醫(yī)學(xué)免疫學(xué) 第二章 抗原

1醫(yī)學(xué)免疫學(xué)（護(hù)理多媒體課件）2007/10/122第二章抗原第一節(jié)抗原的異物性和特異性第二節(jié)影響抗原免疫原性的因素第三節(jié)抗原的種類第四節(jié)超抗原、絲裂原和佐劑3

抗原（AntigenAg）：是一類能刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體或形成致敏淋巴細(xì)胞，并能與相應(yīng)抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)。

抗原的特性：a、免疫原性(immunogenicity)：刺激特定的免疫細(xì)胞，并使之活化、增殖、分化，最終產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞。b、免疫反應(yīng)性(immunoreactivity)：能與相應(yīng)的抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性接合，引起免疫反應(yīng)的性能。4完全抗原(completeantigen)：同時(shí)具有免疫原性和免疫反應(yīng)性的抗原。如：多數(shù)蛋白質(zhì)、細(xì)菌、病毒等。

半抗原(hapten)：有些簡(jiǎn)單有機(jī)分子通常分子量＜4kD，單獨(dú)存在時(shí)不具有免疫原性，但具有免疫反應(yīng)性，稱半抗原。如多數(shù)的多糖、脂類和某些分子量小的藥物（青霉素），它們必須與蛋白質(zhì)結(jié)合后才獲得免疫原性。

載體(carrier)：通常稱與半抗原結(jié)合的蛋白質(zhì)為載體，這種載體復(fù)合物不但可刺激機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)半抗原的抗體，也可刺激機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)蛋白質(zhì)載體的抗體。通常用大分子蛋白質(zhì)作載體。如：多聚賴氨酸作載體。5第一節(jié)抗原的異物性和特異性一.抗原的異物性

異物：凡是胚胎期未與免疫細(xì)胞接觸過的物質(zhì)，都可視為異物。通?？乖瓉?lái)源與種系關(guān)系越遠(yuǎn)免疫原性越強(qiáng)；反之越弱。如鴨血清蛋白對(duì)兔子呈強(qiáng)免疫原性，而對(duì)雞則呈弱免疫原性。

異物通常分為三類：a異種物質(zhì)：如細(xì)菌、病毒、異種動(dòng)物血清、植物蛋白質(zhì)；b同種異體物質(zhì)：如人類紅細(xì)胞表向血型抗原(A、B、O)；組織相容性抗原等；c自身物質(zhì)：改變與修飾的自身成份及隱蔽的自身成份的釋放，自身正常組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變以及隱蔽的自身抗原釋放入血。6

引起免疫應(yīng)答的類型

表現(xiàn)形式免疫原性免疫反應(yīng)性又名(別名)抗原正免疫應(yīng)答正常免疫應(yīng)答++抗原超敏反應(yīng)++變應(yīng)原負(fù)免疫應(yīng)答免疫耐受+-耐受原7二、抗原的特異性

抗原的特異性(specificity)既表現(xiàn)在上免疫原性，又表現(xiàn)在免疫反應(yīng)性上。免疫原性的特異性是指某一抗原只能誘導(dǎo)相應(yīng)的淋巴細(xì)胞發(fā)生某一應(yīng)答的專一性能；如傷寒沙門菌抗原只能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗傷寒沙門菌的抗體；免疫反應(yīng)性的特異性是指某一抗原分子只能與相應(yīng)的免疫應(yīng)答的產(chǎn)物——抗體或致敏的淋巴細(xì)胞特異性結(jié)合的專一性能，傷寒沙門菌也只能與抗傷寒沙門菌的抗體特異結(jié)合。1、抗原決定基（antigenicdeterminant）：指存在于抗原分子表面特殊的化學(xué)基團(tuán)，約5-17個(gè)氨基酸、單糖或核苷酸組成。它存在于抗原分子表面，決定抗原的特異性，抗原決定簇又稱為表位。2、抗原決定基的分類

根據(jù)抗原決定基的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可將其分為順序決定基和構(gòu)想決定基。8a、順序決定基（sequentialdeterminant）：是指肽鏈上由一段序列相連續(xù)的線性氨基酸殘基所形成的決定基，又稱線性決定基（lineardeterminant）。T細(xì)胞識(shí)別結(jié)合的抗原決定基均為線性決定基，又稱為T細(xì)胞決定基或T細(xì)胞表位。b、構(gòu)象決定基（conformationaldeterminant）：是指多肽或多糖鏈上由空間位置相鄰而序列上不相連續(xù)的氨基酸或多糖殘基所形成的決定基，又稱非線性決定基。構(gòu)象決定基通常位于抗原分子表面，是B細(xì)胞和抗體識(shí)別結(jié)合的抗原表位又稱為B細(xì)胞決定基或B細(xì)胞表位。

