抗原医学知识宣讲专家讲座.pptx

第第 二二 章章 抗抗 原原抗原医学知识宣讲第1页本章教学纲领本章教学纲领1.1.掌握掌握 抗原概念及其基本特征，抗原概念及其基本特征，完全抗原、半抗原和载体概念，完全抗原、半抗原和载体概念，抗原决定簇概念和分类。抗原决定簇概念和分类。2.2.熟悉熟悉 T T、B B细胞表位与共同抗原表位，细胞表位与共同抗原表位，影响抗原免疫应答原因，影响抗原免疫应答原因，抗原分类。抗原分类。3.3.了解了解 超抗原和丝裂原概念和特点，超抗原和丝裂原概念和特点，免疫佐剂概念、种类和意义。免疫佐剂概念、种类和意义。抗原医学知识宣讲第2页1.1.17981798年，年，Edward JenerEdward Jener创造牛痘预防天花。创造牛痘预防天花。19791979年年1010月月2626日，日，WHOWHO宣告毁灭天花病。牛痘疫苗为何能宣告毁灭天花病。牛痘疫苗为何能预防天花？预防天花？2.2.ScienceScience杂志杂志年度十大科学突破：癌症免疫疗法夺年度十大科学突破：癌症免疫疗法夺得第一名。免疫疗法为何能治疗癌症？得第一名。免疫疗法为何能治疗癌症？抗原抗原问题问题抗原医学知识宣讲第3页前前 言言 抗原抗原（Antigen,Ag）是指凡能刺激机体免疫是指凡能刺激机体免疫系统产生免疫应答，并能与免疫应答产物（系统产生免疫应答，并能与免疫应答产物（抗体抗体或致敏淋巴细胞或致敏淋巴细胞）发生特异性结合物质。）发生特异性结合物质。抗原医学知识宣讲第4页 抗原普通含有两个主要特征抗原普通含有两个主要特征 1.免疫原性免疫原性（immunogenecity）：抗原刺激机抗原刺激机体产生免疫应答，诱导产生抗体或致敏淋巴细胞能力。体产生免疫应答，诱导产生抗体或致敏淋巴细胞能力。AgT TB B致敏致敏致敏致敏T T 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免疫原性示意图免疫原性示意图抗原医学知识宣讲第5页 2.2.抗原性（抗原性（antigenicity）：抗原与其诱导产抗原与其诱导产生抗体或致敏淋巴细胞在体内外发生特异性结合生抗体或致敏淋巴细胞在体内外发生特异性结合能力。能力。抗原性（免疫反应性）示意图抗原性（免疫反应性）示意图抗原性（免疫反应性）示意图抗原性（免疫反应性）示意图AgT TB B致敏致敏T T T T细胞细胞细胞细胞 抗体抗体浆细胞浆细胞抗原医学知识宣讲第6页 完全抗原和半抗原完全抗原和半抗原 完全抗原（完全抗原（complete antigen）：同时含有免疫同时含有免疫原性和抗原性物质称为免疫原原性和抗原性物质称为免疫原（immunogen），又），又称完全抗原，即通常所称抗原。称完全抗原，即通常所称抗原。半抗原（半抗原（hapten）：只能与抗体结合而不能刺只能与抗体结合而不能刺激机体产生抗体者，称为不完全抗原（激机体产生抗体者，称为不完全抗原（incomplete antigen），又称半抗原。），又称半抗原。载体（载体（carrier）：赋予半抗原以免疫原性蛋白赋予半抗原以免疫原性蛋白质称为载体。质称为载体。半抗原半抗原 +蛋白质蛋白质(载体载体)=)=完全抗原完全抗原。抗原医学知识宣讲第7页半抗原半抗原半抗原半抗原+载体载体载体载体抗体抗体抗体抗体BTh完全抗原完全抗原完全抗原完全抗原BBBTh半抗原半抗原载体效应示意图载体效应示意图抗原医学知识宣讲第8页第一节第一节 抗原异物性与特异性抗原异物性与特异性 一、一、异物性异物性-免疫原性本质免疫原性本质免疫系统对免疫系统对“自己自己”抗原产生耐受，只有抗原产生耐受，只有“非己非己”抗原才能引发正免疫应答。抗原才能引发正免疫应答。