医学免疫学-3-抗原.ppt

第三章、抗原（第三章、抗原（第三章、抗原（第三章、抗原（Antigen,AgAntigen,Ag)文金生文金生n输血为什么要测定血型？输血为什么要测定血型？n器官移植不做组织配型行否？器官移植不做组织配型行否？n感染乙型溶血性链球菌为何会发生风湿性心脏病感染乙型溶血性链球菌为何会发生风湿性心脏病？n引言引言概述概述概述概述抗原的异物性与特异性抗原的异物性与特异性抗原的异物性与特异性抗原的异物性与特异性影响抗原诱导免疫应答的因素影响抗原诱导免疫应答的因素影响抗原诱导免疫应答的因素影响抗原诱导免疫应答的因素抗原的种类抗原的种类抗原的种类抗原的种类非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂内内内内容容容容 一、一、一、一、AgAg概念概念概念概念:能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，并能与相应免疫应答产物并能与相应免疫应答产物并能与相应免疫应答产物并能与相应免疫应答产物(抗体或致敏淋巴细胞抗体或致敏淋巴细胞抗体或致敏淋巴细胞抗体或致敏淋巴细胞)在体内、在体内、在体内、在体内、外发生特异性结合的物质，也称免疫原外发生特异性结合的物质，也称免疫原外发生特异性结合的物质，也称免疫原外发生特异性结合的物质，也称免疫原(ImmunogenImmunogen)。蛋白、蛋白、蛋白、蛋白、糖、脂、核酸、二硝基苯酚等。糖、脂、核酸、二硝基苯酚等。糖、脂、核酸、二硝基苯酚等。糖、脂、核酸、二硝基苯酚等。或：能与或：能与或：能与或：能与 TCR/BCRTCR/BCR结合，从而激活结合，从而激活结合，从而激活结合，从而激活T/BT/B细胞，使之增殖、细胞，使之增殖、细胞，使之增殖、细胞，使之增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合的物质。分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合的物质。分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合的物质。分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合的物质。T T细胞抗原、细胞抗原、细胞抗原、细胞抗原、B B细胞抗原（多种多样）。细胞抗原（多种多样）。细胞抗原（多种多样）。细胞抗原（多种多样）。变应原（变应原（变应原（变应原（AllergenAllergen）：引发超敏反应的物质。）：引发超敏反应的物质。）：引发超敏反应的物质。）：引发超敏反应的物质。耐受原（耐受原（耐受原（耐受原（TolerogenTolerogen）：引起免疫耐受的物质。）：引起免疫耐受的物质。）：引起免疫耐受的物质。）：引起免疫耐受的物质。概述概述概述概述 1 1、免疫原性（、免疫原性（、免疫原性（、免疫原性（ImmunogenicityImmunogenicity)：指能够刺激机体免疫系统产生指能够刺激机体免疫系统产生指能够刺激机体免疫系统产生指能够刺激机体免疫系统产生免疫应答免疫应答免疫应答免疫应答（抗体或（抗体或（抗体或（抗体或致敏致敏致敏致敏T T细胞）的性能。受多种因素影响。细胞）的性能。受多种因素影响。细胞）的性能。受多种因素影响。