子中含有2的酪氨酸，即具有良好的免疫原性。而以非芳香族氨基酸為主的蛋白質(zhì)，其免疫原性弱。蛋白質(zhì)和多糖抗原，凡結(jié)構(gòu)復(fù)雜的，免疫原性強，反之則較弱。其復(fù)雜性是由氨基酸和單糖的類型及數(shù)

7、量等決定的，如聚合體蛋白質(zhì)分子較簡單可溶性蛋白質(zhì)分子的免疫原性強，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多糖，如細菌的細胞壁、莢膜及紅細胞血型抗原等，均具有較強的免疫原性，核酸、脂質(zhì)無免疫原性，但與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核蛋白、脂蛋白則具有免疫原性。在自身免疫病中，天然核蛋白可誘導(dǎo)免疫應(yīng)答，產(chǎn)生抗DNA或抗RNA抗體。 3、物理狀態(tài) 球形蛋白質(zhì)分子的免疫原性比纖維形蛋白質(zhì)分子強；聚合狀態(tài)的蛋白質(zhì)較其單體的免疫原性強；顆粒性抗原較可溶性抗原的免疫原性強，這是由于溶解蛋白易被蛋白酶降解的原因。因此，許多免疫原性較低的蛋白質(zhì)，一經(jīng)聚合或吸附在大的顆粒表面，就可以增強其免疫原性。（一基本概念（一基本概念 1 1、抗原的特異性：抗原進入機

8、體只能激發(fā)特異的淋巴、抗原的特異性：抗原進入機體只能激發(fā)特異的淋巴細胞分化增殖，產(chǎn)生的抗體或致敏淋巴細胞只針對細胞分化增殖，產(chǎn)生的抗體或致敏淋巴細胞只針對與相應(yīng)的抗原反應(yīng)，這種性質(zhì)稱為抗原的特異性與相應(yīng)的抗原反應(yīng)，這種性質(zhì)稱為抗原的特異性. .抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)是抗原分子中的抗原決定簇?？乖禺愋缘奈镔|(zhì)基礎(chǔ)是抗原分子中的抗原決定簇。 2 2、抗原決定簇、抗原決定簇(antigen determinant)(antigen determinant)：抗原分子表：抗原分子表面具有特殊立體構(gòu)型和免疫活性的化學(xué)基團稱為抗面具有特殊立體構(gòu)型和免疫活性的化學(xué)基團稱為抗原決定簇或抗原決定基，也稱表位原決定

9、簇或抗原決定基，也稱表位(epitopes) (epitopes) 這這種能與抗體特異性結(jié)合的，抗原分子表面的特殊結(jié)種能與抗體特異性結(jié)合的，抗原分子表面的特殊結(jié)構(gòu)的化學(xué)基團，為抗原決定簇構(gòu)的化學(xué)基團，為抗原決定簇determinantdeterminant）。）。（二抗原決定簇的性質(zhì)及大?。ǘ乖瓫Q定簇的性質(zhì)及大小 1 1、蛋白質(zhì)性抗原決定簇：一般由、蛋白質(zhì)性抗原決定簇：一般由4-74-7個氨基酸殘基組成個氨基酸殘基組成 2 2、多糖性抗原決定簇：一般由、多糖性抗原決定簇：一般由5-65-6個單糖殘基組成個單糖殘基組成 3 3、核酸性抗原決定簇：一般由、核酸性抗原決定簇：一般由5-85-8個核

10、苷酸殘基組成個核苷酸殘基組成 三、抗原的特異性與抗原決定簇三、抗原的特異性與抗原決定簇（三抗原決定簇的數(shù)量（三抗原決定簇的數(shù)量每個抗原分子上抗原決定簇的數(shù)量稱該抗原的抗原價每個抗原分子上抗原決定簇的數(shù)量稱該抗原的抗原價 1 1、單價抗原：是指只有一個的抗原決定簇的抗原、單價抗原：是指只有一個的抗原決定簇的抗原 2 2、多價抗原：是指含有多個抗原決定簇的抗原、多價抗原：是指含有多個抗原決定簇的抗原 3 3、單特異性決定簇：抗原分子只含有一種特異性、單特異性決定簇：抗原分子只含有一種特異性決定簇決定簇 4 4、多特異性決定簇：含有兩種以上不同特異性的、多特異性決定簇：含有兩種以上不同特異性的決定簇