B細(xì)胞識(shí)別結(jié)合的抗原表位包括構(gòu)象表位和存在于抗原分子表面的線性表位，T細(xì)胞只能識(shí)別結(jié)合MHC分子提呈的線性表位，通常天然抗原既含T表位又有B表位。9降解B/TB激活1011

根據(jù)抗原決定基的位置和功能分為功能性抗原決定基和隱蔽抗原決定基。a、功能性抗原決定基：位于抗原分子的表面、能被B或抗體直接識(shí)別結(jié)合的抗原表位，包括構(gòu)象和線性表位。b、隱蔽抗原決定基：位于抗原分子內(nèi)部不能被B細(xì)胞或抗體直接識(shí)別結(jié)合的抗原表位。3、抗原的結(jié)合價(jià)（antigenicvalence）：指抗原能與抗體結(jié)合的抗原決定簇的總數(shù)。半抗原為一價(jià)。單價(jià)抗原：只能與抗體的一個(gè)抗原接合部位結(jié)合。多價(jià)抗原：分子表面常有多種、多個(gè)決定簇，能與多種抗體結(jié)合。4、共同抗原（commonantigen）:不同的抗原之間存在相同或相似的抗原決定基，這種共有或相似的抗原決定基稱為共同抗原。12交叉反應(yīng)（cross-reaction）:一種共同抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體與具有相同或相似決定基的抗原之間出現(xiàn)的反應(yīng)。13第二節(jié)影響抗原免疫原性的因素

某種物質(zhì)是否具有免疫原性，能否誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，主要取決于物質(zhì)本身的理化性質(zhì)及其與機(jī)體的相互作用。一、抗原的理化性質(zhì)1、化學(xué)性質(zhì)具有免疫原性的物質(zhì)通常是大分子有機(jī)物，無(wú)機(jī)物沒有免疫原性，蛋白質(zhì)、糖蛋白和脂蛋白免疫原性強(qiáng)，多糖和多肽有一定的免疫原性，脂類和核酸在正常情況下無(wú)免疫原性。2.分子大小

免疫原性良好的物質(zhì)分子量一般都在10000dal以上。分子量小于5000其免疫原性較弱。14

分子量越大，免疫原性越強(qiáng)，其原因有：①分子量越大，表面抗原決定簇越多，對(duì)淋巴細(xì)胞活化作用就越強(qiáng)。②大分子物質(zhì)溶解于水中呈膠體狀，化學(xué)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，不易被機(jī)體破壞或排除，在體內(nèi)存留時(shí)間較長(zhǎng)，有利于刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應(yīng)答。3、化學(xué)組成

含有大量芳香族氨基酸的蛋白質(zhì)，尤其酪氨酸的蛋白質(zhì)免疫原性更強(qiáng)。如卵蛋白既含有芳香族氨基酸又呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，故它具有很強(qiáng)的免疫原性；大分子物質(zhì)并不一定都具有免疫原性，明膠分子量為10kd，但免疫原性卻很弱，因?yàn)樗怯芍辨湴被峤M成，缺乏芳香族氨基酸，穩(wěn)定性差。若在明膠分子中接上2%的酪氨酸，其免疫原性大大增強(qiáng)。相反，某些低分子多肽，如胰島素，其分子量為731dal，也有較強(qiáng)的免疫原性。

