河北農(nóng)業(yè)大學(xué)免疫學(xué) 抗原

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)免疫學(xué)抗原第1頁(yè)/共49頁(yè)本章要求理解并掌握概念抗原、抗原性、完全抗原、半抗原、免疫原、抗原表位、佐劑、免疫增強(qiáng)劑等概念。掌握影響免疫原性的因素。熟悉抗原的分類(lèi)。理解并掌握佐劑的作用機(jī)制。了解常見(jiàn)重要的抗原。第2頁(yè)/共49頁(yè)目錄抗原的概念及特點(diǎn)影響抗原免疫原性的因素抗原的種類(lèi)及其醫(yī)學(xué)意義非特異性免疫刺激劑4123第3頁(yè)/共49頁(yè)第一節(jié)抗原的概念及特點(diǎn)抗原（antigen，Ag）：凡是能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和效應(yīng)性淋巴細(xì)胞并能與之結(jié)合引起特異性免疫反應(yīng)的物質(zhì)。

第4頁(yè)/共49頁(yè)一、抗原的性質(zhì)1.免疫原性（immunogenicity)

抗原能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和效應(yīng)性淋巴細(xì)胞的特性。2.反應(yīng)原性（reactinogenicity）

抗原與相應(yīng)的抗體或效應(yīng)性淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合的特性，也稱之為抗原性（antigenicity）。

第5頁(yè)/共49頁(yè)完全抗原（completeantigen）：既具有免疫原性又有反應(yīng)原性的物質(zhì)稱為完全抗原，或稱免疫原（immunogen）。

例如：蛋白質(zhì)大分子半抗原（hapten）:只具有反應(yīng)原性而無(wú)免疫原性的物質(zhì)稱為半抗原，或稱不完全抗原（incompleteantigen）。

例如：小分子化合物、藥物。

完全抗原與半抗原第6頁(yè)/共49頁(yè)簡(jiǎn)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(jiàn)反應(yīng)，但卻能阻止該抗體再與相應(yīng)抗原結(jié)合。（只有一個(gè)抗原表位）

例如：抗生素、酒石酸、苯甲酸

復(fù)合半抗原：不能單獨(dú)刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，但可以與相應(yīng)抗體結(jié)合，在一定條件下出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的反應(yīng)。（有多個(gè)抗原表位）

例如：細(xì)菌的莢膜多糖、類(lèi)脂質(zhì)、脂多糖簡(jiǎn)單半抗原與復(fù)合半抗原第7頁(yè)/共49頁(yè)二、抗原特異性

抗原誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答及與應(yīng)答產(chǎn)物（抗體、效應(yīng)性淋巴細(xì)胞）結(jié)合均呈抗原特異性。1.決定抗原特異性的分子基礎(chǔ)抗原分子中存在的能與淋巴細(xì)胞特異性受體或分泌的抗體結(jié)合的化學(xué)基團(tuán)成為抗原表位（antigenicepitope）或抗原決定基（antigenicdeterminant）。第8頁(yè)/共49頁(yè)（1）表位的大小抗原表位的大小是相當(dāng)恒定的，通常具有500~700A的表面積。表位大小主要受T、B細(xì)胞抗原受體和抗體分子的抗原結(jié)合點(diǎn)所制約。表位的環(huán)形結(jié)構(gòu)容積一般不大于3nm3

。蛋白質(zhì)抗原的表位由5~7個(gè)氨基酸殘基組成。多糖抗原由5~6個(gè)單糖殘基組成。核酸抗原的表位由5~8個(gè)核苷酸殘基組成。第9頁(yè)/共49頁(yè)（2）表位的數(shù)量抗原分子中抗原表位的數(shù)目稱為抗原價(jià)含有多個(gè)抗原表位的抗原稱為多價(jià)抗原只有一個(gè)抗原表位的抗原稱為單價(jià)抗原單特異性表位—只含有一種特異性表位多特異性表位—含有兩種以上不同特異性的表位單特異性多價(jià)表位多特異性多價(jià)表位第10頁(yè)/共49頁(yè)2.抗原表位的分類(lèi)構(gòu)象表位（conformationalepitope）：由序列上不相連續(xù)的多肽或多糖片段，在抗原分子表面形成穩(wěn)定的空間構(gòu)象所構(gòu)成，又稱不連續(xù)表位（discontinuousepitope）。線性表位（linearepitope）：