细胞）的性能。受多种因素影响。二、特性二、特性二、特性二、特性AgT TB B致敏致敏致敏致敏T T细胞细胞细胞细胞浆细胞浆细胞浆细胞浆细胞抗体抗体抗体抗体 2 2、抗原性、抗原性、抗原性、抗原性(AntigenicityAntigenicity)或免疫反应性或免疫反应性或免疫反应性或免疫反应性(ImmunoreactivityImmunoreactivity):抗原内在本质，决定特异性和被识别。抗原内在本质，决定特异性和被识别。抗原内在本质，决定特异性和被识别。抗原内在本质，决定特异性和被识别。指能够与相应免疫应答产物发生特异性结合的性能。指能够与相应免疫应答产物发生特异性结合的性能。指能够与相应免疫应答产物发生特异性结合的性能。指能够与相应免疫应答产物发生特异性结合的性能。二、特性二、特性二、特性二、特性AgAgT TB B致敏致敏致敏致敏T T细胞细胞细胞细胞浆细胞浆细胞浆细胞浆细胞抗体抗体抗体抗体细胞因子细胞因子1、完全抗原（、完全抗原（Completeantigen):具有免疫原性和抗原性的物质。免疫原。具有免疫原性和抗原性的物质。免疫原。2、半抗原（、半抗原（Hapten)/不完全抗原不完全抗原：具有抗原性而无免疫原性的物质。具有抗原性而无免疫原性的物质。3、载体（、载体（Carrier）：）：使半抗原变成完全抗原，具有免疫原性的蛋白质。使半抗原变成完全抗原，具有免疫原性的蛋白质。三、完全抗原和半抗原三、完全抗原和半抗原三、完全抗原和半抗原三、完全抗原和半抗原载体载体(Carrier)半抗原半抗原+载体载体完全抗原完全抗原载体载体：使半抗原变成完全抗原的物质。使半抗原变成完全抗原的物质。（青霉素青霉素+血清蛋白血清蛋白/细胞细胞完全抗原完全抗原过敏反应）过敏反应）半抗原半抗原半抗原半抗原 抗体抗体抗体抗体+载体载体载体载体完全抗原完全抗原完全抗原完全抗原BTh 第一节、抗原的异物性与特异性第一节、抗原的异物性与特异性一、异物性一、异物性异物：通常指免疫系统胚胎期或淋巴细胞发育成熟时未异物：通常指免疫系统胚胎期或淋巴细胞发育成熟时未接触过的物质。异物性是免疫原的核心，首要条件。接触过的物质。异物性是免疫原的核心，首要条件。1、非己物质、非己物质抗原与机体的亲缘关系越远，组织结构差异越大，抗原与机体的亲缘关系越远，组织结构差异越大，免疫原性越强。免疫原性越强。异种、同种异型。异种、同种异型。2、屏蔽或改变的自身成分、屏蔽或改变的自身成分与免疫系统在解剖位置上处于隔绝的组织器官、或与免疫系统在解剖位置上处于隔绝的组织器官、或变异的抗原。如：眼晶状体蛋白、甲状腺球蛋白甲基变异的抗原。如：眼晶状体蛋白、甲状腺球蛋白甲基多巴诱导红细胞产生新抗原。多巴诱导红细胞产生新抗原。特异性：指抗原诱导机体产生免疫应答以及与免疫特异性：指抗原诱导机体产生免疫应答以及与免疫应答产物反应的专一性。应答产物反应的专一性。诊断和防治的理论基础诊断和防治的理论基础。由抗原表位决定。由抗原表位决定。二、特异性二、特异性1、抗原表位（、抗原表位（Epitope)：是抗原分子中决定抗原是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，它是特异性的特殊化学基团，它是TCR/BCR及抗体特异结及抗体特异结合的基本单位，又称抗原决定簇（合的基本单位，又称抗原决定簇（Antigenicdeterminant)。