抗原醫(yī)學知識宣講專家講座

第二章抗原抗原醫(yī)學知識宣講第1頁本章教學綱領1.掌握抗原概念及其基本特征，完全抗原、半抗原和載體概念，抗原決定簇概念和分類。2.熟悉T、B細胞表位與共同抗原表位，影響抗原免疫應答原因，抗原分類。3.了解超抗原和絲裂原概念和特點，免疫佐劑概念、種類和意義?？乖t(yī)學知識宣講第2頁1798年，EdwardJener創(chuàng)造牛痘預防天花。1979年10月26日，WHO宣告毀滅天花病。牛痘疫苗為何能預防天花？Science雜志年度十大科學突破：癌癥免疫療法奪得第一名。免疫療法為何能治療癌癥？抗原問題抗原醫(yī)學知識宣講第3頁前言

抗原（Antigen,Ag）是指凡能刺激機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應答，并能與免疫應答產(chǎn)物（抗體或致敏淋巴細胞）發(fā)生特異性結合物質。

抗原醫(yī)學知識宣講第4頁

抗原普通含有兩個主要特征

1.

免疫原性（immunogenecity）：抗原刺激機體產(chǎn)生免疫應答，誘導產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細胞能力。

AgTB致敏T細胞漿細胞抗體免疫原性示意圖抗原醫(yī)學知識宣講第5頁

2.

抗原性（antigenicity）：抗原與其誘導產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細胞在體內外發(fā)生特異性結合能力。

抗原性（免疫反應性）示意圖AgTB致敏T細胞

抗體漿細胞抗原醫(yī)學知識宣講第6頁完全抗原和半抗原

完全抗原（completeantigen）：同時含有免疫原性和抗原性物質稱為免疫原（immunogen），又稱完全抗原，即通常所稱抗原。

半抗原（hapten）：只能與抗體結合而不能刺激機體產(chǎn)生抗體者，稱為不完全抗原（incompleteantigen），又稱半抗原。

載體（carrier）：賦予半抗原以免疫原性蛋白質稱為載體。

半抗原+蛋白質(載體)=完全抗原?？乖t(yī)學知識宣講第7頁半抗原

+載體抗體BTh完全抗原BBBTh半抗原—載體效應示意圖抗原醫(yī)學知識宣講第8頁第一節(jié)抗原異物性與特異性

一、異物性----免疫原性本質免疫系統(tǒng)對“自己”抗原產(chǎn)生耐受，只有“非己”抗原才能引發(fā)正免疫應答?？乖鹪磁c宿主親緣關系越遠，其免疫原性就越強。本身成份發(fā)生改變，也可被視為異物。本身成份未發(fā)生改變，但在胚胎期未與免疫活性細胞充分接觸，也含有免疫原性，也被視為異物（精子、腦組織、眼晶狀體蛋白等）。抗原醫(yī)學知識宣講第9頁二、特異性特異性是指抗原刺激機體產(chǎn)生免疫應答及其與對應抗體或致敏淋巴細胞發(fā)生特異性結合特征。表位或抗原決定簇可與特異性抗體或致敏淋巴細胞膜特異性受體結合，是免疫應答特異性基礎?？乖t(yī)學知識宣講第10頁

（一）抗原決定簇

1.概念

抗原決定簇（antigenicdeterminant）,又稱表位（epitope），是抗原分子中決定抗原特異性特殊化學基團，是被T細胞、B細胞抗原受體及抗體特異性結合基本結構單位。一個半抗原相當于一個抗原表位或一個抗原決定簇，只能與抗體分子一個結合部位結合。

抗原結合價是指能夠與抗體分子結合抗原決定簇總數(shù)。天然抗原是多價抗原?？乖t(yī)學知識宣講第11頁

2.

抗原決定簇類型

（1）構象決定簇（conformationaldeterminant）：由空間構象形成決定簇，序列上不連續(xù)，多位于抗原分子表面，見于BCR和抗體識別決定簇。

（2）次序決定簇（sequencedeterminant）：又稱線性決定簇（lineardeterminant），序列相連續(xù)氨基酸肽片段組成決定簇，多位于抗原分子內部，見于T細胞識別決定簇?？乖t(yī)學知識宣講第12頁構象決定簇與線性決定簇抗原醫(yī)學知識宣講第13頁（二）T、B細胞表位

