免疫刺激物.pptx

目的要求目的要求 掌握抗原的概念、基本属性掌握抗原的概念、基本属性掌握抗原表位的概念及类型掌握抗原表位的概念及类型熟悉影响抗原免疫原性的主要因素熟悉影响抗原免疫原性的主要因素熟悉抗原的主要分类方法熟悉抗原的主要分类方法了解交叉反应的概念及形成基础了解交叉反应的概念及形成基础 了解其他免疫激活物了解其他免疫激活物免疫细胞激活物的概念与类型免疫细胞激活物的概念与类型一、免疫细胞激活物的概念一、免疫细胞激活物的概念二、免疫细胞激活物的类型二、免疫细胞激活物的类型免疫细胞激活物的概念免疫细胞激活物的概念 可可特异性特异性或或非特异性非特异性的导致免疫的导致免疫细胞活化并增殖的物质。细胞活化并增殖的物质。免疫活性细胞激活物的类型免疫活性细胞激活物的类型免疫活性细胞激活物：免疫活性细胞激活物：抗原：与抗原受体结合，单克隆抗原：与抗原受体结合，单克隆特异特异激活激活T/B细胞细胞 有丝分裂原：与丝裂原结合蛋白结合，有丝分裂原：与丝裂原结合蛋白结合，非特异非特异激活激活T/B细胞细胞 超抗原：与抗原受体非抗原结合部位结合超抗原：与抗原受体非抗原结合部位结合非特异非特异激活激活T/B细胞细胞其他免疫细胞激活物：其他免疫细胞激活物：病原相关分子模式：脂多糖、肽聚糖、甘露糖等病原相关分子模式：脂多糖、肽聚糖、甘露糖等 CpG 抗原抗原特异性免疫细胞激活物特异性免疫细胞激活物一、抗原概念的形成一、抗原概念的形成二、抗原的免疫反应性二、抗原的免疫反应性三、抗原的免疫原性三、抗原的免疫原性四、抗原的分类四、抗原的分类 能与能与TCR/BCR结合，启动免疫应结合，启动免疫应答，并能与相应的免疫应答产物（抗答，并能与相应的免疫应答产物（抗体和效应细胞）在体内外发生特异性体和效应细胞）在体内外发生特异性结合的物质，也称为免疫原。结合的物质，也称为免疫原。抗原的范畴与定义抗原的范畴与定义 B 细胞抗原受体细胞抗原受体(BCR)T 细胞抗原受体细胞抗原受体(TCR)TCRMHC分子分子T细胞对抗原的识别细胞对抗原的识别B细胞对抗原的识别细胞对抗原的识别BCRT细胞细胞B细胞细胞APCAgAg肽肽Ag免疫原性：免疫原性：能够刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力能够刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力 免疫反应性：免疫反应性：选择结合性选择结合性与免疫应答产物与免疫应答产物-抗体或效应细胞发生特异结合的能力抗体或效应细胞发生特异结合的能力抗原的基本属性抗原的基本属性 BSANO2NO2NO2+DNPNO2NO2NO2NO2NO2半抗原半抗原载体载体半抗原（半抗原（hapten)与载体与载体(carrier)（二硝基苯（二硝基苯）完全抗原完全抗原半抗原半抗原载体效应载体效应 载体载体TB免疫原性免疫原性+免疫反应性免疫反应性只有免疫反应性，只有免疫反应性，无免疫原性无免疫原性赋予半抗原赋予半抗原以免疫原性以免疫原性的物质（蛋的物质（蛋白质）白质）决定抗原特异性的物质基础决定抗原特异性的物质基础 1、抗原决定簇（表位，、抗原决定簇（表位，epitope）是与抗原受体及抗体形成空间互补结构的是与抗原受体及抗体形成空间互补结构的基本结构单位。基本结构单位。-抗原分子中决定抗原特异抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。