抗原分子中一段連續(xù)的、線性排列的氨基酸序列片段形成的表位，又稱為連續(xù)表位（continuousepitope）或序列表位（sequentialepitope）。第11頁(yè)/共49頁(yè)B細(xì)胞表位：抗原分子中被B細(xì)胞受體（BCR）所識(shí)別的部位。T細(xì)胞表位：蛋白質(zhì)抗原分子中被MHC分子結(jié)合、遞呈，由TCR所識(shí)別的肽段。第12頁(yè)/共49頁(yè)第13頁(yè)/共49頁(yè)T細(xì)胞表位與B細(xì)胞表位比較第14頁(yè)/共49頁(yè)三、交叉抗原與交叉反應(yīng)

抗原的交叉性：不同抗原物質(zhì)之間、不同種屬的微生物間、微生物與其它抗原物質(zhì)間，有相同或相似的抗原組成或結(jié)構(gòu)，也可能存在相同的抗原表位，這種現(xiàn)象稱為抗原的交叉性或類(lèi)屬性。交叉反應(yīng):某些抗原誘生的抗體或效應(yīng)性淋巴細(xì)胞，不僅可與自身抗原表位結(jié)合，還可以與其他抗原中相同或相似的表位結(jié)合。第15頁(yè)/共49頁(yè)第16頁(yè)/共49頁(yè)四、半抗原一載體效應(yīng)

半抗原-載體現(xiàn)象：小分子的半抗原不具有免疫原性，不能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，但當(dāng)與大分子物質(zhì)（載體）連接后，就能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，產(chǎn)生抗體，這種現(xiàn)象稱為半抗原-載體現(xiàn)象。載體效應(yīng)：半抗原與載體結(jié)合后首次免疫動(dòng)物，可測(cè)得半抗原的抗體（初次免疫反應(yīng)），但當(dāng)再次免疫時(shí)，半抗原連續(xù)的載體只有與初次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)（carriereffect）。第17頁(yè)/共49頁(yè)第18頁(yè)/共49頁(yè)

異源性一定的理化性狀異種物質(zhì)同種異體物質(zhì)自身抗原分子結(jié)構(gòu)分子大小易接近性抗原分子的特性一、抗原的理化性質(zhì)

物理狀態(tài)分子構(gòu)象第二節(jié)影響抗原免疫原性的因素第19頁(yè)/共49頁(yè)返回第20頁(yè)/共49頁(yè)二、機(jī)體的生物學(xué)特性

受體動(dòng)物的基因型受體動(dòng)物年齡、性別與健康狀態(tài)不同物種同一動(dòng)物不同品系不同個(gè)體第21頁(yè)/共49頁(yè)三、抗原進(jìn)入機(jī)體的方式免疫抗原的劑量免疫接種途徑免疫接種次數(shù)免疫佐劑第22頁(yè)/共49頁(yè)第三節(jié)抗原的種類(lèi)及其醫(yī)學(xué)意義一、依據(jù)抗原誘生抗體時(shí)對(duì)T細(xì)胞的依賴性分類(lèi)胸腺依賴性抗原(Thymusdependentantigen，TD-Ag)：這類(lèi)抗原在刺激B細(xì)胞分化和產(chǎn)生抗體的過(guò)程中需要抗原遞呈細(xì)胞和輔助性T細(xì)胞（Th）的協(xié)助。

絕大多數(shù)蛋白質(zhì)抗原。刺激機(jī)體主要產(chǎn)生IgG類(lèi)抗體，還可刺激機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞免疫應(yīng)答和回憶免疫。第23頁(yè)/共49頁(yè)胸腺非依賴性抗原（thymusindependentantigen，TI

-Ag）：這類(lèi)抗原直接刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，不需要T細(xì)胞的協(xié)助。大腸桿菌脂多糖（LPS）、肺炎球菌莢膜多糖（SSS）、聚合鞭毛素（POL）。第24頁(yè)/共49頁(yè)TI抗原和TD抗原的比較特性TI