表位的性质、数目及空间构象决定着抗原的特异性。表位的性质、数目及空间构象决定着抗原的特异性。1、抗原表位、抗原表位组成：组成：517个氨基酸残基个氨基酸残基57个多糖残基或核苷酸个多糖残基或核苷酸抗原结合价：指能与抗体分子结合的功能性抗抗原结合价：指能与抗体分子结合的功能性抗原表位的数目。原表位的数目。半抗原半抗原-一价一价完全抗原（天然抗原）完全抗原（天然抗原）-多价抗原多价抗原构象表位：构象表位：序列上不相连续的多肽或多糖在空间构象序列上不相连续的多肽或多糖在空间构象上形成的表位。上形成的表位。线性表位线性表位：一段序列上连续的氨基酸片段。一段序列上连续的氨基酸片段。2、抗原表位的类型抗原表位的类型按照抗原表位结构特点：按照抗原表位结构特点：T细胞表位：细胞表位：加工后能加工后能与与T细胞抗原识别受体细胞抗原识别受体(TCR)结合的表位。结合的表位。B细胞表位：细胞表位：抗原分子上能与抗原分子上能与B细胞抗原识别受体细胞抗原识别受体(BCR)结合的表位。结合的表位。2、抗原表位的类型抗原表位的类型2、抗原表位的类型抗原表位的类型化学基团性质和空间构象决定了表位特异性；化学基团性质和空间构象决定了表位特异性；表位特异性决定了抗原特异性。表位特异性决定了抗原特异性。氨基苯磺酸氨基苯砷酸氨基苯甲酸抗氨基苯磺酸3、影响抗原特异性的因素、影响抗原特异性的因素4、半抗原、半抗原-载体效应载体效应半抗原与蛋白质载体偶联后可诱导出抗半抗原抗体。半抗原与蛋白质载体偶联后可诱导出抗半抗原抗体。载体效应：在免疫应答中，载体效应：在免疫应答中，B细胞识别半抗原，并提呈细胞识别半抗原，并提呈载体表位给载体表位给CD4+T细胞，细胞，CD4+T细胞识别载体表位后，细胞识别载体表位后，即以载体表位将即以载体表位将T、B连接起来，连接起来，T细胞才能激活细胞才能激活B细胞，细胞，这种效应称为载体效应。这种效应称为载体效应。半抗原载体B cellB cellB cellB cellT cellCD28B7CD40-CD40L1、一种抗原表位决定一种特异性，可刺激机、一种抗原表位决定一种特异性，可刺激机体产生一种相应的抗体。体产生一种相应的抗体。A抗原抗原B抗原抗原机机体体抗抗体体A机机体体抗抗体体B5、共同抗原与交叉反应、共同抗原与交叉反应2、一个抗原分子可同时携带多种不同的表位一个抗原分子可同时携带多种不同的表位抗原抗原312机体 抗体抗体抗体1抗体抗体2抗体抗体35、共同抗原与交叉反应、共同抗原与交叉反应3、共同抗原（共同抗原（Commmonantigen):两种不同抗原之间可有相同或相似的抗原表位。B抗原抗原A抗原抗原5、共同抗原与交叉反应、共同抗原与交叉反应4、交叉反应（、交叉反应（Cross-reaction)：一种抗原刺激机体产：一种抗原刺激机体产生的抗体，除与相应的抗原发生反应外，还与其他相生的抗体，除与相应的抗原发生反应外，还与其他相关的抗原发生反应。关的抗原发生反应。A抗原抗原机体机体抗体抗体A机体机体抗体抗体B抗体抗体1抗体抗体2抗体抗体3抗体抗体1抗体抗体4抗体抗体5B抗原抗原5、共同抗原与交叉反应、共同抗原与交叉反应第二节、第二节、影响抗原诱导免疫应答的因素影响抗原诱导免疫应答的因素影响抗原诱导免疫应答的因素影响抗原诱导免疫应答的因素一、抗原理化性质：一、抗原理化性质：二、宿主因素：二、宿主因素：三、抗原进入机体的方式：三、抗原进入机体的方式：一、抗原理化性质一、抗原理化性质1、分子量大小、分子量大小2、化学性质和结构复杂性、化学性质和结构复杂性3、分子构象和易接近性分子构象和易接近性4、物理状态物理状态1、分子量分子量大小大小100kD为强抗原为强抗原10-100kD为普通抗原为普通抗原100kD，免疫原性很弱。