免疫学课件-第二章-.抗原.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章,抗 原,Antigen,ANTIGENS(Ag,),The range of antigens,Invading organisms have antigens,which are recognized by the immune,system.Antigens are defined as,substances which induce an immune,response.They include proteins,carbohydrates and lipids.,抗原及其相关概念,一、抗原概念,(,Antigen,，,Ag,),是指,能与,T,、,B,细胞的,TCR,、,BCR,结合，促其增殖、分化、产生,抗体或致敏的淋巴细胞,，并能与之结合，进而发生免疫效应的物质,。,B,细胞抗原受体,T,细胞抗原受体,T,B,T,T,T,T,、,B,细胞对抗原的识别,二、抗原的两种基本特性,1,.,免疫原性,(,immunogenecity,),指,抗原分子能够刺激机体产生免疫应答,(,产生特异性抗体及免疫效应细胞,),的性质,。,Ag,T,B,T,浆细胞,致敏,T,细胞,抗体,2,.,抗原性,(,antigenicity,，又称免疫反应性,),指,抗原分子与免疫应答产物,(,抗体或免疫效应细胞,),发生特异性结合的性质,。,Ag,T,B,T,浆细胞,致敏,T,细胞,抗原性,三、完全抗原与半抗原,1.,完全抗原（,complete antigen,),具有免疫原性和抗原性的物质。,2.,半抗原,（,hapten,，,又称不完全抗原,incomplete antigen,）,无免疫原性，只有抗原性的物质,。,3.,载体,（,carrier,）,赋予半抗原以免疫原性的蛋白质,。,半抗原,+,蛋白质,完全抗原,半抗原,+,载体,抗体,B,T,完全抗原,B,B,B,T,抗原的异物性,抗原因素,宿主因素,抗原因素,异物性,亲缘,关系越远、,组织结构,差异越大，其免疫原性越强。,化学基础,分子量,越大、,结构,越复杂，其免疫原性越强。,可提呈性,抗原分子能被,有效的加工提呈,，决定了这一分子的免疫原性。,抗原结构对免疫原性的影响,1.,异物性 异种或同种异体的物质。,2.,宿主的,遗传,性 同种动物不同品系及不同,个体对同种抗原产生不同强度的免疫应答。,3.,免疫原的,剂量,及进入,途径,（,1,）剂量,1,）,剂量不足或过多均不引起免疫应答,。,2,）重复进入，引起强免疫应答。,（,2,）,途径,：皮内、皮下、肌肉、静脉、腹腔。,宿主因素,4.,免疫佐剂,（,adjuvant,),（,1,）定义：,先于抗原或同时与抗原混合注射机体,可增强抗原的免疫原性的物质,。,（,2,）应用弱免疫原性物质；,免疫原剂量不足。,（,3,）佐剂种类,1),油性乳剂,弗氏佐剂,（,Freund adjuvant,）,2),无机化合物,3),微生物及其产物,4),脂质体,5),细胞因子,抗原的特异性与交叉反应,抗原的特异性,是指抗原能与相应,抗原受体,结合,，诱导特异性免疫应答的特性。,抗原特异性是由存在于抗原表面的,抗原决定簇决定,的。,抗原决定簇,概念,分类,概念,抗原决定簇,（,antigendeterminnant,),或称,表位,（,epitope,）,抗原表面决定,抗原特异性,的特殊化学基团,抗原结合价,(,antigenic valence),是指能和抗体分子结合的,抗原决定簇的,数目,蛋白质抗原（黑色部分为抗原决定簇）,抗原分子（深色部分为抗原决定簇）,The structure of antigens,An antigen molecule may contain a number of the same or different antigenic determinants to which individual antibodies or cell responses are madeThe smallest unit to which an antibody can be made is about three to six amino acids and about five to six Sugar residuesA11 large molecules are,multideterminant,Antibodies bind