抗原TD

抗原化學(xué)特性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)含有表位免疫應(yīng)答特點(diǎn)APC參與T細(xì)胞依賴性應(yīng)答類(lèi)型誘生的Ig類(lèi)型免疫記憶誘導(dǎo)免疫耐受性主要為某些多糖類(lèi)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單具有相同的表位重復(fù)出現(xiàn)B細(xì)胞表位無(wú)載體表位多數(shù)不需要無(wú)體液免疫IgM不形成易多為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜具有T、B細(xì)胞表位有載體表位需要有體液免疫和（或）細(xì)胞免疫各類(lèi)Ig，主要是IgG形成難第25頁(yè)/共49頁(yè)二、根據(jù)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系分類(lèi)

異種抗原（heteroantigen）同種異型抗原（alloantigen）血型抗原、同種移植抗原自身抗原（antoantigen）異嗜性抗原：與種屬特異性無(wú)關(guān)，存在于人、動(dòng)物、植物及微生物之間的共同抗原稱為異嗜性抗原，它們之間有廣泛的交叉反應(yīng)性。獨(dú)特型抗原

第26頁(yè)/共49頁(yè)什么情況下自身成分可成為抗原？自身蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，如在燒傷、感染及電離輻射等因素的作用下，自身成分的結(jié)構(gòu)可發(fā)生改變，可能對(duì)機(jī)體具有免疫原性。機(jī)體的免疫識(shí)別功能紊亂，將自身組織為異物，可導(dǎo)致自身免疫病。某些隱蔽的自身組織成分(如眼球晶狀體蛋白、精子蛋白、甲狀腺蛋白等)正常情況下由于存在解剖屏障而與機(jī)體淋巴系統(tǒng)隔絕，但在某些病理情況下（如外傷或感染）進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，機(jī)體視之為異物而引起自身免疫應(yīng)答。第27頁(yè)/共49頁(yè)三、根據(jù)抗原提呈細(xì)胞內(nèi)抗原的來(lái)源分類(lèi)外源性抗原（exogenousantigen）：存在于APC間，需被抗原遞呈細(xì)胞（巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、B細(xì)胞）攝取、加工、處理、遞呈的抗原。

蛋白質(zhì)、活的和滅活的微生物。內(nèi)源性抗原（endogenousantigen）：抗原提呈細(xì)胞內(nèi)新合成的抗原稱為內(nèi)源性抗原。

胞內(nèi)菌和病毒感染細(xì)胞所合成的細(xì)菌抗原、病毒抗原，腫瘤細(xì)胞合成的腫瘤抗原、自身抗原。第28頁(yè)/共49頁(yè)四、其他分類(lèi)

1.根據(jù)抗原的性質(zhì)完全抗原不完全抗原（半抗原）簡(jiǎn)單半抗原與復(fù)合半抗原第29頁(yè)/共49頁(yè)2.根據(jù)化學(xué)性質(zhì)抗原的化學(xué)性質(zhì)天然抗原蛋白質(zhì)脂蛋白糖蛋白脂質(zhì)多糖脂多糖核酸血清蛋白（如白蛋白、球蛋白）、酶、細(xì)菌外毒素病毒結(jié)構(gòu)蛋白等血清α、β脂蛋白等血型物質(zhì)、組織相容性抗原等結(jié)核桿菌的磷脂類(lèi)和糖脂質(zhì)等肺炎球菌等的莢膜多糖革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁、forssman抗原等核酸第30頁(yè)/共49頁(yè)五、重要的抗原1.微生物抗原細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)等具有較強(qiáng)的抗原性；可刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體；抗原組分復(fù)雜（蛋白質(zhì)、多糖、類(lèi)脂）。第31頁(yè)/共49頁(yè)(1)細(xì)菌抗原菌體抗原—O抗原，革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁抗原，脂多糖LPS鞭毛抗原—H抗原，鞭毛蛋白，抗原性強(qiáng)莢膜抗原—K抗原，酸性多糖菌毛抗原—蛋白質(zhì)，抗原性強(qiáng)毒素抗原—細(xì)菌的外毒素（toxin），糖蛋白或蛋白質(zhì)，具有很強(qiáng)的抗原性，可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體（抗毒素），滅活后成類(lèi)毒素（toxoid）第32頁(yè)/共49頁(yè)（2）病毒抗原病毒表面抗原（囊膜抗原）

