免疫学抗原医疗培训课件.ppt

本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。,学习要点,掌握抗原相关的概念和抗原的两大特性。,掌握表位的概念,；掌握,B,细胞表位，,T,细胞表位的概念和特点；熟悉交叉反应的概念、机制和意义。,掌握,胸腺依赖性抗原和胸腺非依赖性抗原,，了解抗原的其他分类方法。,了解其他非特异性免疫刺激剂的种类和作用机制，熟悉超抗原的概念。,抗原的定义,抗原,antigen,Ag,：,能够与,T,细胞、,B,细胞的抗原受体即,TCR,或者,BCR,结合，,促进其增殖分化,，产生抗体或致敏性淋巴细胞，并,与之结合,，进而发挥免疫效应的物质。,抗原的特性,免疫原性immunogenicity;,抗原性：,antigenicity,引 言,一是,免疫原性（,immunogenicity,）,，即能刺激机体产生免疫应答，诱生抗体或致敏淋巴细胞的能力。,二是,抗原性（,antigenicity,）,，指抗原与其诱生的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合的能力。,T,B,致敏,T,浆细胞,免疫原性,抗原性,结合,抗原的免疫原性和抗原性,引 言,完全抗原,(complete antigen),：,同时具有免疫原性和抗原性的物质，又称为免疫原,(immunogen),，是通常所说的抗原。,不完全抗原,(incomplete antigen),：,只有抗原性的物质，又称为半抗原,(hapten),。,使半抗原变成完全抗原的物质称载体（,carrier,）。,引 言,抗体（,）,+,抗体（,+,）,A,B,Hapten,Hapten,carrier,抗原的不同命名,免疫原,immunogen,：,变应原,allergen,：（过敏原）,变应原是能够诱发机体产生变态反应的抗原。,耐受原,tolerogen,：,可诱导机体产生免疫耐受的抗原。,引 言,第一节 抗原的异物性与特异性,一、异物性,异物性是抗原的重要本质特性，即“非己”特性。,亲缘关系越远，组织结构差异越大；,不仅存在于物种间，也存在于同种异体间；,改变的自身成分；,免疫隔离的自身成分。,影响抗原异物性的因素,亲缘关系,人,RBC,猴,抗体,+,鸡,RBC,猴,抗体,+,影响抗原异物性的因素,改变的自身成分,隐蔽的自身成分,正常组,织细胞,肿瘤细胞或,变性自身抗原,突变或性质改变,胚胎期,被隔离,隐蔽性抗,原被识别,损伤导致释放,脑组织,眼晶体蛋白,精子,等等,意义,？,同种异体成分,ABO,血型抗原,Rh,抗原,HLA,抗原,交感性眼炎的发病机制,第一节 抗原的异物性与特异性,二、特异性,抗原特异性指抗原能刺激机体产生免疫应答并与免疫应答产物发生,专一结合,的特性。,-,特定抗原只能刺激产生特异性抗体或致敏淋巴细胞,-,仅能与该抗体或致敏淋巴细胞结合,Ag,BCR/TCR/Ig,特异性,是适应性免疫应答最重要的特点。,保证在不损伤自身情况下，有针对性地清除病原体,/,异物。,T,B,淋巴细胞产生的免疫应答均有特异性。,是免疫学诊断与防治的理论依据,抗原检测抗体；抗体检测抗原,疫苗接种防治传染病,抗原特异性的意义,抗原特异性由什么决定？,第一节 抗原的异物性与特异性,二、特异性,决定抗原特异性的,物质基础？