在天然抗原中，常同時存在T細胞和B細胞表位。1.T細胞表位：是由抗原提呈細胞處理加工提呈給T細胞線性表位（約9～17個氨基酸殘基），可位于抗原分子任何部位。2.B細胞表位：是B細胞識別線性或構象表位（約6～7個氨基酸基或糖基），位于抗原分子表面功效性決定簇才能被B細胞或抗體識別?？乖t(yī)學知識宣講第14頁抗原醫(yī)學知識宣講第15頁T細胞表位B細胞表位表位受體TCRBCRMHC分子必需無需表位性質主要是線性短肽天然多肽，多糖，脂多糖，有機化合物表位大小9個氨基酸（CD8＋T細胞）11—17個氨基酸（CD4＋T細胞）6－7個氨基酸或5－7個單糖、核苷酸表位類型線性表位構象表位、線性表位表位位置抗原分子任意部位抗原分子表面T細胞表位與B細胞表位特征比較抗原醫(yī)學知識宣講第16頁抗體特異性是針對抗原表位而不是整個抗原分子抗原醫(yī)學知識宣講第17頁

（三）抗原-抗體反應特異性

抗原表位性質、數(shù)目、位置、空間排列和立體構象決定著抗原-抗體反應高度特異性?？乖t(yī)學知識宣講第18頁（四）共同抗原表位與交叉反應

1.共同表位：（commonepitope）指不一樣抗原之間含有相同或相同抗原表位。

2.交叉反應（cross-reaction）指抗體或致敏淋巴細胞對含有相同或相同表位不一樣抗原均含有反應（交叉結合）?？乖t(yī)學知識宣講第19頁第二節(jié)影響抗原免疫應答原因

一、抗原分子結構和性質

1.分子量：分子量越大，免疫原性越強。

2.化學組成及結構（1）蛋白質（2）多糖：含有免疫原性,較蛋白質弱。（3）核酸：多無免疫原性。

3.可降解性：

L-氨基酸

易降解；

D-氨基酸

不易降解。

聚合>單體，顆粒性>可溶性抗原醫(yī)學知識宣講第20頁

二、宿主方面原因

1.遺傳原因同種動物不一樣品系及不一樣個體對同種抗原產(chǎn)生不一樣強度免疫應答。

2.其它原因年紀、性別與健康狀態(tài)?？乖t(yī)學知識宣講第21頁

三、免疫原劑量及進入路徑（1）劑量劑量不足或過多均不引發(fā)免疫應答。重復進入引發(fā)強免疫應答。（2）路徑：皮內、皮下、肌肉、靜脈、腹腔、呼吸道和口服免疫?？乖t(yī)學知識宣講第22頁一、依據(jù)抗原刺激B細胞產(chǎn)生抗體是否需要Th細胞輔助分類

1.

胸腺依賴性抗原（thymus-dependentantigen,TD-Ag）：需在Th細胞參加下才能激活B細胞產(chǎn)生抗體。如多數(shù)蛋白質抗原。第四節(jié)抗原分類TD-Ag抗原醫(yī)學知識宣講第23頁

TD-AgTI-1AgTI-2Ag絲裂原

2.

胸腺非依賴性抗原（thymus-independentantigen,TI-Ag）：抗原刺激B細胞產(chǎn)生抗體時無需Th細胞輔助。TI-1Ag：含有B細胞絲裂原和單一重復B細胞表位，可與成熟或不成熟B細胞均發(fā)生應答，如LPS。TI-2Ag：含重復B細胞表位，僅與成熟B細胞發(fā)生應答，如肺炎球菌莢膜多糖?？乖t(yī)學知識宣講第24頁TD-AgTI-Ag組成B細胞和T細胞表位重復B細胞表位T細胞輔助必需無需免疫應答類型體液免疫和細胞免疫體液免疫抗體類型各種IgM免疫記憶有無TD-Ag與TI-Ag特征比較抗原醫(yī)學知識宣講第25頁

二、依據(jù)與人體親緣關系

（一）異種抗原（二）同種異型抗原

（三）本身抗原（autoantigen）（四）異嗜性抗原（五）獨特型抗原（idiotypicantigen）抗原醫(yī)學知識宣講第26頁

（一）異種抗原（xenogenicAg）：來自于不一樣種屬抗原,如病原微生物及其產(chǎn)物，植物蛋白、異種動物血清及器官等?？苟舅兀簞游锩庖哐?。外毒素：細菌向菌體外分泌有毒物質。類毒素：外毒素經(jīng)0.3%-0.4%甲醛處理后，失去毒性但保留免疫原性?？乖t(yī)學知識宣講第27頁

