醫(yī)學(xué)免疫學(xué)第五章抗原講義

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)第五章抗原講義contents目錄抗原概述抗原的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)抗原的加工與提呈抗原與抗體的相互作用抗原在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用實驗方法與技術(shù)01抗原概述抗原的定義與分類抗原的定義抗原是一類能刺激機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)，并能與相應(yīng)免疫應(yīng)答產(chǎn)物（抗體或致敏淋巴細胞）在體內(nèi)外發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)?？乖姆诸惛鶕?jù)抗原性質(zhì)的不同，可將其分為完全抗原和不完全抗原兩大類。完全抗原具有免疫原性和反應(yīng)原性兩種性質(zhì)，而不完全抗原僅具有反應(yīng)原性。01020304免疫原性抗原能刺激機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)的特性。反應(yīng)原性抗原能與相應(yīng)免疫應(yīng)答產(chǎn)物（抗體或致敏淋巴細胞）發(fā)生特異性結(jié)合的特性。異物性抗原與機體自身成分在結(jié)構(gòu)上的差異程度決定了其異物性的大小，異物性越大，免疫原性越強。特異性抗原與抗體或致敏淋巴細胞結(jié)合的特異性是由抗原分子表面的特定化學(xué)基團所決定的。抗原的生物學(xué)特性刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應(yīng)答抗原進入機體后，可被免疫系統(tǒng)識別并刺激機體產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答，包括細胞免疫和體液免疫。維持免疫平衡在正常情況下，機體免疫系統(tǒng)通過識別自身抗原和非自身抗原，維持著機體的免疫平衡狀態(tài)。當機體受到外來抗原刺激時，免疫系統(tǒng)會產(chǎn)生相應(yīng)的免疫應(yīng)答以清除外來抗原，從而維持機體的健康狀態(tài)。參與免疫記憶當機體再次遇到相同抗原時，免疫系統(tǒng)能夠快速、準確地識別并清除該抗原，這一過程稱為免疫記憶?？乖诿庖哂洃浀男纬珊途S持中發(fā)揮著重要作用?？乖c免疫系統(tǒng)的關(guān)系02抗原的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)抗原表位抗原的分子結(jié)構(gòu)抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團，又稱抗原決定簇。抗原結(jié)合價抗原分子上能與抗體分子結(jié)合的抗原表位的總數(shù)。不同來源的抗原物質(zhì)具有相同或相似的抗原表位結(jié)構(gòu)，能與同一種抗體發(fā)生結(jié)合反應(yīng)的現(xiàn)象。交叉反應(yīng)分子大小一般來說，抗原的分子量越大，含有抗原表位越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，免疫原性越強?；瘜W(xué)性質(zhì)天然抗原多為大分子有機物，其免疫原性通常強于合成的小分子有機物。結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性結(jié)構(gòu)復(fù)雜的抗原如蛋白質(zhì)、核酸等通常具有較強的免疫原性?？乖奈锢砘瘜W(xué)性質(zhì)抗原與機體自身成分相異或未與機體免疫系統(tǒng)接觸過的物質(zhì)，具備免疫原性的基礎(chǔ)。異物性抗原表位的特異性決定了抗原與抗體結(jié)合的特異性。特異性抗原與相應(yīng)抗體或致敏淋巴細胞發(fā)生特異性結(jié)合的能力。免疫反應(yīng)性抗原的免疫原性03抗原的加工與提呈抗原提呈細胞通過吞噬、吞飲或受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用攝取抗原?？乖瓟z取在細胞內(nèi)，抗原被降解成小分子肽段，以便與MHC分子結(jié)合。抗原降解抗原降解產(chǎn)物與MHC分子在細胞內(nèi)結(jié)合，形成MHC-抗原肽復(fù)合物。MHC分子結(jié)合抗原的加工過程巨噬細胞（Mφ）通過吞噬作用攝取抗原，并在細胞內(nèi)加工后提呈給T細胞。B細胞作為專職的抗原提呈細胞，能夠?qū)⒖扇苄钥乖岢式oT細胞。樹突狀細胞（DC）具有強大的抗原攝取、加工和提呈能力，能夠激活初始T細胞?？乖岢始毎姆N類與功能MHCⅠ類分子途徑主要提呈內(nèi)源性抗原，如病毒感染細胞合成的病毒蛋白?？乖诎|(zhì)中被蛋白酶體降解成肽段，與MHCⅠ類分子結(jié)合后被轉(zhuǎn)運到細胞表面。