性的特殊化学基团。2、抗原表位的组成、抗原表位的组成3、抗原表位的类型、抗原表位的类型4、交叉反应、交叉反应抗原表位的组成抗原表位的组成 抗原表位是被免疫细胞和抗体分子识别的抗原表位是被免疫细胞和抗体分子识别的标志，是免疫反应具有特异性的物质基础。标志，是免疫反应具有特异性的物质基础。AgTB效应细胞效应细胞抗体抗体TCRBCR表位表位氨基酸：氨基酸：单糖：单糖：核苷酸：核苷酸：12345115316-21113-11956-62146-15194-99鲸肌红蛋白上的表位鲸肌红蛋白上的表位抗原的结合价：抗原分子上能和抗体结合的表位数量总和。抗原的结合价：抗原分子上能和抗体结合的表位数量总和。表位的类型表位的类型 结构类型：结构类型：构象表位（不连续决定簇，非线性表位）构象表位（不连续决定簇，非线性表位）顺序表位（连续决定簇，线性表位）顺序表位（连续决定簇，线性表位）识别类型：识别类型：B细胞识别表位（多位于表面，直接识别）细胞识别表位（多位于表面，直接识别）T细胞识别表位（存在任何部位，需细胞识别表位（存在任何部位，需APC处理）处理）功能类型：功能类型：功能性表位（易被功能性表位（易被BCR或抗体结合的表面表位）或抗体结合的表面表位）隐蔽性表位（位于分子内部不能直接与隐蔽性表位（位于分子内部不能直接与BCR 或抗体结合的表位）或抗体结合的表位）构象表位构象表位 顺序表位顺序表位 连续的线性排列的氨基酸组成的表位连续的线性排列的氨基酸组成的表位序列上不连续排列氨基酸、通过折叠，序列上不连续排列氨基酸、通过折叠，使其在空间结构上相互连接使其在空间结构上相互连接,形成特形成特定的空间构型定的空间构型TBTTTT、B细胞识别的抗原决定簇细胞识别的抗原决定簇 B细胞可识别构象表位和顺序表位细胞可识别构象表位和顺序表位T细胞仅识别经细胞仅识别经APC加工提呈的顺序表位加工提呈的顺序表位 T细胞细胞与与B细胞识别表位的比较细胞识别表位的比较 项目项目T细胞识别表位细胞识别表位B细胞识别表位细胞识别表位表位识别受体表位识别受体TCRBCRMHC分子参与分子参与必需必需无需无需表位性质表位性质主要是线性短肽主要是线性短肽天然多肽、多糖、脂多天然多肽、多糖、脂多糖、有机化合物糖、有机化合物表位大小表位大小810个氨基酸（个氨基酸（CD8T细胞）；细胞）；1318个氨基酸个氨基酸（CD4T细胞）细胞）57个氨基酸、个氨基酸、57个单个单糖、核苷酸糖、核苷酸表位类型表位类型顺序表位顺序表位构象表位或顺序表位构象表位或顺序表位表位位置表位位置抗原分子任意部位抗原分子任意部位抗原分子表面抗原分子表面抗原抗原-抗体反应的特异性抗体反应的特异性取决于取决于抗原决定簇的化学组成抗原决定簇的化学组成抗原决定簇的空间排列抗原决定簇的空间排列抗原决定簇的立体构型抗原决定簇的立体构型NH2NH2NH2NH2抗苯胺抗体抗苯胺抗体 +抗对氨基抗对氨基苯苯 +甲酸甲酸抗体抗体抗对氨基抗对氨基苯苯 +磺酸磺酸抗体抗体抗对氨基抗对氨基苯苯 +砷酸砷酸抗体抗体COOHSO3HAsO3H抗原抗原-抗体反应的特异性（一）抗体反应的特异性（一）区分不同化学组成的化学基团区分不同化学组成的化学基团 NH2NH2NH2NH2抗苯胺抗体抗苯胺抗体 +抗抗邻邻氨基苯氨基苯 +甲酸抗体甲酸抗体抗抗对对氨基苯氨基苯 +甲酸抗体甲酸抗体抗抗间间氨基苯氨基苯 +甲酸抗体甲酸抗体COOHCOOHCOOH抗原抗原-抗体反应的特异性抗体反应的特异性（二）（二）区分不同空间位置的相同化学基团区分不同空间位置的相同化学基团 