微生物學(xué)抗原學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1微生物學(xué)微生物學(xué)(wi shn w xu)抗原抗原第一頁，共37頁。第2頁/共37頁第二頁，共37頁。論與技術(shù)研究臨床疾病發(fā)生發(fā)展的論與技術(shù)研究臨床疾病發(fā)生發(fā)展的規(guī)律，進(jìn)而探討疾病的預(yù)防、診斷規(guī)律，進(jìn)而探討疾病的預(yù)防、診斷和治療的一門和治療的一門(y mn)學(xué)科。學(xué)科。 腫瘤免疫學(xué)、移植免疫學(xué)、腫瘤免疫學(xué)、移植免疫學(xué)、免疫性疾病、生殖免疫學(xué)、免疫藥免疫性疾病、生殖免疫學(xué)、免疫藥理學(xué)及衰老免疫等多種分支學(xué)科和理學(xué)及衰老免疫等多種分支學(xué)科和交叉學(xué)科。交叉學(xué)科。第3頁/共37頁第三頁，共37頁。第4頁/共37頁第四頁，共37頁。免疫分為免疫分為(fn wi)非特異性或天然免疫非特異性或天然免

2、疫 （ Non-specific or innate immunity ）特異性或獲得性免疫特異性或獲得性免疫 （ Specific or adaptive immunity ）天然免疫天然免疫(tinrnminy)（Innate Immunity）獲得性免疫（獲得性免疫（Adaptive Immunity）抗原抗原(kngyun)非依賴性（非依賴性（ antigen-independent）立即（立即（ immediate）達(dá)到最大反應(yīng)）達(dá)到最大反應(yīng)無抗原特異性無抗原特異性抗原依賴性（抗原依賴性（ antigen-dependent）無免疫記憶無免疫記憶產(chǎn)生免疫記憶產(chǎn)生免疫記憶抗原特異性抗原

3、特異性達(dá)到最大反應(yīng)時(shí)間滯后達(dá)到最大反應(yīng)時(shí)間滯后 （lag time ）識(shí)別特有的模式分子（識(shí)別特有的模式分子（pattern）識(shí)別生物分子（識(shí)別生物分子（Macromolecules）The differences between the two types of immunity天生具有天生具有后天獲得后天獲得第5頁/共37頁第五頁，共37頁。單核吞噬細(xì)胞、中性單核吞噬細(xì)胞、中性(zhngxng)粒細(xì)胞粒細(xì)胞、NK細(xì)胞等細(xì)胞等屏障屏障(pngzhng)作用作用非特異性非特異性免疫免疫(miny)細(xì)胞細(xì)胞宿主的免疫防御機(jī)制宿主的免疫防御機(jī)制天然免疫天然免疫皮膚與粘膜皮膚與粘膜血腦屏障血腦屏障胎

4、盤屏障胎盤屏障體液因素體液因素補(bǔ)體系統(tǒng)補(bǔ)體系統(tǒng)溶菌酶溶菌酶乙型溶素乙型溶素第6頁/共37頁第六頁，共37頁?？乖乖ˋntigen，Ag）的定義：）的定義：抗原是一類抗原是一類(yli)能刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)生特異性免疫應(yīng)答能刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)生特異性免疫應(yīng)答；并能在體內(nèi)或體外與免疫應(yīng)答產(chǎn)物（抗體或效應(yīng)；并能在體內(nèi)或體外與免疫應(yīng)答產(chǎn)物（抗體或效應(yīng)T細(xì)胞）發(fā)生細(xì)胞）發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)。特異性結(jié)合的物質(zhì)。Anti-,against;gen-,togeneration第一章第一章抗原抗原(kngyun)B B細(xì)胞細(xì)胞(xbo)(xbo)抗體抗體效應(yīng)效應(yīng)T T細(xì)胞細(xì)胞AgT T細(xì)胞細(xì)胞第7頁/共3