抗原起源与宿主亲缘关系越远，其免疫原性就越抗原起源与宿主亲缘关系越远，其免疫原性就越强。强。本身成份发生改变，也可被视为异物。本身成份发生改变，也可被视为异物。本身成份未发生改变，但在胚胎期未与免疫活性本身成份未发生改变，但在胚胎期未与免疫活性细胞充分接触，也含有免疫原性，也被视为异物细胞充分接触，也含有免疫原性，也被视为异物（精子、脑组织、眼晶状体蛋白等）。（精子、脑组织、眼晶状体蛋白等）。抗原医学知识宣讲第9页 二、二、特异性特异性 特异性是指特异性是指 抗原刺激机体产生免疫应答及其抗原刺激机体产生免疫应答及其与对应抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合特征。与对应抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合特征。表位或抗原决定簇可与特异性抗体或致敏淋表位或抗原决定簇可与特异性抗体或致敏淋巴细胞膜特异性受体结合，是免疫应答特异性基巴细胞膜特异性受体结合，是免疫应答特异性基础。础。抗原医学知识宣讲第10页 （一）抗原决定簇（一）抗原决定簇 1.概念概念 抗原决定簇抗原决定簇（antigenic determinant）,又称又称表位表位（epitope），是抗原分子中决定抗原特异性，是抗原分子中决定抗原特异性特殊化学基团，是被特殊化学基团，是被T细胞、细胞、B细胞抗原受体及抗细胞抗原受体及抗体特异性结合基本结构单位。体特异性结合基本结构单位。一个半抗原相当于一个抗原表位或一个抗原一个半抗原相当于一个抗原表位或一个抗原决定簇，只能与抗体分子一个结合部位结合。决定簇，只能与抗体分子一个结合部位结合。抗原结合价抗原结合价是指能够与抗体分子结合抗原决是指能够与抗体分子结合抗原决定簇总数。天然抗原是多价抗原。定簇总数。天然抗原是多价抗原。抗原医学知识宣讲第11页 2.2.抗原决定簇类型抗原决定簇类型 （1）构象决定簇构象决定簇（conformational determinant）：由空间构象形成决定簇，序列上）：由空间构象形成决定簇，序列上不连续，多位于抗原分子表面，见于不连续，多位于抗原分子表面，见于BCR和抗体和抗体识别决定簇。识别决定簇。（2）次序决定簇次序决定簇（sequence determinant）：）：又称又称线性决定簇线性决定簇（linear determinant），序列相），序列相连续氨基酸肽片段组成决定簇，多位于抗原分子连续氨基酸肽片段组成决定簇，多位于抗原分子内部，见于内部，见于T细胞识别决定簇。细胞识别决定簇。抗原医学知识宣讲第12页构象决定簇与线性决定簇构象决定簇与线性决定簇构象决定簇与线性决定簇构象决定簇与线性决定簇抗原医学知识宣讲第13页 （二）（二）T T、B B细胞表位细胞表位 在天然抗原中，常同时存在在天然抗原中，常同时存在T T细胞和细胞和B B细胞表位。细胞表位。1.T 1.T细胞表位：是由抗原提呈细胞表位：是由抗原提呈细胞处理加工提呈给细胞处理加工提呈给T T细胞线性表细胞线性表位（约位（约9 91717个氨基酸残基），可个氨基酸残基），可位于抗原分子任何部位。位于抗原分子任何部位。2.B 2.B细胞表位：细胞表位：是是B B细胞识别线细胞识别线性或构象表位（约性或构象表位（约6 67 7个氨基酸个氨基酸基或糖基）基或糖基），位于抗原分子表面，位于抗原分子表面功效性决定簇才能被功效性决定簇才能被B B细胞或抗体细胞或抗体识别。识别。抗原医学知识宣讲第14页抗体抗体特异性特异性是针对是针对抗原表位抗原表位而而不是不是整个抗原分子整个抗原分子抗原医学知识宣讲第17页 （四）（四）共同抗原表位与交叉反应共同抗原表位与交叉反应 1.1.共同表位：共同表位：（common epitope）指）指不一样不一样抗原之间含有相同或相同抗原表位。