,Ag,BCR/TCR/Ig,二、特异性,1,、抗原表位的概念,-,抗原表位（,epitope,）：,抗原分子中决定抗原特异性的基本结构或化学基团，也称为,抗原决定基（,antigenic determinant),抗原与,TCR,、,BCR,、抗体特异性结合的基本结构单位,通常由,5-17,个氨基酸残基或,5-7,个多糖残基组成,生理意义：决定抗原特异性,半,抗原,相当于一个抗原表位,每,个,抗原,表位诱生一种特异性,抗体,一,个天然,抗原分子上可能有,数个,抗原,表位,一个表位：一种抗原特异性,T,、,B,识别,表位而非抗原,抗原，表位和抗体,Epitope 3,Epitope 1,Epitope 2,抗原特异性,Ab 3,Ab 2,Ab 1,抗原表位,抗原结合价（,antigenic valence,）：,抗原分子上能与抗体分子结合的抗原表位的总数。,抗原结合价：四价,抗原表位,抗原表位,免疫血清是单克隆抗体还是多克隆抗体？,按结构特点,按识别细胞,线性表位构象表位,T,细胞表位,B,细胞表位,连续性、线性排列,空间上形成特定构象,被,T,细胞识别,被,B,细胞表位,2,、抗原表位的类型,按结构特点,线性表位：,由连续性线性排列的短肽组成。,构象表位：,短肽或多糖残基在空间上形成构象。,2,、抗原表位的类型,1,线性表位,构象表位,2,NH2,COOH,3,2,、抗原表位的类型,2,、抗原表位的类型,根据被不同免疫细胞识别，分为：,T,细胞表位,为线性表位，可位于抗原的任意位置。,B,细胞表位,既可以是线性表位，也可是构象表位，位于抗原表面。,2,、抗原表位的类型,抗原肽,-MHC,天然抗原,功能性决定基：,位于抗原分子的表面，易被相应的,BCR,或抗体特异性结合发生免疫反应的抗原决定基。,从诱发免疫应答上分：,隐蔽性决定基：,位于抗原分子内部，不能与,BCR,或抗体特异性结合的决定基。,2,、抗原表位的类型,T,细胞表位,B,细胞表位,受体,MHC,性质,大小,类型,位置,TCR,必需,主要为线性多肽,8,12,个氨基酸,(CD8,T),12,20,个氨基酸,(CD4,T),线性表位,抗原分子的任何部位,BCR,无需,天然多肽、多糖、,LPS,等,5,7,个氨基酸、,5,7,个单糖或,5,7,个核苷酸,线性或构象表位,抗原分子表面,二、特异性,3,、影响抗原特异性的因素,表位的性质、数目、位置和空间构象决定着抗原表位的特异性。,二特异性,4,、表位,-,载体作用,半抗原只有和载体偶联后才能活化,Th,细胞，诱导出,抗半抗原,的抗体。,如青霉素与血清蛋白偶联后变成完全抗原,在免疫应答中，,B,细胞识别半抗原，,Th,细胞识别载体。,B,T,半抗原,载体,DNP,半抗原,OVA,载体,半抗原与载体,-DNP +OVA,卵白蛋白,二硝基氟苯,半抗原与载体,-DNP +OVA,半抗原,DNP,本身没有诱导免疫应答的能力。,将,DNP,与,OVA,偶联后免疫小鼠，所得到的抗体,Ab2,能够与,DNP,特异地结合。,Ab,Ab,DNP,OVA,DNP,NO,青霉素,孢子,侵入,同组织,蛋白成分结合,成完全抗原,使机体产生抗,青霉素的抗体,机体再次接触,青霉素,发生严重的,过敏反应,青霉素,+,载体,-,过敏,二、特异性,5,、共同抗原表位和交叉反应,共同抗原表位：,不同抗原间含有的相同或相似表位,交叉反应：,抗体或致敏淋巴细胞与具有相同或相似表,位的不同抗原的反应,Same Epitope between antigens,抗原之间存在的共同抗原表位,共同抗原表位,和交叉反应,Ag 1,Ag 2,为什么牛痘苗可以预防天花？