02抗原-本科.ppt

1、抗原,張紅欣 免 疫 教 研 室 電話(huà)：6222151,抗原的概念（重點(diǎn)） 抗原的異物性與特異性（重點(diǎn)） 影響抗原誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的因素（重點(diǎn)） 抗原的種類(lèi)（重點(diǎn)） 非特異性免疫刺激劑,主要內(nèi)容,背景知識(shí),淋巴細(xì)胞,B 淋巴細(xì)胞,T 淋巴細(xì)胞,漿細(xì)胞,致敏T 淋巴細(xì)胞,生成抗體，介導(dǎo)體液免疫,輔助體液免疫，介導(dǎo)細(xì)胞免疫,1.抗原（Antigen,Ag）,能與T細(xì)胞的TCR或B細(xì)胞的BCR結(jié)合，促進(jìn)其增殖、分化，產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞，并與之結(jié)合，進(jìn)而發(fā)揮免疫效應(yīng)的物質(zhì)。,抗原的概念,TCR: T cell antigen-receptor T細(xì)胞受體,BCR: B cell antigen-rec

2、eptor B細(xì)胞受體,2.抗原的特性,能與免疫應(yīng)答產(chǎn)物，即抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異結(jié)合的能力,免疫原性（Immunogenicity）,刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力,抗原性（Antigenicity）,抗原,B細(xì)胞,T細(xì)胞,抗體,致敏T細(xì)胞,免疫原性,抗原性,抗原性 免疫原性 完全抗原或免疫原 + + （immunogen） 不完全抗原或半抗原 + - （hapten）,3. 完全抗原與半抗原：,引申兩個(gè)名詞,免疫耐受（負(fù)性應(yīng)答） 宿主在此后的一段時(shí)間里對(duì)該抗原處于無(wú)反應(yīng)狀態(tài),4.按免疫反應(yīng)的不同，抗原又有許多名稱(chēng),1) 免疫原,正常免疫應(yīng)答（正性應(yīng)答） 宿主此后

3、的一段時(shí)間里對(duì)該抗原處于應(yīng)答狀態(tài),2) 變應(yīng)原（過(guò)敏原）,超敏反應(yīng) 抗原特異性免疫應(yīng)答伴有較強(qiáng)的炎癥反應(yīng)或損傷,3) 耐受原,第一節(jié)、抗原的異物性和特異性,異物性的程度取決于其與機(jī)體的親緣關(guān)系。,一、異物性（foreignness）：,指化學(xué)結(jié)構(gòu)與機(jī)體正常的自身成分不同或機(jī)體免疫細(xì)胞從未接觸過(guò)的物質(zhì)。,抗原的免疫原性的本質(zhì)就是異物性。,免疫應(yīng)答的本質(zhì)就是識(shí)別和排斥異物。,異物性物質(zhì)包括,異種物質(zhì)：非人類(lèi)來(lái)源的抗原 如：病原微生物、動(dòng)物血清、植物蛋白等,2. 同種異體物質(zhì)：存在于同一種屬不同個(gè)體之間的抗原 如：人類(lèi)RBC血型抗原、組織相容性抗原,3. 自身抗原： 改變的自身抗原：腫瘤蛋白 隱蔽的

4、自身成分 如：精子、腦組織、眼晶狀體蛋白,二、特異性（specificity）,抗原的特異性既表現(xiàn)在免疫原性上，也表現(xiàn)在免疫反應(yīng)性（抗原性）上。,免疫學(xué)診斷和治療的基礎(chǔ),指物質(zhì)之間的相互吻合性或針對(duì)性、專(zhuān)一性,1抗原表位（epitope）：,概念：是指抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)，是TCR和BCR及抗體特異性結(jié)合的基本單位。,抗原結(jié)合價(jià)（Antigenic valence）： 是指能與抗體分子結(jié)合的功能性表位的總數(shù)。,半抗原,單價(jià),天然抗原,多價(jià),2.表位的分類(lèi)（按結(jié)構(gòu)） 順序表位(sequential determinant )，又稱(chēng)線(xiàn)性表位連續(xù)性線(xiàn)性排列的短肽，如蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)

5、構(gòu)象表位(conformational determinant )，又稱(chēng)非線(xiàn)性表位 短肽或多糖殘基在空間上形成的特定的構(gòu)象，如蛋白質(zhì)：二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu),3.表位的分類(lèi)（按識(shí)別的細(xì)胞）,B細(xì)胞表位 能被B細(xì)胞抗原識(shí)別受體（BCR）結(jié)合的表位，多在抗原分子的表面或轉(zhuǎn)折處，可直接被B細(xì)胞識(shí)別。 T細(xì)胞表位 能被T細(xì)胞抗原識(shí)別受體（TCR）結(jié)合的表位。多為順序表位，需經(jīng)抗原提呈細(xì)胞（APC)加工處理，并與MHC分子結(jié)合后，T細(xì)胞才能識(shí)別。,B細(xì)胞表位,T細(xì)胞表位,表位,藍(lán)色：抗原提呈細(xì)胞（APC）；紅色：T細(xì)胞,MHC分子,T細(xì)胞表位和B細(xì)胞表位的區(qū)別,T cell 表位 B cell表位 識(shí)別受體：