（二）同種異型抗原：同一個屬不一樣個體間所存在抗原，如血型抗原、組織相容性抗原等。

1.人類血型抗原ABO、Rh等23個血型系統(tǒng)。

2.主要組織相容性抗原主要指MHCⅠ類分子和Ⅱ類分子。抗原醫(yī)學知識宣講第28頁

(+)Rh陰性孕婦懷有Rh陽性胎兒時產(chǎn)生新生兒溶血反應抗原醫(yī)學知識宣講第29頁

（三）本身抗原（autoantigen）誘導免疫應答原因：

1.隱蔽抗原釋放：晶狀體蛋白(交感性眼炎)、

精子（本身免疫性睪丸炎）

2.本身抗原被修飾：（1）生物原因;（2）化學修飾;（3）物理修飾交感性眼炎SolimanMM抗原醫(yī)學知識宣講第30頁

（四）異嗜性抗原（heterophileantigen）是指一類與種屬特異性無關，存在于人、動物、植物及微生物組織之間共同抗原。因Forssman首先發(fā)覺這種抗原，故亦稱為Forssman抗原。豚鼠綿羊抗原醫(yī)學知識宣講第31頁實際意義：

溶血性鏈球菌腎小球基底膜

溶血性鏈球菌心肌大腸桿菌O14型結腸粘膜共同抗原

急性腎小球腎炎共同抗原

風心病共同抗原

潰瘍性結腸炎

抗原醫(yī)學知識宣講第32頁

（五）獨特型抗原（idiotypicantigen）：IgV區(qū)、B細胞抗原識別受體（BCR）和T細胞抗原識別受體（TCR）所含有獨特氨基酸次序和空間構象，組成不一樣表位，這些表位稱為獨特型（idiotype，Id），Id可誘導本身產(chǎn)生對應抗體稱抗獨特型抗體?？乖t(yī)學知識宣講第33頁三、其它分類1.內源性抗原（endogenousantigen）和外源性抗原（exogenicantigen）

2.天然抗原和人工合成抗原3.可溶性抗原和顆粒性抗原4.蛋白質抗原、多糖抗原、多肽抗原5.移植抗原、腫瘤抗原、變應原、過敏原及耐受原

抗原醫(yī)學知識宣講第34頁第五節(jié)超抗原和絲裂原

一、超抗原

只需要極低濃度（1~10ng/ml）即可激活很高數(shù)量T細胞克隆，產(chǎn)生極強免疫應答抗原物質被稱為超抗原（superantigen，SAg）。

SAg種類：外源性超抗原：細菌毒素內源性超抗原：病毒產(chǎn)物抗原醫(yī)學知識宣講第35頁超抗原激活多克隆T細胞示意圖普通抗原單克隆/寡克隆T細胞應答1:104-1:105超抗原多克隆T細胞應答1:4-1:10抗原醫(yī)學知識宣講第36頁

（二）SAg作用特點1.含有強大激活T細胞（CD4+T細胞）作用，可刺激T細胞總數(shù)5～20%。2.抗原無需處理，直接與MHC-II類分子和TCR-V

結合。

3.無MHC限制性，同MHC-II類分子結合，增加TCR與SAg親和力。

4.可激活T細胞，又可致T細胞產(chǎn)生免疫耐受或抑制?？乖t(yī)學知識宣講第37頁普通抗原與超抗原不一樣識別機制比較

抗原醫(yī)學知識宣講第38頁超抗原普通抗原化學性質

細菌外毒素、逆轉錄病毒蛋白普通蛋白質、多糖等MHC結合部位非多態(tài)區(qū)多態(tài)區(qū)肽結合槽TCR結合部位VβVα、Jα及Vβ、Dβ、JβMHC限制性-+應答特點直接刺激T細胞APC處理后被T細胞識別反應細胞CD4+T細胞T、B細胞T細胞反應率1/20-1/51/106-104超抗原與普通抗原比較抗原醫(yī)學知識宣講第39頁

二、絲裂原（mitogen）

在體外試驗中，能與T、B細胞表面對應受體結合，刺激靜止淋巴細胞轉化為淋巴母細胞，表現(xiàn)出體積增大，胞漿增多，DNA合成增加或有絲分裂改變物質稱有絲分裂原。常見絲裂原：刀豆蛋白A(ConA)、脂多糖(LPS)等?？乖t(yī)學知識宣講第40頁人和小鼠T細胞和B細胞有絲裂原比較刀豆蛋白A（ConA）＋－＋

－植物血凝素（PHA）＋－＋－美洲商陸（PWM）＋＋＋＋脂多糖（LPS）

－

＋

－

＋葡萄球菌A蛋白（SPA）－

＋－－

人小鼠T細胞B細胞