COOHHOCHHOCH COOH COOH HCOHHOCH COOH 左旋酒石酸左旋酒石酸 右旋酒石酸右旋酒石酸抗左旋酒石酸抗左旋酒石酸 抗体抗体 +抗右旋酒石酸抗右旋酒石酸 抗体抗体 +抗原抗原-抗体反应的特异性抗体反应的特异性（三）（三）区分不同立体构象的相同化合物区分不同立体构象的相同化合物 交叉反应交叉反应一、交叉反应的发现一、交叉反应的发现二、交叉反应的原因二、交叉反应的原因三、交叉反应的临床意义三、交叉反应的临床意义豚鼠内脏豚鼠内脏绵羊红细胞绵羊红细胞Forssman抗原的发现抗原的发现交叉反应交叉反应 抗体除可与相应的特抗体除可与相应的特异性抗原反应外，还异性抗原反应外，还与某些非诱生抗原反与某些非诱生抗原反应的现象。应的现象。豚鼠内脏豚鼠内脏相同抗原相同抗原共同决定簇共同决定簇相似决定簇相似决定簇交交叉叉反反应应发发生生的的分分子子基基础础两种不同的抗原分子所具有的相两种不同的抗原分子所具有的相同或相似的表位称为同或相似的表位称为共同抗原共同抗原 抗原的免疫原性抗原的免疫原性1、抗原的结构与生物学特性抗原的结构与生物学特性2 2、免疫系统的识别能力、免疫系统的识别能力3 3、抗原与免疫系统的接触方式、抗原与免疫系统的接触方式抗原的结构与生物学特性抗原的结构与生物学特性“异物异物”性性大分子性大分子性结构复杂性结构复杂性易接近性易接近性可提呈性可提呈性 抗原的免疫原性抗原的免疫原性与自身组织成分的相似程度与自身组织成分的相似程度 病原体、异体移植物、体内衰变细胞、病原体、异体移植物、体内衰变细胞、基因突变产生的肿瘤细胞等基因突变产生的肿瘤细胞等免疫系统在发育过程中是否接触免疫系统在发育过程中是否接触 精子、眼晶状体蛋白精子、眼晶状体蛋白“异物性异物性”的含义的含义 大分子性：大分子性：通常通常10KD。分子量越大，抗原性越强。分子量越大，抗原性越强。结构复杂性：结构复杂性：天然抗原多为大分子有机物。蛋白质天然抗原多为大分子有机物。蛋白质多糖类，多糖类，脂类脂类和核酸很难诱导应答。和核酸很难诱导应答。分子结构越复杂则免疫原性越强。环状结构大于直链结分子结构越复杂则免疫原性越强。环状结构大于直链结构，构，凡含有芳香族氨基酸（尤为酪氨酸等）的蛋白质抗凡含有芳香族氨基酸（尤为酪氨酸等）的蛋白质抗原性较强原性较强。易接近性：易接近性：表位被淋巴细胞抗原受体接近的程度表位被淋巴细胞抗原受体接近的程度可提呈性：可提呈性：T细胞只识别细胞只识别APC提呈的抗原提呈的抗原 分子量大可溶性差免疫原性强分子量大可溶性差免疫原性强多聚赖氨酸多聚赖氨酸 多聚丙氨酸多聚丙氨酸 酪氨酸酪氨酸 谷氨酸谷氨酸 抗体抗体+抗体抗体 抗体抗体+易接近性易接近性宿主免疫系统的识别能力宿主免疫系统的识别能力 1、宿主的遗传背景、宿主的遗传背景2、宿主的年龄：、宿主的年龄：青壮年动物青壮年动物幼年幼年/老年老年 3、性别、性别:雌性雌性雄性雄性 4、宿主的健康状况、宿主的健康状况5、种属性：、种属性：多糖对人和小鼠具免疫原性，豚鼠则无多糖对人和小鼠具免疫原性，豚鼠则无 抗原的免疫原性抗原的免疫原性抗原与宿主免疫系统的接触方式抗原与宿主免疫系统的接触方式 1、抗原的剂量：、抗原的剂量：适当适当2、抗原进入机体的途径、抗原进入机体的途径3、间隔时间和免疫次数、间隔时间和免疫次数4、是否应用佐剂（、是否应用佐剂（Adjuvant）皮内皮下肌肉腹腔、静脉口服皮内皮下肌肉腹腔、静脉口服 抗原的免疫原性抗原的免疫原性 