6、 TCR BCR 抗原性質(zhì)： 主要是線(xiàn)性短肽 天然多肽、多糖、脂多糖、 有機(jī)化合物 APC參與 需APC加工成肽段 不需APC加工, 是天然構(gòu)象 表位類(lèi)型 線(xiàn)性表位 線(xiàn)性表位或構(gòu)象表位 表位位置 抗原分子任意位置 抗原分子表面 表位大小 8到17個(gè)aa 5到17個(gè)aa、5-7個(gè)單糖或 核苷酸殘基,3、抗原表位決定抗原的特異性：,含有不同化學(xué)基團(tuán)的合成抗原,化學(xué)基團(tuán)的位置對(duì)抗原特異性的影響,實(shí)驗(yàn)抗原,4、表位（半抗原）-載體效應(yīng),抗原種類(lèi) 免疫原性 反應(yīng)原性 載體抗原 + + 半抗原 - + 半抗原-載體 + +,表位（半抗原）-載體效應(yīng),半抗原-載體,半抗原,載體,無(wú)抗體,半抗原抗體和載體抗體

7、,載體抗體,表位（半抗原）-載體效應(yīng)機(jī)制,在免疫應(yīng)答中，B細(xì)胞識(shí)別半抗原，并提呈載體的抗原表位給T細(xì)胞，并以此將T、B細(xì)胞連接起來(lái)，T細(xì)胞才能激活B細(xì)胞，B細(xì)胞再生成抗體。 天然抗原常同時(shí)具有T細(xì)胞表位和B細(xì)胞表位，可同時(shí)活化T細(xì)胞和B細(xì)胞。,半抗原-載體效應(yīng)中T-B細(xì)胞協(xié)同,半抗原-載體,載體表位,載體-半抗原概念的重要性： 解釋低分子量化合物與體內(nèi)載體蛋白質(zhì)分子結(jié)合誘發(fā)超敏性反應(yīng)產(chǎn)生的藥物過(guò)敏癥。如：青霉素,5、共同抗原與交叉反應(yīng) 共同抗原表位: common antigen 不同抗原之間含有的相同或相似的抗原表位，稱(chēng)共同抗原表位。 交叉反應(yīng)： cross-reaction 抗體或致敏淋巴

8、細(xì)胞對(duì)具有相同或相似抗原表位的不同抗原的反應(yīng)，稱(chēng)交叉反應(yīng)。,第二節(jié)、影響抗原誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的因素,一、抗原的理化性質(zhì) 1. 化學(xué)性質(zhì)： 多數(shù)蛋白質(zhì)-20種氨基酸-強(qiáng)抗原 多糖-最多5種單糖-弱抗原 核酸-僅4種核苷酸-弱抗原,2. 分子大小: 強(qiáng)抗原： MW 100KD； 弱抗原或無(wú)抗原性: MW10KD 分子量越大，含有表位越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，免疫原性越強(qiáng)。 3. 結(jié)構(gòu)復(fù)雜性： 分支氨基酸抗原性直鏈氨基酸,4. 分子構(gòu)象 天然抗原分子表面的特定空間構(gòu)象(構(gòu)象表位)，影響抗原的免疫原性。 5. 易接近性(accessibility): 指抗原表位被淋巴細(xì)胞抗原受體（BCR或TCR）所能接近的程度。

9、 6. 物理狀態(tài) 聚合狀態(tài)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)單體 顆粒性抗原可溶性抗原,1.宿主的遺傳性： 控制個(gè)體免疫應(yīng)答質(zhì)和量的關(guān)鍵基因是主要組織相容性復(fù)合體（MHC）。 T細(xì)胞表位需要與MHC形成復(fù)合物才能與TCR結(jié)合。 2. 年齡、性別與健康狀況,二、宿主方面的因素,1、劑量（Dose）： 太高和太低均可誘導(dǎo)免疫耐受。 2、途徑(Route)： （免疫原性）皮內(nèi)注射皮下注射腹腔注射和靜脈注射口服 口服易誘導(dǎo)免疫耐受 3、間隔時(shí)間和次數(shù) 4、免疫佐劑（Adjuvant）：免疫增強(qiáng)劑,三、抗原進(jìn)入機(jī)體的方式,一、根據(jù)產(chǎn)生抗體是否Th細(xì)胞參與,胸腺依賴(lài)抗原 (Thymus-dependent Antigen,TD