5、7頁第七頁，共37頁?？乖幕咎匦钥乖幕咎匦詻Q定決定(judng)抗原免疫原性的條件抗原免疫原性的條件抗原的特異性抗原的特異性抗原的分類抗原的分類其它免疫刺激劑其它免疫刺激劑醫(yī)學(xué)上重要的抗原醫(yī)學(xué)上重要的抗原第8頁/共37頁第八頁，共37頁?？乖幕咎匦钥乖幕咎匦悦庖咴裕庖咴裕╥mmunogenicityimmunogenicity）：刺激機(jī)）：刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力體產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力(nngl)(nngl)。免疫反應(yīng)性免疫反應(yīng)性(immunoreactivity)(immunoreactivity)：與相：與相應(yīng)抗體或致敏淋巴細(xì)胞特異性結(jié)合應(yīng)抗體或致

6、敏淋巴細(xì)胞特異性結(jié)合 。完全抗原或免疫原（完全抗原或免疫原（immunogenimmunogen）：具有）：具有免疫原性和免疫反應(yīng)性的抗原。免疫原性和免疫反應(yīng)性的抗原。不完全抗原或半抗原（不完全抗原或半抗原（haptenhapten）：只有免）：只有免疫反應(yīng)性而無免疫原性的抗原。疫反應(yīng)性而無免疫原性的抗原。hapten+carrier= Complete antigen 第9頁/共37頁第九頁，共37頁。免疫原（免疫原（immunogen）：免疫原性）：免疫原性耐受原（耐受原（tolerogen）：免疫耐受）：免疫耐受 變應(yīng)原、過敏原（變應(yīng)原、過敏原（allergen）：超敏反應(yīng)）：超敏反應(yīng)凝

7、集原（凝集原（agglutinogen）：凝集反應(yīng)）：凝集反應(yīng)沉淀沉淀(chndin)原（原（precipitonogen）：沉）：沉淀淀(chndin)反應(yīng)反應(yīng)第10頁/共37頁第十頁，共37頁。第一節(jié)第一節(jié) 決定決定(judng)抗原免疫原性的抗原免疫原性的條件條件一、異物一、異物(yw)性（性（Foreignness） 異物性指的是抗原與所刺激的機(jī)體的自身物質(zhì)的差異。但本異物性指的是抗原與所刺激的機(jī)體的自身物質(zhì)的差異。但本質(zhì)質(zhì)(bnzh)不一定僅僅是不一定僅僅是“體外體外”的物質(zhì)。的物質(zhì)?！爱愇镄援愇镄浴卑?個(gè)層次的意思個(gè)層次的意思：1.異種抗原異種抗原（xenoantigen）：

8、生物間親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，）：生物間親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，大分子結(jié)構(gòu)差大分子結(jié)構(gòu)差異越大，抗原性越強(qiáng)；如：異越大，抗原性越強(qiáng)；如：病原微生物、異種蛋白病原微生物、異種蛋白；2.同種異體抗原同種異體抗原（alloantigen）：如人類）：如人類HLA、ABO血型等；血型等；3.自身抗原自身抗原（autoantigen）：自身隱蔽成分和突變成分等。如：）：自身隱蔽成分和突變成分等。如：精子、精子、眼晶體蛋白、腦組織等。眼晶體蛋白、腦組織等。第11頁/共37頁第十一頁，共37頁。二、抗原的理化二、抗原的理化(lhu)性質(zhì)性質(zhì)1.分子大小分子大小(dxio)和結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)抗原的分子量一般較大，抗原的分子量一般較大，