原因为直链氨，免疫原性很弱。原因为直链氨基酸易降解，藕联基酸易降解，藕联2%酪氨酸可增强免疫原性。酪氨酸可增强免疫原性。胰岛素富含芳香族氨基酸，免疫原性强。胰岛素富含芳香族氨基酸，免疫原性强。2、化学性质化学性质和结构复杂性和结构复杂性蛋白质蛋白质多糖多糖核酸核酸(核蛋白核蛋白)多肽激素多肽激素化学结构越复杂，免疫原性越强，尤其是化学结构越复杂，免疫原性越强，尤其是含芳香族氨基酸的物质。含芳香族氨基酸的物质。3、分子构象和易接近性、分子构象和易接近性抗原化学基团暴露在外（抗原化学基团暴露在外（表面表位）表面表位）与与B细胞细胞抗原识别受体易接近，免疫原性比较强。抗原识别受体易接近，免疫原性比较强。抗原分子构象（抗原分子构象（构象表位）构象表位）改变，失去免疫原性。改变，失去免疫原性。加热、口服易降低抗原免疫原性。加热、口服易降低抗原免疫原性。4、物理状物理状态态聚合蛋白质聚合蛋白质单体蛋白质单体蛋白质颗粒性抗原颗粒性抗原可溶性抗原可溶性抗原 1、遗传因素遗传因素不同种属对同一抗原反应性不同；不同种属对同一抗原反应性不同；同种不同个体对同一抗原的免疫应答能力不同；同种不同个体对同一抗原的免疫应答能力不同；乙肝疫苗乙肝疫苗（HBsAg）：部分人不产生抗体）：部分人不产生抗体。原因：原因：MHC，BCR、TCR等。等。二、宿主因素二、宿主因素2、年龄、性别和健康状态、年龄、性别和健康状态 免疫应答免疫应答强强弱弱年龄年龄青壮年青壮年幼年、老年幼年、老年性别性别雌性雌性雄性雄性感染感染(结核、麻疹结核、麻疹)、免疫抑制剂使用抑制免疫应答、免疫抑制剂使用抑制免疫应答抗原剂量：抗原剂量：过高、过低：免疫耐受过高、过低：免疫耐受免疫途径：免疫途径：皮内皮内皮下皮下腹腔、静脉腹腔、静脉口服：免疫耐受口服：免疫耐受间隔时间：适当，因抗原而异间隔时间：适当，因抗原而异免疫佐剂：免疫佐剂：弗氏佐剂弗氏佐剂IgG类抗体类抗体明矾佐剂明矾佐剂IgE类抗体类抗体三、抗原进入机体的方式三、抗原进入机体的方式第三节、抗原的种类第三节、抗原的种类1、胸腺依赖性抗原、胸腺依赖性抗原(Thymusdependentantigen,TD-Ag):病原微生物、血清蛋白等。病原微生物、血清蛋白等。AIDS病人无应答。病人无应答。2、胸腺非依赖性抗原、胸腺非依赖性抗原(Thymusindependentantigen,TI-Ag):细菌脂多糖细菌脂多糖、荚膜多糖、聚合鞭毛素等。、荚膜多糖、聚合鞭毛素等。分分TI-1Ag（丝裂原）（丝裂原）、TI-2Ag（重复重复B细胞表位）细胞表位）一、根据产生抗体是否需要一、根据产生抗体是否需要Th细胞细胞 B B细胞抗原分为：细胞抗原分为：TD-Ag与与TI-Ag活化活化B细胞的不同机制细胞的不同机制胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原胸腺非依赖性抗原胸腺非依赖性抗原TD-Ag与与TI-Ag的的比较比较 TD-Ag TI-Ag组成 B、T细胞表位 丝裂原或重复B细胞表位T细胞辅助 必需 无需免疫应答 体液和细胞免疫应答 体液免疫应答抗体类型 多种 IgM免疫记忆 有 无二、根据抗原与机体的亲缘关系二、根据抗原与机体的亲缘关系1、异种抗原（Xenogenic Ag)2、同种异型抗原（Allogenic Ag)3、自身抗原（Autoantigen)4、异嗜性抗原（Heterophilic antigen)5、独特型抗原（Idiotypic antigen）不同物种成分：动物、植物、细菌、病毒等；不同物种成分：动物、植物、细菌、病毒等；动物的免疫血清等：既是抗体又是抗原。