,共同抗原表位,和交叉反应,Ag 1,Ag 2,Cowpox vaccine,VACCINE,Smallpox virus,Bm cell,牛痘,天花,第二节 影响抗原诱导免疫应答的因素,一、抗原分子的理化性质,二、宿主方面的因素,三、抗原进入的方式,第二节 影响抗原诱导免疫应答的因素,一、抗原分子的理化性质,化学性质：,蛋白质,多糖脂类和,DNA,分子量大小：,10KDa,结构的复杂性：,芳香族氨基酸直链氨基酸,分子构象：,空间构象丢失,易接近性：,被淋巴细胞受体所接近的程度,物理状态：,多聚体,单体；,颗粒抗原,可溶性抗原,免疫原性,+,+,酪氨酸,谷氨酸,多聚赖氨酸,多聚丙氨酸,易接近性：,被淋巴细胞受体所接近的程度,一、抗原分子的理化性质,第二节 影响抗原诱导免疫应答的因素,二、宿主方面的因素,遗传因素：主要受,MHC,的控制,年龄、性别与健康状态,青壮年动物比幼年和老年动物免疫应答强,新生动物或幼儿对多糖抗原不应答。,雌性比雄性动物抗体生成高。,第二节 影响抗原诱导免疫应答的因素,三、抗原进入的方式,剂量：合适的剂量引起有效免疫应答,途径：皮内,皮下或,肌肉,腹腔,静脉,口服,注射的间隔时间,免疫的次数：间隔得当,免疫佐剂：弗氏佐剂等,第三节 抗原的种类,一、根据诱生抗体时是否需要,Th,细胞参与分类,二、根据抗原与机体的亲缘关系分类,三、根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类,四、其他分类,第三节 抗原的种类,一、根据诱生抗体时是否需要,Th,细胞参与分类,1,、胸腺依赖性抗原（,thymus dependent antigen,，,TD-Ag,）,种类较多，多为蛋白质类抗原，刺激机体产生的体液免疫必需要,Th,细胞的参与，刺激机体产生,IgG,，引起细胞免疫和免疫记忆。,第三节 抗原的种类,一、根据诱生抗体时是否需要,Th,细胞参与分类,2,、胸腺非依赖性抗原（,thymus independent antigen,，,TI-Ag,）,此类抗原种类较少，刺激机体产生体液免疫不需要,T,细胞的协助。刺激,B,细胞产生,IgM,，不能引起细胞免疫和免疫记忆。,TI-1,抗原：成熟,B,细胞或,不成熟,B,细胞均可应答 多克隆激活剂，如,LPS,TI-2,抗原：仅成熟,B,细胞应答，,不成熟的,B,细胞对其不应答,。如肺炎球菌荚膜多糖，聚合鞭毛素,第三节 抗原的种类,一、根据诱生抗体时是否需要,Th,细胞参与分类,2,、胸腺非依赖性抗原（,thymus independent antigen,，,TI-Ag,）,婴幼儿为什么易患肺炎？,TD,抗原和,TI,抗原的特性比较,胸腺依赖性抗原,TD-Ag,胸腺非依赖性抗原,TI-Ag,组成,B,、,T,细胞表位,B,细胞表位,抗体类型,IgG,等多种,IgM,应答类型,体液和细胞免疫,体液免疫,T,细胞辅助,必需,无需,免疫记忆,有,无,第三节 抗原的种类,二、根据抗原与机体的亲缘关系分类,异嗜性抗原（,heterophilic antigen,）,异种抗原（,xenogenic antigen,）,同种异型抗原（,allogenic antigen,）,自身抗原（,autoantigen,）,独特型抗原（,idotypic antigen,）,J.Forssman,研究发现用豚鼠多种脏器制成的悬液免疫家兔，所得抗体除能与豚鼠的相应脏器抗原反应外，还可凝集绵羊红细胞。,豚鼠,绵羊,多器官混合抽提液,二、根据抗原与机体的亲缘关系分类,异嗜性抗原（,heterophilic antigen,）：,Forssman,抗原，存在于人、动物和微生物之间的共同抗原。,第三节 抗原的种类,二、根据抗原与机体的亲缘关系分类,异嗜性抗原（,heterophilic antigen,）：,Forssman,抗原存在于人、动物和微生物之间的共同抗原。