抗原的分类抗原的分类 一、根据一、根据B细胞产生抗体是否需细胞产生抗体是否需Th细胞的辅助细胞的辅助二、根据抗原与机体间的亲缘关系二、根据抗原与机体间的亲缘关系三、根据抗原进入加工途径前所处的位置三、根据抗原进入加工途径前所处的位置抗原的分类（一）抗原的分类（一）根据根据B细胞的激活是否需要细胞的激活是否需要T细胞的辅助细胞的辅助：1、T细胞依赖抗原细胞依赖抗原（T cell-dependent antigen，TD-Ag）需需T细胞辅助才能激活细胞辅助才能激活B细胞产生抗体的抗原。细胞产生抗体的抗原。特点：多为蛋白质抗原，分子量大，结构复杂，特点：多为蛋白质抗原，分子量大，结构复杂，B细胞识别表位和细胞识别表位和T细胞识别表位并存。细胞识别表位并存。2、T细胞非依赖抗原细胞非依赖抗原（T cell-independent antigen，TI-Ag）刺激刺激B细胞产生抗体无需细胞产生抗体无需T细胞辅助。细胞辅助。特点：多为多糖抗原，分子量大，结构简单，含有特点：多为多糖抗原，分子量大，结构简单，含有B细胞识别表细胞识别表位，单一且重复排列，能与多个位，单一且重复排列，能与多个BCR交联，单独激活交联，单独激活B细胞。细胞。TD-Ag与与TI-Ag的特点的特点 TD-Ag TI-Ag化学性质化学性质 多为蛋白质多为蛋白质 多为多糖抗原多为多糖抗原 诱导抗体类型诱导抗体类型 IgG IgM细胞免疫细胞免疫 +免疫记忆免疫记忆 +抗原的分类（二）抗原的分类（二）根据抗原与机体间的亲缘关系：根据抗原与机体间的亲缘关系：1、异种抗原：、异种抗原：病原生物及其代谢产物病原生物及其代谢产物2、同种异型抗原：、同种异型抗原：ABO血型抗原、血型抗原、HLA3、自身抗原：、自身抗原：隐蔽的隐蔽的/修饰的（辐射、药物、细菌）修饰的（辐射、药物、细菌）4、异嗜性抗原：、异嗜性抗原：一类与种属无关，存在于人、动一类与种属无关，存在于人、动物和微生物之间的共同抗原物和微生物之间的共同抗原n溶血性链球菌溶血性链球菌MM蛋白蛋白人肾小球基底膜和心肌细胞有共同抗原：人肾小球基底膜和心肌细胞有共同抗原：肾小球肾炎和心肌炎肾小球肾炎和心肌炎n大肠杆菌大肠杆菌O14O14型型LPSLPS人结肠粘膜：溃疡性结肠炎人结肠粘膜：溃疡性结肠炎1 1、病原体、动物血清、药物、食物等、病原体、动物血清、药物、食物等2 2、血型物质、组织相容性抗原等、血型物质、组织相容性抗原等3 3、晶状体蛋白、精子等、晶状体蛋白、精子等4 4、梅毒螺旋体、梅毒螺旋体牛心包浸出液牛心包浸出液医学实践中的抗原医学实践中的抗原 异种抗原异种抗原 同种异型抗原同种异型抗原 自身抗原自身抗原 异嗜性抗原异嗜性抗原 根据抗原进入加工途径前所处的位置是位于细胞根据抗原进入加工途径前所处的位置是位于细胞内还是细胞外区分：内还是细胞外区分：外源性抗原：外源性抗原：抗原在内体加工。一般为非己成分，抗原在内体加工。一般为非己成分，如细菌如细菌 内源性抗原：内源性抗原：抗原在胞质内加工。宿主细胞内复抗原在胞质内加工。宿主细胞内复制的病毒产生的病毒蛋白和胞内感染的病原体制的病毒产生的病毒蛋白和胞内感染的病原体摘自周光炎摘自周光炎免疫学原理免疫学原理 抗原的分类（三）抗原的分类（三）一、有丝分裂原一、有丝分裂原二、超抗原二、超抗原三、佐剂三、佐剂 非非特异性免疫活性细胞激活物特异性免疫活性细胞激活物 有丝分裂原有丝分裂原可非特异性地促使细胞发生有丝分裂。可非特异性地促使细胞发生有丝分裂。