11、決定簇天然抗原一般都為多價和多特異性決定簇抗原天然抗原一般都為多價和多特異性決定簇抗原 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)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)分子物質(zhì)連接后，就能誘導(dǎo)機體產(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。 （四半抗原（四半抗原-載體現(xiàn)象載體現(xiàn)象（一根據(jù)抗原的性質(zhì)分類：1.完全抗原：既具有免疫原性又具有反應(yīng)原性的物質(zhì)均屬完全抗原。完全抗原進入機體能誘導(dǎo)機體產(chǎn)生抗體或效

12、應(yīng)T細胞，并能在體內(nèi)外與相應(yīng)的抗體或效應(yīng)T細胞結(jié)合發(fā)生反應(yīng)。例如，大多數(shù)蛋白質(zhì)、組織細胞、細菌外毒素、抗毒素、異種動物血清、各種疫苗等均是完全抗原。2.半抗原：指只具有免疫反應(yīng)性而無免疫原性的物質(zhì)稱為半抗原h(huán)apten）。如多糖、類脂、核酸、某些藥物等。四、抗原的分類四、抗原的分類半抗原因其分子量較小，不具免疫原性，但與大分子蛋白質(zhì)載體結(jié)合后即成為完全抗原，具有免疫原性。（二）.根據(jù)免疫應(yīng)答分類1、胸腺依賴性抗原 絕大多數(shù)抗原需要T細胞Th輔助才能激活B細胞分化為漿細胞產(chǎn)生抗體，稱這類抗原為胸腺依賴性抗原。這類抗原還可誘導(dǎo)細胞免疫應(yīng)答。TD抗原大多數(shù)由蛋白質(zhì)組成，分子量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。大多數(shù)抗原

13、屬此類如異種紅細胞、異種組織、異種蛋白質(zhì)、微生物2、非胸腺依賴性抗原：這類抗原不需Th細胞輔助，直接激活B細胞分化成漿細胞產(chǎn)生抗體。如大腸桿菌的脂多糖（三）、根據(jù)抗原顆粒大小和溶解性分類1、顆粒性抗原包括細菌、支原體、立克次體、衣原體、紅細胞等，它們相對顆粒較大，在水溶液中溶解很難形成親水膠體，當(dāng)與相應(yīng)抗體發(fā)生特異性結(jié)合后可出現(xiàn)凝集反應(yīng)如紅細胞凝集）。2、可溶性抗原包括蛋白質(zhì)、多糖、脂多糖、結(jié)合蛋白糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等以及病毒等，在水溶液中溶解形成親水膠體。它們與相應(yīng)抗體特異性結(jié)合后形成抗原抗體復(fù)合物，在一定條件下出現(xiàn)可見的沉淀反應(yīng)。（可溶性抗原是抗原研究的主體，它們存在于一切生物的細胞膜

14、內(nèi)外或體液中，從分子水平看，可溶性抗原存在于顆粒性抗原的細胞膜上，是顆粒性抗原誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的分子基礎(chǔ)）（一微生物抗原（一微生物抗原 1 1、細菌抗原：菌體抗原又稱、細菌抗原：菌體抗原又稱O O抗原），鞭毛抗原抗原），鞭毛抗原又稱又稱H H抗原），莢膜抗原又稱抗原），莢膜抗原又稱K K抗原），菌抗原），菌毛抗原毛抗原 五、重要的天然抗原五、重要的天然抗原 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：破傷風(fēng)梭菌、白喉桿菌和肉毒梭菌等都能產(chǎn)生外毒素Exotoxin），并釋放到環(huán)境中。細菌外毒素具有很強的抗原性，能刺激機體產(chǎn)生抗體，稱為抗毒

15、素Antitoxin）。細菌外毒素經(jīng)0.3%0.4%甲醛或其他適當(dāng)方法酸處理，3940加熱處理后，毒力減低但仍保持免疫原性，稱為類毒素Toxoid）。4、其他微生物抗原1、ABO血型抗原人類ABOH血型系統(tǒng)可分為A、B、AB和O四種類型。 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 （二高等生物的抗原（二高等生物的抗原2、動物血清與組織浸液3、酶類物質(zhì)4、激素第二節(jié)第二節(jié) 抗體抗體AntibodyAntibody，AbAb）一、抗體與免疫球蛋白一、抗體與免疫球蛋白二、免疫球蛋白的分子結(jié)構(gòu)