9、Mw10000kd以上，小于以上，小于4000kd往往往不具備免疫原性，但是若結(jié)構(gòu)往不具備免疫原性，但是若結(jié)構(gòu)(jigu)有足夠的復(fù)雜度，液可以有足夠的復(fù)雜度，液可以有免疫原性。有免疫原性。胰島素胰島素(insulin)：分子量?jī)H：分子量?jī)H5734，但因其結(jié)構(gòu)，但因其結(jié)構(gòu)(jigu)復(fù)雜，仍復(fù)雜，仍具有免疫原性。具有免疫原性。淀粉、明膠：分子量很大（淀粉、明膠：分子量很大（105），但不具免疫原性。），但不具免疫原性。2. 化學(xué)組成化學(xué)組成抗原必須有一定的化學(xué)組成，一般而言：抗原必須有一定的化學(xué)組成，一般而言：免疫原性大小：免疫原性大?。旱鞍踪|(zhì)蛋白質(zhì)復(fù)雜的多糖復(fù)雜的多糖核酸和脂類核酸和脂類第1

10、2頁/共37頁第十二頁，共37頁。立體構(gòu)象立體構(gòu)象(uxin)（conformation）：抗原分子特殊的）：抗原分子特殊的化學(xué)基團(tuán)的三維結(jié)構(gòu)，它決定抗原分子可否與淋巴細(xì)胞表化學(xué)基團(tuán)的三維結(jié)構(gòu)，它決定抗原分子可否與淋巴細(xì)胞表面的抗原受體相吻合，從而啟動(dòng)免疫應(yīng)答。面的抗原受體相吻合，從而啟動(dòng)免疫應(yīng)答。易接近性（易接近性（accessibility）：暴露于抗原表面的特殊化）：暴露于抗原表面的特殊化學(xué)基團(tuán)與淋巴細(xì)胞表面的相應(yīng)學(xué)基團(tuán)與淋巴細(xì)胞表面的相應(yīng)(xingyng)抗原受體（抗原受體（TCR、BCR）接觸的難異程度。）接觸的難異程度。3. 易接近性和立體易接近性和立體(lt)構(gòu)象構(gòu)象4. 其他因

11、素其他因素物理狀態(tài)（物理狀態(tài)（PhysicalForm）、劑量（劑量（Dose）、免疫途徑（、免疫途徑（Route）、佐劑（、佐劑（Adjuvant）第13頁/共37頁第十三頁，共37頁。遺傳背景（遺傳背景（Genetics）種群（種群（Species）差異）差異(chy)個(gè)體（個(gè)體（Individual）差異）差異(chy)年齡年齡(ninlng)（Age）第14頁/共37頁第十四頁，共37頁。第二節(jié)第二節(jié) 抗原抗原(kngyun)的特異性的特異性特異性（特異性（specificity）：抗原刺激機(jī)體只引起與之相對(duì)）：抗原刺激機(jī)體只引起與之相對(duì)(xingdu)應(yīng)的免疫細(xì)胞發(fā)生免疫應(yīng)答；抗原只

12、與相應(yīng)的抗體、致敏淋巴細(xì)胞應(yīng)的免疫細(xì)胞發(fā)生免疫應(yīng)答；抗原只與相應(yīng)的抗體、致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)。發(fā)生反應(yīng)?？乖奶禺愋允怯煽乖肿颖砻娴目乖瓫Q定基（簇）決定的?？乖奶禺愋允怯煽乖肿颖砻娴目乖瓫Q定基（簇）決定的。抗原決定基（抗原決定基（antigendeterminant，AD）又稱抗原的表位（）又稱抗原的表位（epitope），往往），往往(wngwng)由由57個(gè)氨基酸、單糖、核苷酸組成。一個(gè)氨基酸、單糖、核苷酸組成。一個(gè)抗原分子可以有一種或多種抗原決定簇，其特異性由抗原決定簇的個(gè)抗原分子可以有一種或多種抗原決定簇，其特異性由抗原決定簇的性質(zhì)、數(shù)目、空間構(gòu)象決定。性質(zhì)、數(shù)目、空間構(gòu)象決定。