抗原之间含有相同或相同抗原表位。2.2.交叉反应交叉反应（cross-reaction）指）指抗体或致敏抗体或致敏淋巴细胞对含有相同或相同表位不一样抗原均含淋巴细胞对含有相同或相同表位不一样抗原均含有反应（交叉结合）。有反应（交叉结合）。抗原医学知识宣讲第19页第二节第二节 影响抗原免疫应答原因影响抗原免疫应答原因 一、抗原分子结构和性质一、抗原分子结构和性质 1.分子量：分子量越大，免疫原性越强。分子量：分子量越大，免疫原性越强。2.化学组成及结构化学组成及结构 （1）蛋白质）蛋白质 （2）多糖：含有免疫原性）多糖：含有免疫原性,较蛋白质弱。较蛋白质弱。（3）核酸：多无免疫原性。）核酸：多无免疫原性。3.可降解性：可降解性：L-氨基酸氨基酸 易降解；易降解；D-氨基酸氨基酸 不易降解。不易降解。聚合聚合单体，颗粒性单体，颗粒性可溶性可溶性抗原医学知识宣讲第20页 二、宿主方面原因二、宿主方面原因 1.1.遗传原因遗传原因 同种动物不一样品系及不一样同种动物不一样品系及不一样个体对同种抗原产生不一样强度免疫应答。个体对同种抗原产生不一样强度免疫应答。2.2.其它原因其它原因 年纪、性别与健康状态。年纪、性别与健康状态。抗原医学知识宣讲第21页 三、免疫原剂量及进入路径三、免疫原剂量及进入路径 （1 1）剂量）剂量 剂量不足或过多均不引发剂量不足或过多均不引发免疫应答。免疫应答。重复进入引发强免疫应答。重复进入引发强免疫应答。（2 2）路径：皮内、皮下、肌肉、静脉、腹腔、）路径：皮内、皮下、肌肉、静脉、腹腔、呼吸道和口服免疫。呼吸道和口服免疫。抗原医学知识宣讲第22页 一、一、依据抗原刺激依据抗原刺激B细胞产生抗体是否需要细胞产生抗体是否需要Th细胞辅助分类细胞辅助分类 1.胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原（thymus-dependent antigen,TD-Ag）：需在）：需在Th细胞参加下才能激活细胞参加下才能激活B细胞产生抗体。如多数蛋白质抗原。细胞产生抗体。如多数蛋白质抗原。第四节第四节 抗原分类抗原分类TD-AgTD-Ag抗原医学知识宣讲第23页 TD-AgTD-AgTI-1AgTI-1AgTI-2AgTI-2Ag丝裂原丝裂原 2.胸腺非依赖性抗原胸腺非依赖性抗原（thymus-independent antigen,TI-Ag）：抗原刺激）：抗原刺激B细胞产生抗体时无细胞产生抗体时无需需Th细胞辅助。细胞辅助。TI-1Ag：含有：含有B细胞丝裂原和单一重复细胞丝裂原和单一重复B细细胞表位，可与成熟或不成熟胞表位，可与成熟或不成熟B细胞均发生应答，如细胞均发生应答，如LPS。TI-2Ag：含重复：含重复B细胞表位，仅与成熟细胞表位，仅与成熟B细胞细胞发生应答，如肺炎球菌荚膜多糖。发生应答，如肺炎球菌荚膜多糖。抗原医学知识宣讲第24页 二、依据与人体亲缘关系二、依据与人体亲缘关系 （一）异种抗原（一）异种抗原 （二）同种异型抗原（二）同种异型抗原 （三）本身抗原（三）本身抗原（autoantigen）（四）异嗜性抗原（四）异嗜性抗原 （五）独特型抗原（五）独特型抗原（idiotypic antigen）抗原医学知识宣讲第26页 （一）异种抗原（一）异种抗原（xenogenic Ag）：来自于不一样来自于不一样种属抗原种属抗原,如病原微生物及其产物，植物蛋白、异种动如病原微生物及其产物，植物蛋白、异种动物血清及器官等。物血清及器官等。抗毒素抗毒素：动物免疫血清。：动物免疫血清。外毒素外毒素：细菌向菌体外分泌有毒物质。：细菌向菌体外分泌有毒物质。