医学免疫学教案第03章-抗原.doc

(完整word)医学免疫学教案第03章 抗原

一、题目
抗 原
二、对象
06年级 本科
三、单元教学目标与课时分配
掌握：抗原、完全抗原、半抗原、抗原决定簇、TD抗原和TI抗原、T细胞和B细胞表位的概念,抗原的特异性。
熟悉:抗原的特性、种类，超抗原的概念、特点。
了解：共同抗原和交叉反应人工抗原的概念和特性、佐剂的概念.
120分钟
四、授课重点
抗原的概念和特性；决定免疫原性的因素；抗原的特异性、抗原决定基(表位）概念； 胸腺依赖性抗原和胸腺非依赖性抗原的概念。

五、授课难点
抗原表位的分类及其结构特点；超抗原
六、授课形式
大班理论课
七、授课方法
与课前准备
认真查阅相关的书籍、文献资料,
运用多媒体课件授课
八、 教材与
参考文献

（1）陈蔚峰主编《医学免疫学》（第四版，人民卫生出版社）
（2）高晓明主编《医学免疫学基础》（第一版,北京医科大学出版社）
(3)龚非力主编《医学免疫学》(第一版，科学出版社）
(4）Roitt,et al.Immunology. Sixth edition。2001 Published by Mosby。London WC1H 9 LB。UK。
(5）周光炎主编《免疫学原理》(上海科学技术文献出版社）

九、思考题
(1）如何理解抗原—抗体结合的特异性？交叉反应性?
（2）试比较淋巴细胞的3类激活原—-抗原、超抗原和有丝分裂原的区别。

十、教研室审查意见

主任签字

新乡医学院 免疫学教研室 2007年 10月 15日

基本内容
教学手段和教学组织
第三章 抗 原
一、抗原概述
(一)抗原的概念：抗原（antigen， Ag)是指能与T，B淋巴细胞的受体结合，促使其增殖、分化、产生抗体和致敏淋巴细胞,并与之结合，进而发挥免疫效应的物质.
(二)抗原的基本性质
1、免疫原性（immunogenicity)：抗原刺激机体产生免疫应答，诱生抗体或致敏淋巴细胞的能力。
2、抗原性（antigenicity)：抗原与其诱生的抗体或致敏淋巴细胞有特异性结合的能力。也写作反应原性。
(三）完全抗原和半抗原：根据两个基本性质将抗原分为完全抗原和半抗原。
1、完全抗原:同时具备2个性质.天然的蛋白质都是完全抗原。
2、半抗原（hapten）:只有抗原性而没有免疫原性的物质,即只能与抗体结合，却不能单独诱导抗体产生的物质，称为半抗原.也写作不完全抗原.一般分子量较小，如化学药物。
半抗原+载体（carrier）→完全抗原
（四)根据产生的效应不同,将抗原分3类
1、免疫原（immunogen):引起正常的免疫应答，即通常意义的抗原.
2、变应原(allergen）：引起超敏反应。
3、耐受原(tolerogen)：引起免疫耐受，即特异性无应答状态。
二、抗原的异物性与特异性
（一)异物性：是免疫原的核心特点.根据亲缘关系，异物性可包括：