13、抗原所攜抗原決定簇的數(shù)目稱為抗原結(jié)合價(jià)，一般抗原是多價(jià)的?？乖鶖y抗原決定簇的數(shù)目稱為抗原結(jié)合價(jià)，一般抗原是多價(jià)的。一、決定抗原特異性的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)一、決定抗原特異性的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第15頁/共37頁第十五頁，共37頁。意義：抗原決定基的多樣性、復(fù)雜性決定了抗原分子所激發(fā)的免疫應(yīng)意義：抗原決定基的多樣性、復(fù)雜性決定了抗原分子所激發(fā)的免疫應(yīng)答的多樣性、復(fù)雜性，決定了抗原分子刺激機(jī)體答的多樣性、復(fù)雜性，決定了抗原分子刺激機(jī)體(jt)(jt)所產(chǎn)生的所產(chǎn)生的抗體的多樣性和復(fù)雜性抗體的多樣性和復(fù)雜性. .第16頁/共37頁第十六頁，共37頁。第17頁/共37頁第十七頁，共37頁。天然天然(tinrn)抗

14、原：抗原： 抗原多種抗原多種T細(xì)胞表位和多種細(xì)胞表位和多種B細(xì)胞表位的復(fù)合體細(xì)胞表位的復(fù)合體抗原抗原(kngyun)決定簇的類型決定簇的類型線性表位和構(gòu)象性表位線性表位和構(gòu)象性表位第18頁/共37頁第十八頁，共37頁。T T細(xì)胞細(xì)胞表位表位B B細(xì)胞細(xì)胞表位表位受體受體TCRTCRBCRBCRMHCMHC遞呈遞呈必需必需不需不需表位表位構(gòu)型構(gòu)型線性表位線性表位構(gòu)象決定簇、構(gòu)象決定簇、線線性表位性表位表位表位位置位置抗原分子任意部位抗原分子任意部位 多存在于抗原分多存在于抗原分子表面子表面表位表位性質(zhì)性質(zhì)多為加工變形后的多為加工變形后的短肽短肽天然多肽、多糖、天然多肽、多糖、脂多糖等脂多糖等第1

15、9頁/共37頁第十九頁，共37頁。第20頁/共37頁第二十頁，共37頁。第21頁/共37頁第二十一頁，共37頁。 交叉反應(yīng)是由于兩種不同的抗原分子中具有相同的抗原決定簇引起(ynq)的，這種決定簇稱為共同決定基（common epitope）或共同抗原（common antigen）。第22頁/共37頁第二十二頁，共37頁。Ag-AAg-BBacteria-ABacteria-BAnti B serumAnti A serumWeak reactionWeak reactionstrong reactionstrong reactionThe epitope A is so called co

16、mmon epitope. 共同抗原的存在，作血清學(xué)診斷共同抗原的存在，作血清學(xué)診斷(zhndun)時(shí)應(yīng)予注意，以免誤診。時(shí)應(yīng)予注意，以免誤診。第23頁/共37頁第二十三頁，共37頁。胸腺依賴胸腺依賴(yli)抗原（抗原（thymus dependent antigen,TDAg）胸腺非依賴胸腺非依賴(yli)抗原（抗原（ thymus independent antigen, TIAg） 在T細(xì)胞協(xié)助下才能(cinng)刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體, 抗體主要是IgG，可引起細(xì)胞免疫，并有免疫記憶。如人血清蛋白、卵白蛋白、羊紅細(xì)胞、白喉類毒素等。刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體無需刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體無需T細(xì)胞協(xié)助，產(chǎn)生

17、細(xì)胞協(xié)助，產(chǎn)生IgM類抗體，不引起細(xì)胞類抗體，不引起細(xì)胞免疫，也無免疫記憶。免疫，也無免疫記憶。 eg. 細(xì)菌脂多糖、莢膜多糖、鞭毛細(xì)菌脂多糖、莢膜多糖、鞭毛等。等。第三節(jié)第三節(jié) 抗原的分類抗原的分類一、依據(jù)抗原誘生抗體對(duì)一、依據(jù)抗原誘生抗體對(duì)T細(xì)胞的依賴性細(xì)胞的依賴性第24頁/共37頁第二十四頁，共37頁。二、依據(jù)二、依據(jù)(yj)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系系1.異種抗原（異種抗原（xenogenicantigen）：生物間親緣）：生物間親緣(qnyun)關(guān)系越遠(yuǎn)，關(guān)系越遠(yuǎn)，大分大分子結(jié)構(gòu)差異越大，抗原性越強(qiáng)。如各種病原微生物子結(jié)構(gòu)差異越大，抗原性越強(qiáng)。如各種病原微生物2.同種異體