囊膜的纖毛突，具有型和亞型特異性，如禽流感病毒的血凝素（HA）抗原和神經(jīng)氨酸酶（NA）。病毒衣殼抗原

具有型和亞型特異性，如口蹄疫病毒的VP1、VP2、VP3、VP4。核蛋白抗原NP抗原，具有特異性。非結(jié)構(gòu)蛋白抗原病毒的復(fù)制酶，具有抗原性，可用于區(qū)分滅活疫苗免疫動(dòng)物和自然感染動(dòng)物。第33頁(yè)/共49頁(yè)保護(hù)性抗原：

微生物具有多種抗原成分，但其中只有1~2種抗原成分刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體具有免疫保護(hù)作用，因此將這些抗原稱為保護(hù)性抗原或功能抗原。

口蹄疫病毒的VP3、傳染性法氏囊病毒的VP2，腸致病性大腸桿菌的菌毛抗原（如K88、K99等）和腸毒素抗原（如ST、LT等）。第34頁(yè)/共49頁(yè)2.非生物抗原血型抗原—紅細(xì)胞膜抗原，糖蛋白動(dòng)物血清與組織浸液酶類(lèi)激素3.人工抗原合成抗原結(jié)合抗原第35頁(yè)/共49頁(yè)第四節(jié)非特異性免疫刺激劑免疫刺激劑：與抗原特異性激活T/B應(yīng)答不同，某些物質(zhì)可非特異性激活T細(xì)胞和B細(xì)胞，稱為免疫刺激劑。第36頁(yè)/共49頁(yè)一、免疫佐劑

佐劑（adjuvant）：

先于或與抗原混合同時(shí)注入體內(nèi)，能非特異性的改變或增強(qiáng)機(jī)體對(duì)該抗原的特異性免疫應(yīng)答，發(fā)揮輔助作用的物質(zhì)統(tǒng)稱為佐劑。第37頁(yè)/共49頁(yè)1.佐劑的作用機(jī)制改變抗原物理性狀，促進(jìn)抗原緩釋，延長(zhǎng)抗原在體內(nèi)滯留時(shí)間；刺激單核-吞噬細(xì)胞，增強(qiáng)其對(duì)抗原的處理和提呈；刺激淋巴細(xì)胞增殖分化，增強(qiáng)和放大免疫應(yīng)答。第38頁(yè)/共49頁(yè)2.常見(jiàn)佐劑微生物及其代謝產(chǎn)物細(xì)胞因子（IL-1、IL-2、IFN-γ）蜂膠（樹(shù)脂+蜜蜂上顎腺分泌物+蜂蠟）脂質(zhì)體（磷脂雙層膜性小體）核酸及其類(lèi)似物（如非甲基化的CpG）免疫刺激復(fù)合物（ISCOM,植物皂甙+膽固醇）人工合成佐劑（胞壁酰二肽）第39頁(yè)/共49頁(yè)弗氏佐劑礦物油（液體石蠟）羊毛脂（乳化劑）結(jié)核分支桿菌（卡介苗）弗氏不完全佐劑弗氏完全佐劑第40頁(yè)/共49頁(yè)超抗原（superantigen，SAg）：

具有強(qiáng)大的刺激T細(xì)胞活化的能力，只需極低濃度（1ng~10ng/ml）即可誘發(fā)最大的免疫效應(yīng)的一些細(xì)菌和病毒的抗原成分。

細(xì)菌的毒素如金黃色葡萄球菌的腸毒素；反轉(zhuǎn)錄病毒基因編碼的抗原成分。二、超抗原第41頁(yè)/共49頁(yè)超抗原激活T細(xì)胞的機(jī)制第42頁(yè)/共49頁(yè)超抗原介導(dǎo)中毒性休克的機(jī)制第43頁(yè)/共49頁(yè)三、絲裂原

亦稱有絲分裂原，屬非特異性淋巴細(xì)胞多克隆激活劑。作用機(jī)制：

通過(guò)與淋巴細(xì)胞表面絲裂原受體結(jié)合，刺激靜止淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化為淋巴母細(xì)胞并發(fā)生有絲分裂，從二級(jí)或某一類(lèi)淋巴細(xì)胞的全部克隆。第44頁(yè)/共49頁(yè)作用于人和小鼠T