通过前面讲过的绪论及举例子引入抗原的概念

通过动画演示讲解抗原的两个特性

图解

举例

基本内容
教学手段和教学组织
1、异种物质：抗原与宿主间的亲缘关系越远，组织结构差异越大，免疫原性越强.如细菌、动物蛋白制剂等对人体而言就属于异种物质，是很好的免疫原。
2、同种异体物质:同物种的不同个体之间，由于遗传性不同，组织细胞结构也有差异,也具有免疫原性.如ABO血型抗原等。
3、自身成分:
⑴自身成分发生改变，被机体视为异物。
⑵在胚胎期未与淋巴细胞充分接触过的物质，如精子、脑组织、眼晶状体蛋白等因外伤逸出，也被视为异物，具有免疫原性。
（二)特异性（specificity）：指抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性。抗原的特异性表现在两个方面:①免疫原性的特异性――抗原只能刺激免疫系统产生针对该抗原的抗体和致敏淋巴细胞;②抗原性的特异性――抗原只能与相应的抗体和/或致敏淋巴细胞结合或反应。特异性是免疫应答最根本的特点，也是免疫学诊断和防治的理论基础。而免疫应答的特异性是由抗原的特异性所决定的，进一步说,是由抗原分子上的抗原决定基(表位）所决定的.
1、抗原决定基（antigenic determinant）:指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，又称为表位（epitope），也写作抗原决定簇。抗原通过抗原决定基与相应淋巴细胞表面的抗原受体(BCR/TCR)结合，引起免疫应答（特异的免疫原性)，抗原也藉此与抗体发生特异性结合（特异的反应原性）。
能与抗体分子结合的抗原表位的总和称为抗原结合价.完全抗原均为多价，半抗原为单价.
2、抗原决定基的类型：根据其结构不同，将抗原决定基分为2类：
⑴构象决定基（conformational determinant）：指序列上不相连的几个氨基酸残基，在高级结构上联系在一起，构成一定的空间构象。一般位于分子表面，由BCR或抗体识别。
⑵线性决定基(linear determinant）：指一段序列上连续的氨基酸片断。多位于分子内部，需要酶水解后才暴露出来，主要由TCR识别，位于表面的也可由BCR识别。T细胞决定基均为线性决定基。
图示异物性

举例（自身免疫病）

图示

动画

举例

基本内容
教学手段和教学组织
T细胞表位和B细胞表位的比较

T细胞表位
B细胞表位
识别的受体
TCR
BCR
MHC限制性
必需
无需
APC处理
需要
不需要
表位性质
变性多肽
天然多肽、多糖、有机化合物等
表位大小
8～12氨基酸（CD8+T细胞)12～17氨基酸(CD4+T细胞)
5~15氨基酸，5~7单糖，5～7核苷酸
表位类型
线性表位(一级结构)
构象表位（3级结构）,线性表位
表位位置
抗原分子任意部位（内部或表面)
抗原分子表面
3、抗原决定基的影响因素：抗原表位的性质、数目、位置和空间构象决定抗原表位的特异性(表3—2)。
4、半抗原－载体效应：可解释药物诱发的超敏反应
5、共同抗原和交叉反应
⑴共同抗原(common antigen)：两种不同抗原之间存在相同或相似的抗原决定基。
⑵交叉反应（cross-reaction）：抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似抗原决定基的不同抗原的反应.
意义:交叉反应常见，给临床的特异性诊断带来困难，出现假阳性结果。
三、影响抗原免疫应答的因素
（一)抗原分子的理化性质:
1、化学性质：蛋白质是良好的免疫原。另外，多糖、脂类、脂多糖、核酸均有一定的免疫原性.
2、分子量：分子量越大，含有抗原决定基越多，且不易降解，免疫原性越强。分子量一般在10KD以上。
图示及表格比较

图示及举例

动画及图示

图示

基本内容
教学手段和教学组织
3、结构复杂性:序列中含芳香环的氨基酸可增强免疫原性。
4、分子构象
5、 易接近性
6、物理状态:聚合体强于单体，颗粒性抗原强于可溶性抗原。
(二)宿主方面因素
1、遗传因素：机体对抗原的应答能力受免疫应答基因(Ir gene）的控制，故不同个体对同一抗原往往表现出不同程度的应答。
2、年龄、性别与健康状态：
（三)抗原进入机体方式的影响：包括接种剂量、途径、两次免疫间的时间间隔、次数以及佐剂等均影响应答的强弱
四、抗原的分类
（一）根据产生抗体是否需要Th细胞而分类:
1、胸腺依赖性抗原(thymus dependent antigen， TD-Ag):这类抗原刺激B细胞产生抗体必须有巨噬细胞和Th细胞的参与。大多数蛋白质抗原为TD—Ag。有以下主要特点:
⑴分子量大,结构复杂，既有B细胞决定基,又有T细胞决定基。
⑵刺激机体主要产生IgG类抗体。
⑶既能引起体液免疫，又能引起细胞免疫。
⑷具有回忆应答.
2、胸腺非依赖性抗原（thymus independent antigen, TI-Ag）：这类抗原刺激B细胞产生抗体无需有巨噬细胞和Th细胞的参与。少数抗原为TI-Ag，如细菌脂多糖、荚膜多糖、聚合鞭毛素等。有以下主要特点:
⑴结构简单，有相同B细胞决定基，且重复出现，无T细胞决定基。
⑵刺激机体主要产生IgM类抗体,无IgG类别转换。
⑶只能引起体液免疫，不能引起细胞免疫。
⑷不引起回忆应答
图示及动画