18、抗原（同種異體抗原（allogenicantigen）：如人類）：如人類HLA、ABO血型等；血型等；3.自身抗原（自身抗原（autoantigen）：自身隱蔽成分和突變成分等，如修飾的自身）：自身隱蔽成分和突變成分等，如修飾的自身抗原抗原、隱蔽的自身抗原釋放隱蔽的自身抗原釋放。4.異嗜性抗原（異嗜性抗原（Heterophilantigen）：異嗜性抗原是一類與血緣無關(guān)的，）：異嗜性抗原是一類與血緣無關(guān)的，存在于人、動(dòng)物、植物、微生物之間，抗原性相近的抗原。存在于人、動(dòng)物、植物、微生物之間，抗原性相近的抗原。Hetero-other,different;phil-love第25頁/共37頁第二

19、十五頁，共37頁。 如溶血型鏈球菌的多糖抗原和蛋白質(zhì)抗原與人體的心肌、如溶血型鏈球菌的多糖抗原和蛋白質(zhì)抗原與人體的心肌、心瓣膜或腎小球基底膜之間可有異嗜性抗原存在，當(dāng)機(jī)體感染心瓣膜或腎小球基底膜之間可有異嗜性抗原存在，當(dāng)機(jī)體感染溶血型鏈球菌并產(chǎn)生抗體溶血型鏈球菌并產(chǎn)生抗體(kngt)(kngt)后，可與上述組織結(jié)合，臨后，可與上述組織結(jié)合，臨床表現(xiàn)為風(fēng)濕病或腎小球腎炎等。床表現(xiàn)為風(fēng)濕病或腎小球腎炎等。M proteinantibodymammalian myosin異嗜性抗原異嗜性抗原(kngyun)第26頁/共37頁第二十六頁，共37頁。三、依據(jù)抗原三、依據(jù)抗原(kngyun)的的來源分類來

20、源分類1.人工抗原（人工抗原（artificialantigen）：是用化學(xué)或基因工程）：是用化學(xué)或基因工程(jyngngchng)的方法制備的。的方法制備的。2.天然抗原（天然抗原（natureantigen）：來源于自然界。）：來源于自然界。第27頁/共37頁第二十七頁，共37頁。四、依據(jù)抗原激活四、依據(jù)抗原激活T細(xì)胞細(xì)胞(xbo)的能力分的能力分類類1.1.普通抗原（普通抗原（Conventional antigenConventional antigen）：）：2.2.超抗原（超抗原（Super antigenSuper antigen，SAgSAg）：只需極低濃度即可激）：只需極低濃

21、度即可激活大量的活大量的T T細(xì)胞克隆，產(chǎn)生細(xì)胞克隆，產(chǎn)生(chnshng)(chnshng)極強(qiáng)的免疫應(yīng)答效極強(qiáng)的免疫應(yīng)答效應(yīng)，這類抗原稱為超抗原。應(yīng)，這類抗原稱為超抗原。 對(duì)對(duì)T T細(xì)胞有極強(qiáng)的激活作用，是普通抗原的細(xì)胞有極強(qiáng)的激活作用，是普通抗原的2000-2000-5000050000倍，故被倍，故被WhiteWhite等人稱為超級(jí)抗原。等人稱為超級(jí)抗原。第28頁/共37頁第二十八頁，共37頁。ConventionalantigenSuperantigenPolyclonal T cell response1:4 - 1:10Monoclonal/Oligoclonal T cell