16、二、免疫球蛋白的分子結(jié)構(gòu)三、各類免疫球蛋白的主要特性與功能三、各類免疫球蛋白的主要特性與功能 1 1、抗體、抗體AbAb）: :在抗原刺激后，由在抗原刺激后，由B B細胞產(chǎn)細胞產(chǎn)生的能與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合的免疫生的能與相應(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）：具有抗體活性的球）：具有抗體活性的球蛋白蛋白 由于抗體主要存在于血液、淋巴液、組由于抗體主要存在于血液、淋巴液、組織液和其他分泌液中因此將抗體介導(dǎo)的免織液和其他分泌液中因此將抗體介導(dǎo)的免疫稱為體液免疫。疫稱為體液免疫。 一、抗體與免疫球蛋白一、抗體與免疫球蛋白二、免疫球蛋白的分子結(jié)構(gòu)二、免疫球

17、蛋白的分子結(jié)構(gòu)（一基本結(jié)構(gòu)：（一基本結(jié)構(gòu)： 根據(jù)免疫球蛋白的化學(xué)結(jié)構(gòu)和抗原性不同可分為：根據(jù)免疫球蛋白的化學(xué)結(jié)構(gòu)和抗原性不同可分為：IGg IgM IgA IgE IgD 5種，所有免疫球蛋白都有相種，所有免疫球蛋白都有相似的基本結(jié)構(gòu)，稱為單體似的基本結(jié)構(gòu)，稱為單體Ig分子。一分子單體分子。一分子單體Ig是由是由兩對兩對4條相同的多肽鏈組成。條相同的多肽鏈組成。 4條多肽鏈組成條多肽鏈組成“Y型，其中兩條鏈分子量為型，其中兩條鏈分子量為50d，稱為重鏈稱為重鏈H鏈）。另外兩條分子量為鏈）。另外兩條分子量為25d，稱輕鏈，稱輕鏈(L鏈鏈)。四條鏈以雙硫鍵相連，分為五種：。四條鏈以雙硫鍵相連，分為

18、五種： IgA IgG IgM IgD IgE(二二)三個功能區(qū)三個功能區(qū)1.可變區(qū)（可變區(qū)（ variable region, V區(qū)）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個氨基酸個氨基酸2功能：與抗原結(jié)合，存在與抗原決功能：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。一個定簇結(jié)合的特異性結(jié)合點。一個Ig分子在功能上是分子在功能上是雙價。雙價。2.穩(wěn)定區(qū)（穩(wěn)定區(qū)（ constant region, C區(qū)）區(qū)）（1組成：輕鏈的組成：輕鏈的1/2和重鏈的和重鏈的3/4組成，在組成，在CH又有又有三個亞單位即三個亞單位即CH1，CH2和和C

19、H3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)合補體結(jié)合補體(CH2)，粘附巨噬，粘附巨噬C(CH3)，通過胎盤，通過胎盤，ADCC作用作用遺傳標(biāo)志的反映區(qū)遺傳標(biāo)志的反映區(qū)3.絞鏈區(qū)絞鏈區(qū)hinge region）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（三水解片段（三水解片段（三水解片段（三水解片段 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：抗原結(jié)合片斷：木瓜蛋白酶：抗原結(jié)合片斷：FabFab片段，可結(jié)晶片片段，可結(jié)晶片段：段：FcFc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：結(jié)合抗原，決定抗體分子特異性生物學(xué)活性：結(jié)合抗原，決定抗體分子特異性 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：組成：（2 2生物學(xué)活性：與免疫球蛋白選擇性通過胎盤有關(guān)生物學(xué)活性：與免疫球蛋白選擇性通過胎盤有關(guān)三、免疫球蛋白的特性與功能 IgG主要由脾、淋巴結(jié)中的漿細胞合成和分泌，以單體形式存在，是人類血清中的主要抗體，其含量約占成人血清抗體總量的7580%。IgG半壽期約2023天，為再次免疫應(yīng)答的主要抗體，通常為高親和力抗體。IgG是唯一能通過胎盤的抗體