举例

图示

基本内容
教学手段和教学组织
⑴隐蔽的自身抗原
⑵修饰的自身抗原
4、异嗜性抗原：指不同种属生物间存在着的共同抗原。其临床意义有两点:
⑴解释某些疾病的发病机制
例1：链球菌细胞壁与人肾小球基底膜及心肌组织有共同抗原，链球菌感染后可能引起肾小球肾炎、心肌炎.
例2：大肠杆菌O14脂多糖与人结肠粘膜有共同抗原，引起溃疡性结肠炎。
⑵借助异嗜性抗原进行临床诊断
例1：Weil—Felix反应（外斐反应)：引起斑疹伤寒的立克次体与变形杆菌有共同抗原。
例2：EB病毒引起的传染性单核细胞增多症患者血清中出现能凝集绵羊红细胞(SRBC）的异嗜性抗体.
5、肿瘤抗原:细胞癌变过程中出现的新抗原或过度表达的抗原的总称.分两类
⑴肿瘤特异性抗原(TSA)：只存在于某种肿瘤细胞，而不存在于正常细胞的新抗原。
⑵肿瘤相关性抗原(TAA）:肿瘤细胞和正常细胞都具有，但肿瘤发生时大量增多的抗原.此类抗原只表现出量变，而没有严格的肿瘤特异性。
例1 甲胎蛋白（alpha-fetoprotein， AFP),与原发性肝癌有关，为分泌性抗原。
例2 癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA),与结肠癌有关，为肿瘤细胞膜脱落抗原。
（三）根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类
1、内源性抗原(endogenous antigen）指在抗原提呈细胞内新合成的抗原，如病毒感染细胞内新合成的病毒蛋白、肿瘤抗原。
2、外源性抗原(exogenous antigen）来源于抗原提呈细胞之外，不由其合成的抗原。如被APC吞噬的细胞或细菌。
举例（自身免疫病）

联系临床更好的讲解肿瘤抗原

图示比较内源性抗原和外源性抗原在结构及免疫应答方面的异同

基本内容
教学手段和教学组织
五、非特异性免疫刺激剂
(一）超抗原（superantigen， sAg):某些物质，只需极低浓度(1～10ng/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.
(二)佐剂(adjuvant） 与抗原一起注射或预先注入机体，可增强机体对抗原的应答强度或改变应答的类型.
(三）丝裂原（mitogen) 也称有丝分裂原，可与淋巴细胞表面相应受体结合，致细胞发生有丝分裂和增殖.丝裂原可激活某一类淋巴细胞的全部克隆，为非特异性多克隆激活剂。该性质用于体外机体免疫功能的检测，即淋巴细胞转化试验。

作用于人和小鼠T，B淋巴细胞的重要丝裂原

对T，B淋巴细胞的促增殖作用  
人T细胞
人B细胞
小鼠T细胞
小鼠B细胞
刀豆蛋白A（ConA）
+
—
+
-
植物血凝素(PHA)
+
—
+
—
美洲商陆(PWM)
+
+
+
+
脂多糖（LPS)
-
—
—
+
葡萄球菌A蛋白(SPA)
—
+
—
—

列表比较超抗原的普通抗原的异同
联系临床

联系试验中常用的佐剂

通过丝裂原的作用联系实验课上要做的淋巴细胞转化实验

列表（常用的丝裂原）

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