1、化学性质、化学性质 凝集素类物质：即能够选择性地识别糖分子的凝集素类物质：即能够选择性地识别糖分子的蛋白。蛋白。2、激活特点、激活特点 非特异性地促使带有特定寡糖基蛋白（称为丝非特异性地促使带有特定寡糖基蛋白（称为丝裂原结合蛋白）的某类细胞多克隆活化增殖裂原结合蛋白）的某类细胞多克隆活化增殖。主要有丝分裂原类型主要有丝分裂原类型丝裂原丝裂原来源来源激活对象激活对象激活细胞激活细胞ConA菜豆菜豆人、小鼠人、小鼠T细胞细胞PHA芸豆芸豆人、小鼠人、小鼠T细胞细胞PWM美洲商陆美洲商陆人、小鼠人、小鼠T细胞、细胞、B细胞细胞*LPS（脂多糖）（脂多糖）革兰阴性菌革兰阴性菌小鼠小鼠B细胞细胞 有丝分裂原的激活特点有丝分裂原的激活特点1、无特异性激活受体、无特异性激活受体 与具有特定寡糖残基的细胞均能结合与具有特定寡糖残基的细胞均能结合2、同时激活多个克隆、同时激活多个克隆应用：应用：测定淋巴细胞的增殖能力测定淋巴细胞的增殖能力 评价淋巴细胞及免疫系统的功能评价淋巴细胞及免疫系统的功能 超抗原超抗原1、生物学属性、生物学属性2、激活特点、激活特点 超抗原（超抗原（superantigen,sAg)是一类不受是一类不受MHC 限制的淋巴细胞多克隆激活剂。只需极微量即可使限制的淋巴细胞多克隆激活剂。只需极微量即可使T、B细胞激活。细胞激活。激活激活T细胞：细胞：金葡菌肠毒素金葡菌肠毒素AE、热休克蛋白（、热休克蛋白（HSP）、）、链球菌致热外毒素、小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白链球菌致热外毒素、小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白激活激活B细胞：细胞：金葡菌蛋白金葡菌蛋白A和和HIV的的gp120TCRTCRMHC II分子分子MHC I分子分子CD4CD8经典抗原的激活特点经典抗原的激活特点T细胞细胞APC激活频率：总激活频率：总T细胞的万分之一甚至百万分之一细胞的万分之一甚至百万分之一TCRMHC II类分子类分子超抗原超抗原（superantigen）超抗原的激活特点超抗原的激活特点SAg不涉及不涉及CDR3的识别和的识别和MHC的限制。激活频率的限制。激活频率2-20%T细胞。细胞。TCR V的的CDR1及及CDR2区结合区结合APC的的MHCII分子外侧结合分子外侧结合 超抗原超抗原与与普通抗原普通抗原的比较的比较 超抗原超抗原 普通抗原普通抗原化学性质化学性质 蛋白质（蛋白质（细菌外毒素、病毒蛋白细菌外毒素、病毒蛋白）蛋白质、多糖等蛋白质、多糖等MHC结合部位结合部位 非多态区非多态区 多态区肽结合槽多态区肽结合槽TCR结合部位结合部位 V的外侧的外侧 V、VMHC限制性限制性 -+应答特点应答特点 多克隆激活多克隆激活 单克隆激活单克隆激活 T细胞反应频率细胞反应频率 1/201/5 1/1061/104 1、概念、概念2、作用机制、作用机制佐佐 剂剂 佐剂的概念佐剂的概念（adjuvant)预先或与抗原同时注入机体，可非特预先或与抗原同时注入机体，可非特异性增强机体对该抗原的特异性免疫应答异性增强机体对该抗原的特异性免疫应答或改变免疫应答类型的物质称为佐剂。或改变免疫应答类型的物质称为佐剂。