类毒素类毒素：外毒素经：外毒素经0.3%-0.4%0.3%-0.4%甲醛处理甲醛处理 后，失去毒性但保留免疫原性。后，失去毒性但保留免疫原性。抗原医学知识宣讲第27页 （二）同种异型抗原：（二）同种异型抗原：同一个属不一样个体间同一个属不一样个体间所存在抗原，如所存在抗原，如血型抗原、组织相容性抗原等。血型抗原、组织相容性抗原等。1.1.人类血型抗原人类血型抗原 ABOABO、RhRh等等2323个血型系统个血型系统。2.2.主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原 主要指主要指MHCMHC类分子和类分子和类分子。类分子。抗原医学知识宣讲第28页 (+)RhRh阴性孕妇怀有阴性孕妇怀有RhRh阳性胎儿时产生新生儿溶血反应阳性胎儿时产生新生儿溶血反应抗原医学知识宣讲第29页 （三）本身抗原（三）本身抗原（autoantigen）诱导免疫应答原因：诱导免疫应答原因：1.隐蔽抗原释放：晶状体蛋白隐蔽抗原释放：晶状体蛋白(交感性眼炎交感性眼炎)、精子（本身免疫性睾丸炎）精子（本身免疫性睾丸炎）2.本身抗原被修饰：本身抗原被修饰：（1）生物原因）生物原因;（2）化学修饰）化学修饰;（3）物理修饰）物理修饰交感性眼炎交感性眼炎Soliman MMSoliman MM抗原医学知识宣讲第30页 （四）（四）异嗜性抗原异嗜性抗原（heterophile antigen）是指）是指一类与种属特异性无关，存在于人、动物、植物及一类与种属特异性无关，存在于人、动物、植物及微生物组织之间共同抗原。因微生物组织之间共同抗原。因Forssman首先发觉这首先发觉这种抗原，故亦称为种抗原，故亦称为Forssman抗原抗原。豚鼠豚鼠绵羊绵羊抗原医学知识宣讲第31页实际意义：实际意义：溶血性链球菌溶血性链球菌 肾小球基底膜肾小球基底膜 溶血性链球菌溶血性链球菌 心肌心肌 大肠杆菌大肠杆菌O O1414型型 结肠粘膜结肠粘膜共同抗原共同抗原 急性肾小球肾炎急性肾小球肾炎共同抗原共同抗原 风心病风心病共同抗原共同抗原 溃疡性结肠炎溃疡性结肠炎 抗原医学知识宣讲第32页 （五）独特型抗原（五）独特型抗原（idiotypic antigen）：IgV区、区、B细胞抗原识别受体（细胞抗原识别受体（BCR）和）和T细胞细胞抗原识别受体（抗原识别受体（TCR）所含有独特氨基酸次序）所含有独特氨基酸次序和空间构象，组成不一样表位，这些表位称为和空间构象，组成不一样表位，这些表位称为独特型独特型（idiotype，Id），），Id可诱导本身产生对可诱导本身产生对应抗体称应抗体称抗独特型抗体。抗独特型抗体。抗原医学知识宣讲第33页 三、其它分类三、其它分类 1.1.内源性抗原（内源性抗原（endogenous antigenendogenous antigen）和外）和外源性抗原（源性抗原（exogenic antigenexogenic antigen）2.2.天然抗原和人工合成抗原天然抗原和人工合成抗原 3.3.可溶性抗原和颗粒性抗原可溶性抗原和颗粒性抗原 4.4.蛋白质抗原、多糖抗原、多肽抗原蛋白质抗原、多糖抗原、多肽抗原 5.5.移植抗原、肿瘤抗原、变应原、过敏原及移植抗原、肿瘤抗原、变应原、过敏原及耐受原耐受原 抗原医学知识宣讲第34页第五节第五节 超抗原和丝裂原超抗原和丝裂原 一、超抗原一、超抗原 只需要极低浓度（只需要极低浓度（110ng/ml）即可激活很）即可激活很高数量高数量T细胞克隆，产生极强免疫应答抗原物质被细胞克隆，产生极强免疫应答抗原物质被称为超抗原（称为超抗原（superantigen，SAg）。）。