,立克次体,变形杆菌,(OX19),共同抗原,临床诊断,凝集反应,（,Weil-Felix,反应）,肺炎支原体,MG株链球菌,共同抗原,临床诊断,（血清学诊断）,We love it!,第三节 抗原的种类,二、根据抗原与机体的亲缘关系分类,异嗜性抗原（,heterophilic antigen,）：,Forssman,抗原，存在于人、动物和微生物之间的共同抗原。,溶血性链球菌,肾小球基底膜,心肌细胞,大肠杆菌,O14,型,结肠粘膜,急性肾小球肾炎,风湿性心肌炎,共同抗原,溃疡性结肠炎,共同抗原,We dont love it!,第三节 抗原的种类,二、根据抗原与机体的亲缘关系分类,异种抗原（,xenogenic antigen,）,来自于另一物种的抗原。如临床上治疗用的马血清,抗白喉免疫血清,免疫血清的双重性,toxoid,toxin,Horse serum,antitoxin,antibody,antigen,allergy,同种异型抗原：同一种属不同个体间存在的抗原，如人类的,ABO,血型抗原和,Rh,抗原。,二、根据抗原与机体的亲缘关系分类,由,Rh,血型导致的新生儿溶血,健康新生儿,生产后,72h,内,Rh,抗体被动免疫,胎儿红细胞进,入母体即被破坏,（不能诱导母亲,抗,Rh,免疫反应）,新生儿溶血的预防,Rh,再孕,Rh,+,Rh,初孕,健康新生儿,Rh,+,二、根据抗原与机体的亲缘关系分类,自身抗原（,autoantigen,）,来自于机体自身的抗原。如脑组织、精子和眼晶体蛋白,第三节 抗原的种类,独特型抗原（,idiotypic antigen,）,详见第十六章。,三、根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类,第三节 抗原的种类,内源性抗原（,endogenous antigen,）,在抗原提呈细胞内新合成的抗原，如病毒感染细胞合成的病毒蛋白，肿瘤细胞合成的肿瘤抗原等。,外源性抗原（,exogenous antigen,）,来自于抗原提呈细胞外的、由其俘获的抗原，如胞外细菌等。,第三节 抗原的种类,内源性抗原和外源性抗原第四节 非特异性免疫刺激剂,一、超抗原,1989,年,White,提出超抗原的概念。他发现某些细菌或病毒的产物可以使很高比例的,T,细胞激活，他将这类抗原称为,超抗原（,super antigen,SAg,）,。,一般的抗原只能激活外周血中,0.00010.001%,的,T,细胞，而超抗原可使,220%,的,T,细胞激活。,超抗原与普通抗原的比较,普通抗原,单克隆,T,细胞应答,1:10,4,-1:10,5,超抗原,多克隆,T,细胞应答,1:4-1:20,超抗原,TCR,普通抗原,MHC,T,细胞,抗原提呈细胞，,APC,超抗原作用特点,1.,超抗原不需,APC,处理,2.,非,MHC,分子的限制,3.TCRV,特异性,4.,刺激,T,细胞释放大量细胞因子,一、超抗原,超抗原和普通抗原的比较,化学性质,普通蛋白质、多糖等 外毒素、病毒蛋白,T,细胞反应频率,1/10,6,1/10,4,1/20,1/5,反应细胞,T,、,B CD4+T,MHC,结合部位,肽结合沟 非多态区,TCR,结合部位,内侧 外侧,MHC,限制性,+,应答特点,需,APC,处理 直接刺激,T,细胞,普通抗原 超抗原,第四节 非特异性免疫刺激剂,一、超抗原,超抗原的种类,外源性超抗原：如金黄色葡萄球菌肠毒素,A-E,内源性超抗原：如小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白。