conformational antigenic determinants (dependent on folding of the molecule)whilst T cells recognize linear amino acid sequences by their T cell receptor Molecules which can stimulate an immune response(,immunogens,),shoulld,be distinguished from those which react with antibodies but cannot initiate an immune response(,haptens,or individual antigenic determinants),分类,构像决定簇和线性决定簇,功能性决定簇和隐蔽性决定簇,T,细胞决定簇和,B,细胞决定簇,抗原决定簇分类,1,.,根据结构分为,（,1,）,构象决定簇,(,conformational determinant,),：,由空间构象形成的决定簇，,序列上不连续,。,（,2,）,顺序决定簇,(,sequence determinant,),：,序列相连续,的氨基酸肽片段构成的决定簇。,2,.,根据功能分为,（,1,）,隐蔽性决定簇,：存在于,抗原内部,的决定簇。,（,2,）,功能性决定簇,：,能被,B,细胞识别，或与抗,体结合的决定簇,。,抗原的功能性决定簇和隐蔽性决定簇,抗原的,T,细胞决定簇和,B,细胞决定簇,T,、,B,细胞表位,1.T,细胞表位,(,T cell,epitope,),（,1,）,与,TCR,结合的表位,(,约,9,17,个氨基酸残基,),（,2,）,T,细胞识别抗原的二个结合部位,T,细胞表位：,与,TCR,结合,限制位,(,agretope,),与,MHC,分子结合,2,B,细胞表位,与,抗体,和,BCR,结合的表位,(,约,6,7,个氨基酸基,或糖基,),。,T,细胞表位,B,细胞表位,表位受体,TCR,BCR,MHC,分子,必需,无需,表位性质,主要是,线性,短肽,天然,多肽，多糖，脂多,糖，有机化合物,表位大小,812,个氨基酸,（,CD8,T,细胞）,1217,个氨基酸,（,CD4,T,细胞）,515,个氨基酸,或,5,7,个单糖、核苷酸,表位类型,线性,表位,构象,表位、线性表位,表位位置,抗原分子任意部位,抗原分子,表面,T,细胞表位与,B,细胞表位的特性比较,抗原的交叉反应,两种不同抗原,之间可以有,相同或相似的抗原决定簇,，,抗体,对具有,相同,或,相似,决定簇的,不同的反应,称为交叉反应,。,抗原的种类,1.,根据产生抗体时,是否需要,TH,细胞,的参与分为,胸腺依赖性抗原,(,thymus dependent antigen,TD,Ag）,如，多数蛋白质抗原,非胸腺依赖性抗原,（,thymus independent antigen,TI,Ag）,如，细菌脂多糖，聚合鞭毛素,2.,根据抗原性质,完全抗原,半抗原,半抗原与载体结合,固有决定簇,半抗原决定簇,3.,根据抗原与机体的亲缘关系分类,异嗜性,抗原（,heterophil antigen,，,又称,Forssman,抗原）,）,异种,抗原（,xenogenic Ag,）,来自不同种属的抗原。,同种异型,抗原（,allogenic Ag,）,来自同一种属不同个体抗原。,自身,抗原（,autoantigen,）,来自自身的抗原。（精子，晶状体，脑）,独特性,异嗜性抗原：,不同种属生物间存在的共同抗原,溶血性链球菌,肾小球基底膜,溶血性链球菌,心肌,大肠杆菌,O,14,型,结肠粘膜,共同抗原,急性肾小球肾炎,共同抗原,风湿病,共同抗原,溃疡性结肠炎,同种异型,异种抗原,伤寒杆菌,链球菌,痢疾杆菌,G,-,菌胞壁,G,菌胞壁,异种抗原,病毒性抗原,衣壳：蛋白,包膜：糖蛋白,腺病毒,流感病毒,口蹄,疫病毒,狂犬病病毒,异种抗原,真菌,白色念珠菌,(1,000X oil),疟原虫,其他病原微生物,细菌的外毒素与类毒素,1.,外毒素,细菌分泌的毒性蛋白质。具有,毒性,与免疫原性,。,2.,类毒素,经,0.3%,0.4%,甲醛处理,过的,失去毒,性保留免疫原性,的外毒素。,异种动物,1.,抗毒素作用,如：抗毒素血清（马血清）,破伤风抗毒素血清、白喉抗毒素血清等。,2.,异种动物的血清蛋白对人具有免疫原性，可,导致血清,过敏,性休克。