10、Ag) 需要T細(xì)胞輔助才能刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的抗原。如多數(shù)蛋白抗原。 胸腺非依賴(lài)抗原 （Thymus independent antigen,TIAg） 不需要T細(xì)胞輔助，直接刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的抗原，如多糖。,TI-1Ag: 使未成熟的和成熟的B細(xì)胞應(yīng)答 TI-2Ag：使成熟的B細(xì)胞應(yīng)答,第三節(jié) 抗原的分類(lèi),TD-Ag 與TI-Ag的區(qū)別,TD-Ag TI-Ag 表位組成 B和T細(xì)胞表位 重復(fù)B細(xì)胞表位 T細(xì)胞輔助 必需 不需 產(chǎn)生抗體 多種 IgM 免疫記憶 可產(chǎn)生 不產(chǎn)生 免疫應(yīng)答 體液和細(xì)胞免疫 體液免疫,二、根據(jù)抗原與機(jī)體的親緣關(guān)系分類(lèi),1、異種抗原（xenogenic Ag)：不同

11、種屬 2、同種異型抗原（allogenic Ag)：同一種屬不同個(gè)體 3、自身抗原（autoantigen)：隔離抗原和改變的抗原 4、異嗜性抗原（heterophilic antigen)： 與種屬無(wú)關(guān)、存在于人、動(dòng)物及微生物之間的共同抗原。高度保守。 5、獨(dú)特型抗原：TCR、BCR和抗體的抗原識(shí)別區(qū)的多肽片斷,按抗原的合成部位劃分,內(nèi)源性抗原（endogenous antigen）： 抗原提呈細(xì)胞（APC）內(nèi)合成，與MHC I類(lèi)分子形成復(fù)合物，與CD8+T細(xì)胞結(jié)合。 外源性抗原（exogenous antigen）： 抗原提呈細(xì)胞（APC）外攝取，與MHC II類(lèi)分子形成復(fù)合物，與CD4+

12、T細(xì)胞結(jié)合。,表位,藍(lán)色：抗原提呈細(xì)胞（APC）；紅色：T細(xì)胞,MHC分子,人工抗原（artificial antigen）,自身抗原（auto-, self-）,等等,其它分類(lèi),天然抗原 （Natural antigen）,外來(lái)抗原（foreign）,一、超抗原（supper antigen,SAg）,第四節(jié) 非特異性免疫刺激劑,是指某些抗原，只要極低濃度即可 激活220的T細(xì)胞克隆，產(chǎn)生極強(qiáng) 的免疫應(yīng)答。 誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答并非針對(duì)超抗原本身，而是通過(guò)分泌大量細(xì)胞因子參與病理生理過(guò)程。 多克隆激活劑，不具有特異性。,TCRVb,普通抗原,MHC II分子,T 細(xì)胞,抗原提呈細(xì)胞（APC）,超抗

13、原與普通抗原的區(qū)別：MHC結(jié)合部位、TCR結(jié)合部位、MHC限制性、應(yīng)答特點(diǎn)、反應(yīng)細(xì)胞、T細(xì)胞反應(yīng)頻率,是非特異的免疫增強(qiáng)劑。預(yù)先或與抗原同時(shí)注入體內(nèi)能夠非特異地增強(qiáng)機(jī)體對(duì)該抗原的免疫應(yīng)答或改變免疫應(yīng)答類(lèi)型的物質(zhì)佐劑。,二、佐劑（Adjuvant）,生物性的：卡介苗；短小棒狀桿菌；脂多糖 （LPS) 和細(xì)胞因子 無(wú)機(jī)化合物：氫氧化鋁；明礬等 人工合成：如雙鏈多聚肌苷酸；胞苷酸； 雙鏈多聚腺苷酸:尿苷(PolyI:C)； 弗氏完全佐劑：目前最常用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的佐 劑，加強(qiáng)體液免疫和細(xì)胞免疫 弗氏不完全佐劑：加強(qiáng)體液免疫 新型佐劑：脂質(zhì)體；CpG寡核苷酸；,佐劑的種類(lèi)：,改變抗原物理性狀，延緩抗原降解和排除，延長(zhǎng)抗原在體內(nèi)滯留時(shí)間。 刺激單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)，增強(qiáng)其對(duì)抗原的處理和提呈能力。 刺激淋巴細(xì)胞的增殖分化，從而增強(qiáng)和擴(kuò)大免疫應(yīng)答的能力。,佐劑作用的機(jī)制,佐劑的應(yīng)用,1. 增強(qiáng)特異性免疫應(yīng)答，用于預(yù)防接種及制備動(dòng)物抗血清,2. 作為非特異性免疫增