,TCR+T,细胞超抗原：如热休克蛋白,B,细胞超抗原：如SPA,和,HIV,的,gp120,参与某些病理过程,SAg,刺激大量,T,细胞激活，产生多种细胞因子引起某些疾病。,SAg,与免疫抑制,T,细胞因过度激活而被耗竭,SAg,与自身免疫应答,SAg,可能激活体内自身反应性,T,细胞，诱发自身免疫性疾病,与抗肿瘤效应,CTL,被大量激活而对肿瘤发挥杀伤作用,超抗原的生物学意义,第四节 非特异性免疫刺激剂,二、佐剂,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应答类型的非特异性免疫增强性物质，称为佐剂（,adjuvant,）。,它在机体免疫反应中所起到的作用类似于化学反应过程中的催化剂。,生物性佐剂：卡介苗，短小棒状杆菌，,LPS,，,CK,化学佐剂：氢氧化铝，磷酸铝，磷酸钙、明矾等,人工佐剂：,Poly I,：,C,（多聚肌苷酸：胞苷酸）等,矿物油：羊毛脂,其他：脂质体，,HSP,，免疫刺激复合物（,ISCOMs,）,佐剂的种类：,第四节 非特异性免疫刺激剂,二、佐剂,第四节 非特异性免疫刺激剂,二、佐剂,弗氏不完全佐剂,(Freunds incomplete adjuvant FIA),由油剂,(,石蜡油或植物油,),与乳化剂,(,羊毛脂或,Tween80),混合而成，比例通常是,2:1,。,弗氏完全佐剂,(Freunds complete adjuvant,FCA),在,FIA,中加入活卡介苗或死的结核分枝杆菌,(,终浓度为,2,20mg/ml),即成为,FCA,。,一般首次注射时用,FCA,，以后用,FIA,或不用佐剂。,医学研究中常用的佐剂：,第四节 非特异性免疫刺激剂,二、佐剂,佐剂作用的机制：,改变抗原物理性状，延缓抗原的降解和清除,刺激单核巨噬细胞系统，增强对抗原加工和提呈,刺激淋巴细胞的增殖分化，增强和扩大免疫应答,第四节 非特异性免疫刺激剂,二、佐剂,佐剂的用途：,增强特异性免疫应答，用于预防接种和制备抗血清,作为非特异性免疫增强剂，用于疾病的辅助治疗,第四节 非特异性免疫刺激剂,三、丝裂原,丝裂原（,mitogen,），又称有丝分裂原，因能够引起细胞发生有丝分裂而得名。,丝裂原可与细胞表面的受体结合，刺激静止的淋巴细胞分化成为淋巴母细胞和有丝分裂，激活某一类淋巴细胞的全部克隆，是一种非特异性的淋巴细胞多克隆激活剂。,人,小鼠,T,细胞,B,细胞,T,细胞,B,细胞,ConA,（刀豆蛋白,A,）,PHA,（植物血凝素）,PWM,（美洲商陆）,LPS,（脂多糖）,SPA,（葡萄球菌,A,蛋白）,+,+,+,+,+,+,+,+,+,作用于人和小鼠,T,、,B,细胞的丝裂原,三、丝裂原,英文词汇,Antigen immunogenicity antigenicity,hapten epitope,thymus independent antigen,（,TI-Ag,）,thymus dependent antigen,（,TD-Ag,）,superantigen,（,SAg,）,adjuvant,mitogen,小结,1,、概念：,Ag,、完全抗原、半抗原、异嗜性抗原、表位、,SAg,、,TI-Ag,、,TD-Ag,2,、抗原的两大基本特性。,3,、影响抗原免疫应答的主要因素。,4,、,TI-Ag,、,TD-Ag,的区别,思考题,抗体捕获天花病毒后如何将其清除？,普通抗原、超抗原和丝裂原有哪些区别？在淋巴细胞转化实验中通常用哪种抗原？为什么？,谢谢大家,