22、response1:104 - 1:105第29頁/共37頁第二十九頁，共37頁。第四節(jié)第四節(jié)其他其他(qt)免疫刺激劑免疫刺激劑免疫免疫(miny)(miny)佐劑（佐劑（immunoadjuvant immunoadjuvant ）是一類與抗原一起或預(yù)先注）是一類與抗原一起或預(yù)先注入機(jī)體，能非特異性地增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原的免疫入機(jī)體，能非特異性地增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原的免疫(miny)(miny)應(yīng)答或改變應(yīng)答或改變免疫免疫(miny)(miny)應(yīng)答類型的物質(zhì)，簡(jiǎn)稱佐劑（應(yīng)答類型的物質(zhì)，簡(jiǎn)稱佐劑（adjuvantadjuvant）。）。 佐劑的免疫生物學(xué)作用：增強(qiáng)抗原的免疫原性使無免疫原性或免佐劑的免

23、疫生物學(xué)作用：增強(qiáng)抗原的免疫原性使無免疫原性或免疫原性很弱的物質(zhì)成為良好的免疫原。增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原刺激的反疫原性很弱的物質(zhì)成為良好的免疫原。增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原刺激的反應(yīng)能力，提高機(jī)體初次應(yīng)答和再次應(yīng)答的抗體滴度。改變抗體類應(yīng)能力，提高機(jī)體初次應(yīng)答和再次應(yīng)答的抗體滴度。改變抗體類型，使由產(chǎn)生型，使由產(chǎn)生IgM轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變(zhunbin)為產(chǎn)生為產(chǎn)生IgG。產(chǎn)生或增強(qiáng)遲發(fā)型。產(chǎn)生或增強(qiáng)遲發(fā)型超敏反應(yīng)。超敏反應(yīng)。第30頁/共37頁第三十頁，共37頁。1.生物性佐劑生物性佐劑是細(xì)菌或其產(chǎn)物，其本身具有免疫原性，如分枝桿菌（結(jié)核桿是細(xì)菌或其產(chǎn)物，其本身具有免疫原性，如分枝桿菌（結(jié)核桿菌，卡介苗）、短小棒狀桿菌、

24、百日咳桿菌、革蘭陰性桿菌內(nèi)毒素（脂多糖）菌，卡介苗）、短小棒狀桿菌、百日咳桿菌、革蘭陰性桿菌內(nèi)毒素（脂多糖）等。目前還發(fā)現(xiàn)等。目前還發(fā)現(xiàn)(fxin)了細(xì)胞因子如粒細(xì)胞了細(xì)胞因子如粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）、白細(xì)胞介素）、白細(xì)胞介素1、2（IL-1、IL-2）、干擾素）、干擾素(IFN-)等的佐劑活性。等的佐劑活性。2.無機(jī)化合物無機(jī)化合物如氫氧化鋁、明礬。如氫氧化鋁、明礬。3.人工合成雙鏈多聚核苷酸人工合成雙鏈多聚核苷酸如雙鏈多聚肌苷酸如雙鏈多聚肌苷酸:胞苷酸（胞苷酸（PolyI:C），雙鏈多），雙鏈多聚腺苷酸聚腺苷酸:尿苷酸（尿苷酸（PolyA:U）4.油劑油劑花生油乳化佐劑（佐劑花生油乳化佐劑（佐劑55）、礦物油、植物油、羊毛脂等。）、礦物油、植物油、羊毛脂等。5.弗氏（弗氏（Freund）佐劑）佐劑又分弗氏不完全佐劑（又分弗氏不完全佐劑（FIA，內(nèi)含石蠟油與羊毛脂），內(nèi)含石蠟油與羊毛脂）和完全弗氏佐劑（和完全弗氏佐劑（FCA，不完全弗氏佐劑添加死卡介苗），是目前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，不完全弗氏佐劑添加死卡介苗），是目前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中最常見的佐劑，但易在注射局部形成肉芽腫和持久性潰瘍，因此不適用于人體最常見的佐劑，但易在注射局部形成肉芽腫和持久性潰瘍，因此不適用于人體使用。近年來，人工合成胞壁酰二肽（使用。近年來，人工合成胞