SAgSAg种类：种类：外源性超抗原：细菌毒素外源性超抗原：细菌毒素 内源性超抗原：病毒产物内源性超抗原：病毒产物抗原医学知识宣讲第35页超抗原激活多克隆超抗原激活多克隆T细胞示意图细胞示意图普通抗原普通抗原单克隆单克隆/寡克隆寡克隆T T 细胞应答细胞应答1:101:104 4-1:10-1:105 5超抗原超抗原多克隆多克隆T T 细胞应答细胞应答1:4-1:101:4-1:10抗原医学知识宣讲第36页 （二）（二）SAgSAg作用特点作用特点 1.1.含有强含有强大激活大激活T T细胞（细胞（CD4+TCD4+T细胞）作用，细胞）作用，可刺激可刺激T T细胞总数细胞总数5 520%20%。2.2.抗原无需处理，直接与抗原无需处理，直接与MHC-IIMHC-II类分子和类分子和TCR-VTCR-V 结合。结合。3.3.无无MHCMHC限制性，同限制性，同MHC-IIMHC-II类分子结合，增类分子结合，增加加TCRTCR与与SAgSAg亲和力。亲和力。4.4.可激活可激活T T细胞，又可致细胞，又可致T T细胞产生免疫耐细胞产生免疫耐受或抑制。受或抑制。抗原医学知识宣讲第37页普通抗原与超抗原不一样识别机制比较普通抗原与超抗原不一样识别机制比较普通抗原与超抗原不一样识别机制比较普通抗原与超抗原不一样识别机制比较 抗原医学知识宣讲第38页 二、丝裂原二、丝裂原（mitogen）在体外试验中，能与在体外试验中，能与T、B细胞表面对应受细胞表面对应受体结合，刺激静止淋巴细胞转化为淋巴母细胞，体结合，刺激静止淋巴细胞转化为淋巴母细胞，表现出体积增大，胞浆增多，表现出体积增大，胞浆增多，DNA合成增加或合成增加或有丝分裂改变物质称有丝分裂原。有丝分裂改变物质称有丝分裂原。常见丝裂原：刀豆蛋白常见丝裂原：刀豆蛋白A(ConA)、脂多糖、脂多糖(LPS)等。等。抗原医学知识宣讲第40页第六节第六节 免疫佐剂免疫佐剂 一、定义一、定义 佐剂佐剂（adjuvant）是先于抗原或同时与抗是先于抗原或同时与抗原混合注射于机体内，可增强机体对该抗原免疫原混合注射于机体内，可增强机体对该抗原免疫应答或改变免疫应答类型物质。应答或改变免疫应答类型物质。抗原医学知识宣讲第42页 二、佐剂种类二、佐剂种类 1.油性乳剂油性乳剂 弗氏佐剂（弗氏佐剂（Freund adjuvant）2.无机化合物：磷酸铝、氢氧化铝无机化合物：磷酸铝、氢氧化铝 3.微生物及其产物微生物及其产物 4.脂质体脂质体 5.ISCOM（免疫刺激复合物）（免疫刺激复合物）6.细胞因子细胞因子 抗原医学知识宣讲第43页 三、佐剂增强机体免疫应答机制三、佐剂增强机体免疫应答机制 1.1.改变物理性质，延缓抗原降解和排除，延长抗改变物理性质，延缓抗原降解和排除，延长抗原在体内存留时间。原在体内存留时间。2.2.造成注射部位及其局部炎症反应，刺激单核造成注射部位及其局部炎症反应，刺激单核-巨巨噬细胞系统，增强其反抗原处理和提呈能力。噬细胞系统，增强其反抗原处理和提呈能力。3.3.作为传递工具，帮助抗原抵达特异靶免疫细胞作为传递工具，帮助抗原抵达特异靶免疫细胞器官器官。4.4.作为免疫增强剂，刺激淋巴细胞增殖分化。作为免疫增强剂，刺激淋巴细胞增殖分化。抗原医学知识宣讲第44页 四、应用四、应用 1.1.增强特异性免疫应答，用于预防接种及制备增强特异性免疫应答，用于预防接种及制备抗体。抗体。2.2.作为非特异性免疫增强剂，用于抗肿瘤或抗作为非特异性免疫增强剂，用于抗肿瘤或抗感染。感染。抗原医学知识宣讲第45页本章重点本章重点 1.抗原、免疫原性、抗原性、完全抗原、半抗原、免疫原性、抗原性、完全抗原、半抗原、载体、表位（抗原决定簇）、胸腺依赖抗抗原、载体、表位（抗原决定簇）、胸腺依赖抗原、胸腺非依赖抗原、异嗜性抗原等概念原、胸腺非依赖抗原、异嗜性抗原等概念 2.影响抗原免疫应答原因影响抗原免疫应答原因抗原医学知识宣讲第46页