MHCⅡ類分子途徑主要提呈外源性抗原，如攝入的細菌或可溶性蛋白質(zhì)?？乖趯Ｂ毧乖岢始毎麅?nèi)被降解成肽段，與MHCⅡ類分子結(jié)合后被轉(zhuǎn)運到細胞表面。CD1分子途徑提呈某些非多肽類抗原，如脂質(zhì)和糖脂。這些抗原與CD1分子結(jié)合后被轉(zhuǎn)運到細胞表面，供T細胞識別?？乖岢实耐緩脚c機制04抗原與抗體的相互作用特異性抗原與抗體結(jié)合具有高度的特異性，即一種抗體只能與相應(yīng)的抗原結(jié)合，這種特異性是由抗原表位和抗體結(jié)合位點之間的空間構(gòu)型決定的。可逆性抗原抗體結(jié)合是可逆的，即在一定條件下，結(jié)合的抗原抗體復(fù)合物可以解離成游離的抗原和抗體。比例性抗原抗體結(jié)合遵循一定的比例關(guān)系，即當抗原抗體比例適當時，結(jié)合反應(yīng)最為充分，形成的復(fù)合物最多?？乖贵w結(jié)合的特點親和力抗原抗體結(jié)合的親和力是指抗原與抗體之間結(jié)合能力的強弱，親和力越高，結(jié)合越牢固。結(jié)合常數(shù)抗原抗體結(jié)合的結(jié)合常數(shù)反映了結(jié)合的穩(wěn)定性和親和力的大小，結(jié)合常數(shù)越大，親和力越強。解離常數(shù)抗原抗體結(jié)合的解離常數(shù)反映了結(jié)合的可逆性和穩(wěn)定性，解離常數(shù)越小，結(jié)合的穩(wěn)定性越高。抗原抗體結(jié)合的力學(xué)基礎(chǔ)030201凝集反應(yīng)顆粒性抗原（如細菌、紅細胞等）與相應(yīng)抗體結(jié)合后，在電解質(zhì)參與下可發(fā)生凝集現(xiàn)象。中和反應(yīng)某些抗原（如病毒、毒素等）與相應(yīng)抗體結(jié)合后，可使其失去對易感細胞的感染力或毒性作用。補體參與的反應(yīng)當抗原抗體復(fù)合物形成后，可激活補體系統(tǒng)，引發(fā)一系列生物學(xué)效應(yīng)，如細胞溶解、炎癥反應(yīng)等。沉淀反應(yīng)當可溶性抗原與相應(yīng)抗體結(jié)合后，可在電解質(zhì)存在下形成肉眼可見的沉淀物?？乖贵w結(jié)合的反應(yīng)類型05抗原在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用減毒活疫苗利用弱毒或無毒的抗原制備，如麻疹、腮腺炎和風(fēng)疹疫苗。滅活疫苗使用被殺死或滅活的病原體或其部分結(jié)構(gòu)制備，如流感、百白破和狂犬疫苗。亞單位疫苗提取病原體中具有免疫原性的部分結(jié)構(gòu)制備，如乙肝表面抗原疫苗和HPV疫苗?；蚬こ桃呙缤ㄟ^基因工程技術(shù)生產(chǎn)的抗原制備，如重組蛋白疫苗和DNA疫苗?？乖谝呙缰苽渲械膽?yīng)用利用抗原與相應(yīng)抗體的特異性結(jié)合，進行免疫沉淀、免疫凝集等試驗，用于檢測病原體或其抗原?？乖贵w反應(yīng)檢測免疫標記技術(shù)免疫組織化學(xué)將抗原或抗體與熒光素、酶等標記物結(jié)合，用于定量或半定量檢測抗原或抗體，如ELISA和熒光抗體技術(shù)。利用抗原抗體反應(yīng)原理，對組織或細胞中的特定抗原進行定位、定性和半定量檢測，用于病理診斷和科研?？乖诿庖咴\斷中的應(yīng)用要點三抗體治療通過注射針對特定病原體的抗體，中和病原體或其毒素，減輕或消除病癥，如抗蛇毒血清和抗狂犬病毒血清。要點一要點二免疫調(diào)節(jié)治療使用抗原或其片段，刺激或抑制機體的免疫反應(yīng)，用于治療自身免疫性疾病、過敏性疾病和移植排斥反應(yīng)等。例如，使用TNF-α抑制劑治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和使用IL-2治療某些癌癥。細胞免疫治療通過輸注具有特定抗原受體的免疫細胞，增強機體對病原體的免疫應(yīng)答能力，如CAR-T細胞療法用于治療某些血液系統(tǒng)惡性腫瘤。要點三抗原在免疫治療中的應(yīng)用06實驗方法與技術(shù)抗原的制備與純化方法從病原體或組織細胞中提取天然抗原，如細菌、病毒、寄生蟲等。天然抗原的提取利用基因工程技術(shù)表達特定抗原蛋白?；蚬こ炭乖ㄟ^凝膠電泳、層析、超濾等方法純化抗原，去除雜質(zhì)?？乖募兓ㄟ^化學(xué)合成方法制備具有免疫原性的小分子物質(zhì)或多肽。人工合成抗原凝集反應(yīng)抗原與相應(yīng)抗體結(jié)合后，在電解質(zhì)參與下形成肉眼可見的凝集物。沉淀反應(yīng)可溶性抗原與相應(yīng)抗體結(jié)合后，在電解質(zhì)參與下形成沉淀物。補體結(jié)合試驗利用補體參與抗原抗體反應(yīng)，形成具有生物學(xué)活性的復(fù)合物。中和試驗病毒等抗原與相應(yīng)抗體結(jié)合后，失去對易感細胞的感染力。抗原抗體反應(yīng)的實驗方法抗原檢測的常用技術(shù)酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）將抗原或抗體包被在固相載體上，加入待檢樣本和酶標記的抗體或抗原，通過底物顯色反應(yīng)檢測抗原或抗體。放射免疫測定（RIA）利用放