动物的免疫血清等：既是抗体又是抗原。轮状病毒葡萄球菌1、异种抗原、异种抗原（XenogenicAg)同一种属不同个体之间存在各种组织抗原的差异。同一种属不同个体之间存在各种组织抗原的差异。HLA抗原抗原-移植排斥反应移植排斥反应血型抗原血型抗原-ABO系统，系统，Rh系统系统-输血反应输血反应免疫球蛋白免疫球蛋白2、同种异型抗原、同种异型抗原（AllogenicAg)新生儿溶血3、自身抗原、自身抗原（Autoantigen)自身正常成分：自身正常成分：自身耐受破坏（免疫系统，淋巴细胞病变）自身耐受破坏（免疫系统，淋巴细胞病变）自身免疫应答：糖尿病、自身免疫应答：糖尿病、SLE等等隔离自身成分释放：隔离自身成分释放：外伤、手术脑组织，精子，眼晶状体等外伤、手术脑组织，精子，眼晶状体等入血免疫应答入血免疫应答修饰的自身抗原：修饰的自身抗原：感染，药物，烧伤，射线等自身组织结构感染，药物，烧伤，射线等自身组织结构改变免疫应答。改变免疫应答。又称又称Fossman抗原，指存在于人、动物、植抗原，指存在于人、动物、植物、微生物之间的共同抗原。物、微生物之间的共同抗原。如：溶血性链球菌如：溶血性链球菌M蛋白。蛋白。4、异嗜性抗原、异嗜性抗原（Heterophilicantigen)异嗜性抗原的本质是（）A、异种抗原 B、共同抗原 C、改变的自身抗原 D、同种异型抗原 E、半抗原 溶血性链球菌：溶血性链球菌：M蛋白蛋白（人肾小球基底膜、（人肾小球基底膜、心肌组织有共同抗原）心肌组织有共同抗原）机体机体心肌组织，心瓣膜组织心肌组织，心瓣膜组织（风湿性心脏病）（风湿性心脏病）抗抗M蛋白抗体蛋白抗体肾小球基底膜肾小球基底膜（肾小球肾炎）（肾小球肾炎）独特型抗原：TCR、BCR或Ig的V区（CDR/HVR）所具有的独特的氨基酸顺序和空间构型，可诱导机体产生抗体。这些独特的氨基酸序列组成的表位称为独特型（Idiotype,Id），诱导产生的抗体为抗独特型抗体。Ab1-Ab2-Ab3-.，形成免疫网络5、独特型抗原、独特型抗原（Idiotypicantigen）一、超抗原：某些抗原物质，只需要极低浓度（110ng/ml）即可激活2%20%某些亚型的T细胞克隆，产生极强的免疫应答，这类抗原称为超抗原（超抗原（Superantigen,SAg)。如：金黄色葡萄球菌肠毒素如：金黄色葡萄球菌肠毒素SEA-SEE。第四节、非特异性免疫刺激剂第四节、非特异性免疫刺激剂作用机制作用机制作用特点作用特点1、超抗原不需在APC内处理2、非MHC分子限制3、TCR V特异性4、刺激T细胞释放大量细胞因子二、二、免疫佐剂免疫佐剂（Adjuvant）预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫类型的非特异性免疫增强物质。免疫应答或改变免疫类型的非特异性免疫增强物质。