15氨基酸殘基在側(cè)鏈的位置不同，其免疫原性不同。164、易接近性：指抗原分子中抗原表位能否被淋巴細(xì)胞抗原受體所接近的程度。5、物理狀態(tài)：化學(xué)性質(zhì)相同的抗原物質(zhì)可因其物理狀態(tài)不同而呈現(xiàn)不同的免疫原性，一般聚合狀態(tài)的抗原較其單體免疫原性強(qiáng)，顆粒性抗原強(qiáng)于可溶性抗原。二、宿主因素1、遺傳因素：機(jī)體對(duì)抗原的應(yīng)答是受免疫應(yīng)答基因（MHC）控制的。因個(gè)體遺傳基因不同，故人群眾中對(duì)同一抗原可有高、中、低不同程度的應(yīng)答。如多糖抗原對(duì)小鼠具有免疫原性，對(duì)豚鼠無(wú)免疫原性。2、年齡、性別、健康狀態(tài):一般說(shuō)青壯年動(dòng)物比幼年和老年動(dòng)物免疫應(yīng)答強(qiáng)，新生動(dòng)物或嬰幼兒對(duì)多糖類抗原不應(yīng)答，故易引起細(xì)菌感染；女性比男性抗體生成高；感染和免疫抑制劑都能干擾和抑制對(duì)抗原的應(yīng)答。17三、免疫方法的影響免疫抗原的劑量、途徑、次數(shù)及免疫佐劑的選擇都明顯影響機(jī)體對(duì)抗原的應(yīng)答?？乖瓌┝恳m中，太低和太高則誘導(dǎo)免疫耐受。免疫途徑以皮內(nèi)免疫最佳，皮下免疫次之，腹腔注射和靜脈注射效果差，口服易誘導(dǎo)免疫耐受，注射間隔要適當(dāng)，次數(shù)不要太頻繁，要選擇好免疫佐劑，明礬佐劑主要誘導(dǎo)IgE類抗體產(chǎn)生。同抗原一起或預(yù)先注入機(jī)體，能增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原的免疫應(yīng)答能力，這類物質(zhì)稱為佐劑。佐劑種類很多，其中弗氏完全佐劑和弗氏不完全佐劑是目前動(dòng)物試驗(yàn)中最常用的作劑。18第三節(jié)抗原的種類一、根據(jù)誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生是否需要T細(xì)胞參與分類胸腺依賴性抗原（thymusdependentantigenTD-Ag）胸腺非依賴性抗原（thymusindependentantigenTI-Ag）1、TD-Ag：需要在T細(xì)胞參與下，才能激活B細(xì)胞產(chǎn)生抗體。TD-Ag分子由B表位和T表位組成。絕大多數(shù)的蛋白質(zhì)抗原（細(xì)菌、細(xì)胞、血清蛋白）為Td-Ag,如：病原微生物、血細(xì)胞、血清蛋白。[特點(diǎn)]：能刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體有IgM和IgG；均含蛋白質(zhì)成分；能引起體液免疫與細(xì)胞免疫；并有免疫記憶。2、TI-Ag:這類抗原不需要T細(xì)胞協(xié)助，能直接刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體。由多個(gè)重復(fù)的B表位組成。如：細(xì)菌多糖、莢膜多糖和聚合鞭毛蛋白。[特點(diǎn)]：能刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體有IgM；不都含蛋白質(zhì)成分；不能引起細(xì)胞免疫應(yīng)答；也無(wú)免疫記憶。19二、根據(jù)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系分類1、異種抗原：指來(lái)自另一物種的抗原物質(zhì)。如：植物花粉，異種動(dòng)物血清，各種微生物及其代謝產(chǎn)物。a、病原生物微生物是一個(gè)含有多種抗原決定簇的天然抗原復(fù)合物，細(xì)菌具有表面抗原、鞭毛抗原、菌毛抗原、菌體抗原等，這些抗原成分都可以作為微生物鑒定分型的依據(jù)。b、外毒素、類毒素和抗毒素外毒素（extoxin）：有些細(xì)菌在生長(zhǎng)繁殖的過程中，向菌體外分泌有毒的物質(zhì)稱為外毒素。[特點(diǎn)]：外毒素是蛋白質(zhì)，毒性很強(qiáng)，抗原性也很強(qiáng)。毒性最強(qiáng)的外毒素是純化結(jié)晶的肉毒毒素，1mg能殺死2億只小鼠。類毒素（toxoid）：外毒素經(jīng)過0.3%-0.4%甲醛處理后，失去毒性，但保留有抗原性?？苟舅兀╝ntitoxin）：外毒素和類毒素均能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體，該抗體能中和毒素，阻止毒素與敏感細(xì)胞結(jié)合，避免機(jī)體中毒，此抗體稱為抗毒素。202、同種異型抗原：指來(lái)自同種生物而基因型不同的個(gè)體的抗原物質(zhì)。如：人類紅細(xì)胞血型抗原、組織相容性抗原和免疫球蛋白同種異型抗原等。a、ABO血型抗原：根據(jù)人類紅細(xì)胞表面A、B抗原的不同，可將血型分為A型、B型、AB型和O型。ABO血型不符的血液在體外混合可出現(xiàn)凝集