佐剂的类型佐剂的类型1、非免疫原性物质：无机、合成、油剂、非免疫原性物质：无机、合成、油剂 Al（OH）3、矿物油、矿物油、CpG 多聚肌苷酸：胞苷酸、细胞因子多聚肌苷酸：胞苷酸、细胞因子2、免疫原性物质：、免疫原性物质：卡介苗、棒状杆菌、霍乱毒素卡介苗、棒状杆菌、霍乱毒素B亚单位（亚单位（CTB）弗氏不完全佐剂：油剂与乳化剂相混合而成弗氏不完全佐剂：油剂与乳化剂相混合而成弗氏完全佐剂：在不完全佐剂中加入灭活的分枝杆菌弗氏完全佐剂：在不完全佐剂中加入灭活的分枝杆菌佐剂的作用机制佐剂的作用机制 延长抗原的作用时间延长抗原的作用时间增强吞噬作用，刺激抗原提呈增强吞噬作用，刺激抗原提呈促进细胞因子分泌促进细胞因子分泌诱导淋巴细胞分裂、增殖诱导淋巴细胞分裂、增殖一、脂多糖一、脂多糖二、非甲基化寡核苷酸二、非甲基化寡核苷酸DNA其他免疫活性细胞激活物其他免疫活性细胞激活物病原体相关分子模式病原体相关分子模式（pathogen associated molecular pattern,PAMP）参与固有免疫细胞的激活物主要是参与固有免疫细胞的激活物主要是PAMP。PAMP组成相对单一，为多种病原体所共有。组成相对单一，为多种病原体所共有。PAMP主要包括主要包括:以糖类和脂类为主的细胞壁成分，以糖类和脂类为主的细胞壁成分，LPS、肽聚糖、肽聚糖病毒产物及细胞核成分，如病毒产物及细胞核成分，如CpG、单、单/双链双链RNA应激或病理条件下产生的成分，如热休克蛋白应激或病理条件下产生的成分，如热休克蛋白 脂多糖脂多糖1、化学性质、化学性质2、激活特点、激活特点特异多糖核心多糖脂质A脂脂 多多 糖糖 结结 构构无种属特异性无种属特异性符合符合PAMP的含义的含义脂脂多多糖糖的的激激活活机机制制非甲基化寡核苷酸非甲基化寡核苷酸DNA1、化学性质化学性质非甲基化富含非甲基化富含GC的寡核苷酸链的寡核苷酸链 CpG-OND源自细菌的病原相关分子模式。源自细菌的病原相关分子模式。2、激活特点、激活特点 CpG-ODN通过通过APC胞质内的模式识别受体胞质内的模式识别受体TLR9而激活相关细胞（单核而激活相关细胞（单核/巨噬细胞、巨噬细胞、DC）。）。增强其抗原提呈能力、对免疫活性细胞的调增强其抗原提呈能力、对免疫活性细胞的调节能力。节能力。本章小结本章小结1、免疫细胞激活物的概念与类型、免疫细胞激活物的概念与类型2、抗原的概念与属性、抗原的概念与属性3、表位（抗原决定簇）与交叉反应、表位（抗原决定簇）与交叉反应4、影响免疫原性的主要因素、影响免疫原性的主要因素5、抗原的分类、抗原的分类6、有丝分裂原、超抗原与佐剂、有丝分裂原、超抗原与佐剂7、脂多糖与、脂多糖与CpG 半抗原是半抗原是A、只有免疫原性的物质只有免疫原性的物质B、只有免疫反应性的物质只有免疫反应性的物质C、有免疫原性和免疫反应的物质有免疫原性和免疫反应的物质D、被被T淋巴细胞识别的物质淋巴细胞识别的物质E、不能与抗体结合的物质不能与抗体结合的物质B答案 抗原不具有的基本特性是抗原不具有的基本特性是A、免疫原性免疫原性B、免疫反应性免疫反应性C、异物性异物性D、小分子性小分子性E、含有表位、含有表位D答案 抗原特异性取决于抗原分子的抗原特异性取决于抗原分子的A、物理性状物理性状B、分子量大小分子量大小C、异物性异物性D、结构的复杂性结构的复杂性E、分子中的特殊化学基团分子中的特殊化学基团E答案 胸腺非依赖性抗原是指胸腺非依赖性抗原是指A、通常为蛋白质通常为蛋白质B、相应抗体是在胸腺中产生的相应抗体是在胸腺中产生的C、仅作用于仅作用于T T细胞细胞D、只能产生细胞免疫只能产生细胞免疫E、刺激刺激B细胞产生抗体不需要细胞产生抗体不需要T T细胞辅助细胞辅助E答案