n生物佐剂：卡介苗、短小棒状杆菌、脂多糖、细生物佐剂：卡介苗、短小棒状杆菌、脂多糖、细胞因子等胞因子等n无机化合物佐剂：氢氧化铝无机化合物佐剂：氢氧化铝n人工合成佐剂：人工合成佐剂：polyI:C、polyA:Un新佐剂：脂质体、免疫刺激复合物等新佐剂：脂质体、免疫刺激复合物等弗氏佐剂：是目前动物实验中最常用的佐剂弗氏佐剂：是目前动物实验中最常用的佐剂二、二、丝裂原丝裂原（1）T细胞丝裂原（细胞丝裂原（Mitogen）：诱导）：诱导T细胞有丝分裂细胞有丝分裂刀豆蛋白（刀豆蛋白（ConA）植物血凝素（植物血凝素（PHA）,红芸豆提取红芸豆提取美洲商陆（美洲商陆（PWM）（2）B细胞丝裂原：诱导细胞丝裂原：诱导B细胞有丝分裂细胞有丝分裂脂多糖（脂多糖（LPS）：针对小鼠）：针对小鼠美洲商陆（美洲商陆（PWM）葡萄球菌蛋白葡萄球菌蛋白A（SPA）对人体具有抗原和抗体二重性的物质是（对人体具有抗原和抗体二重性的物质是（）A、白喉外毒素、白喉外毒素B、干扰素、干扰素C、异种细胞因子、异种细胞因子D、细菌外毒素、细菌外毒素E、马抗破伤风血清、马抗破伤风血清位于抗原分子表面，易被位于抗原分子表面，易被BCR或抗体识别结合的表位称（或抗体识别结合的表位称（）A、独特型表位、独特型表位B、顺序表位、顺序表位C、功能性抗原表位、功能性抗原表位D、隐蔽性抗原表位、隐蔽性抗原表位E、抗原表位、抗原表位相同条件下，下列物质中免疫原性最强的是（相同条件下，下列物质中免疫原性最强的是（）A、核酸、核酸B、蛋白质、蛋白质C、多糖、多糖D、半抗原、半抗原E、脂类、脂类相关问题相关问题免疫学中的非己物质不包括（免疫学中的非己物质不包括（）A、异种物质、异种物质B、同种异体物质、同种异体物质C、结构发生改变的自身物质、结构发生改变的自身物质D、胚胎期免疫细胞接触过的自身物质、胚胎期免疫细胞接触过的自身物质E、胚胎期免疫细胞未接、胚胎期免疫细胞未接触过的自身物质触过的自身物质决定抗原特异性的物质基础是（决定抗原特异性的物质基础是（）A、抗原表位、抗原表位B、抗原的电荷性质、抗原的电荷性质C、抗原的大小、抗原的大小D、载体的性质、载体的性质E、抗原的物理性状、抗原的物理性状异嗜性抗原的本质是（异嗜性抗原的本质是（）A、异种抗原、异种抗原B、共同抗原、共同抗原C、改变的自身抗原、改变的自身抗原D、同种异型抗原、同种异型抗原E、半抗原、半抗原相关问题相关问题对人体而言，对人体而言，ABO血型抗原是（血型抗原是（）A、异种抗原、异种抗原B、自身抗原、自身抗原C、异嗜性抗原、异嗜性抗原D、共同抗原、共同抗原E、同种异型抗原同种异型抗原相关问题相关问题异物是指（异物是指（）A.异种物质异种物质B同种异体物质同种异体物质C.结构发生改变的自身物质结构发生改变的自身物质D.胚胎期机体免疫细胞未曾胚胎期机体免疫细胞未曾接触过的物接触过的物E.以上均是以上均是TD-Ag（）A.在胸腺中形成在胸腺中形成B.刺激胸腺产生抗体刺激胸腺产生抗体C.不能引起体液免疫应答不能引起体液免疫应答D.仅存在于仅存在于T细胞表面细胞表面E.只有在只有在T细胞辅助下才能激活细胞辅助下才能激活B细胞细胞小小结结n抗原抗原n免疫原性、抗原性免疫原性、抗原性n完全抗原、半抗原、完全抗原、半抗原、载体载体n抗原表位抗原表位n共同抗原和交叉反应共同抗原和交叉反应n同种异型抗原、异嗜性抗原同种异型抗原、异嗜性抗原n超抗原、超抗原、TD-Ag、TI-Agn免疫原性影响因素免疫原性影响因素n免疫佐剂免疫佐剂