,异种抗原,同种异型,血型抗原,-,人类血型抗原已报导,40,个系统,（一）,ABO,（,H,）血型系统,：,A,、,B,、,AB,、,O,四型,人类,ABO,（,H,）血型系统的分类,血型 抗原（,RBC,抗体（血清）,A,型,A,抗原 抗,B,抗体,B,型,B,抗原 抗,A,抗体,AB,型,AB,抗原 无抗,A,、抗,B,抗体,O,型 无,A,、,B,抗原 抗,A,、抗,B,抗体,（二）,Rh,血型系统,恒河猴（,Macacus,rhesus,）,RBC,家兔,抗恒河猴,RBC,抗体（免疫血清）,+,人,RBC,凝集反应（,+,）,人,RBC,恒河猴,RBC,RHCE,基因（,+,）,RHD,基因（,+,）,RHCE,基因（,+,）,RHD,基因（,-,）,共同抗原，,称,Rh,抗原,。,D,抗原（,+,）,Rh,+,D,抗原（,）,Rh,-,实际意义,新生儿溶血症,孕妇,(,Rh,-,)胎儿,(,Rh,+),抗,Rh,抗体,新生儿,RBC(,Rh,+),溶血反应,主要组织相容性抗原,(Major Histocompatibility antigen,MHC,Ag),人类：,HLA,（,human leukocyteantigen,）,独特性,是指,TCR,、,BCR,或,Ig,分子的,V,区所具有的氨基酸序列和空间构型，可诱导自体产生相应的特异性抗体，这些独特的氨基酸序列所组成的抗原表位称为独特型,（,idiotype,Id,）,Id,所诱生的抗体（抗抗体，,Ab2,）,称抗独特型抗体（,AId,）。,因此，能以,AIb1,AIb2,AIb3,AIb5-,进行下去，形成复杂的免疫网络，可调节免疫应答。,是指不同特异性,Ig,分子的,V,区和,T,、,B,细胞表面的抗原（识别）受体（,TCR,和,BCR,）,V,区所具有的抗原特异性标记，其特异性由,Ig,高变区的氨基酸序列和构型决定。由于每一个,B,细胞克隆所产生的,Ig,分子均具有不同于其他,Ig,分子的,HVR,结构，因此,Ig,独特型抗原表位的数目十分庞大。,抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类,内源性抗原（,endogenous antigen),，指在抗原提呈细胞内新合成的抗原，如病毒感染细胞合成的病毒蛋白、肿瘤细胞内合成的肿瘤抗原等。,内源性抗原以抗原肽,-MHC I,类分子复合物形式提呈给,CD8+T,细胞,。,外源性抗原（,exogenous antigen),是指,APC,从细胞外部摄取的，存在于细胞囊膜系统内的蛋白质抗原。此类抗原在被溶酶体降解成短肽后，,通过,MHC,类分子提呈给,CD4+T,细胞识别，诱导,CD4+T,细胞参与的免疫应答,。经专职,APC,摄取，加工，处理，提呈的外源蛋白质均属于此类，抗原识别受,MHC,类分子限制。,超抗原和佐剂,超抗原（,superantigen,SAg,）,某些抗原物质，只需要极低,浓度即可激活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,超抗原,超抗原,作用示意图,超抗原与普通抗原的区别,超抗原激活,T,细胞的特点,强大的刺激能力,无须抗原处理,与,T,细胞相互作用无,MHC,限制性,选择性结合,TCR,链,V,区,超抗原不仅可激活,T,细胞，而且可能诱导,T,细胞的耐受,超抗原的免疫识别位点分为两类：,MHC,结合位和,TCR,链,V,区结合的,T,细胞表位,超抗原的生物学意义,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,与自身免疫应答,SAg,的强大刺激可能激活体内,自身反应性,T,细胞，从而诱发自身免疫性疾病,SAg,与免疫抑制,T,细胞因过度激活而被耗竭,与抗肿瘤效应,CTL,被大量激活而对肿瘤发挥杀伤作用,佐剂（,adjuvant）,属非特异性免疫增强剂。当其与抗原一起注射或预先注入机体时，可增强机体对抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型。,丝裂原（,motigen,）,亦称,有丝分裂原，可与淋巴细胞表面相应受体结合，使细胞发生有丝分裂，并增殖,。植物有丝分裂原,ConA,动物有丝分裂原,PHA.,T,、,B,细胞表面表达多种丝裂原受体。用于体外免疫功能测定。,1.,抗原,2.,免疫原性,3.,抗原性,4.,抗原决定簇,5.TD-Ag,6.TI-Ag,7.,超抗原,8.,异嗜性抗原,本章要点,