第03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,*,第二篇 免疫分子与抗原分子,第,3,章 抗原,(antigen,Ag),第,4,章 免疫球蛋白,(immunoglobulin,Ig,),第,5,章,补体,(complement),第,6,章 细胞因子,(cytokine,CK),第,7,章 白细胞分化抗原和黏附分子,第,8,章 主要组织相容性复合体,及其编码分子,第3章 抗 原,(,antigen,Ag),第二篇 免疫分子与抗原分子,immune molecules&antigen,主要内容,抗原的异物性与特异性,抗原的种类,非特异性免疫刺激剂,影响抗原免疫应答的因素,概述（,Introduction）,要 求,1.,掌握基本概念,:,抗原,完全抗原，半抗原，抗原决定基或表位，异种抗原，同种异型抗原，自身抗原，超抗原,，,免疫佐剂,，,TD,抗原,，,TI,抗原,要 求,2.,掌握抗原抗体结合的特异性,异物性和交叉反应性的含义。,3.,熟悉决定抗原免疫性的因素有哪些。,4.,熟悉抗原的种类。,Introduction,1.,抗原（,antigen,Ag）,概念,-,启动适应性免疫应答的物质,B,细胞+,抗原,效应,B,细胞,+记忆,B,细胞,(浆细胞),T,细胞+,抗原,效应,T,细胞,+记忆,T,细胞,(细胞毒,T,细胞,Th,细胞),抗原获得性免疫,（,Antigen and Adaptive immunity）,T cell,TCR,MHC,APC,CD4/,CD8,1,效应,T,细胞,BCR,交联,p,p,Ig/,BCR,Syk,活化,BlK,Fyn,/Lyn,ITAM,抗原是指能与,B,细胞,BCR,或,/,和,T,细胞,TCR,结合,促使其活化、增值、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫学效应的物质,（,immunogenicity),(,antigenicity,),抗原的两种特性,:,免疫原性,(Immunogenicity)-,刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答的能力,免疫反应性,(,Immunoreactivity,),抗原性（,antigenicity,),-,与相应的应答产物在体内外发生特异性结合的能力,(1)免疫原性（,immunogenicity),能够刺激机体,产生,免疫应答，包括诱导产生抗体及效应淋巴细胞。,活化的,B,细胞,抗体,活化的,T,杀伤细胞,（2）反应原性 (,immunoreactivity,),antigenicity,(,抗原性),能与抗体或效应,T,淋巴细胞特异性结合的能力。,3.完全抗原(,complete Ag)：,同时具有免疫原性和抗原性的物质。也可称为免疫原(,immunogen,):,4、半抗原与载体,半抗原（,Hapten,）,：,不能诱导免疫应答，但可与特异性免疫反应的产物发生反应的物质。,（只具有与抗体结合的能力，而单独不能诱导抗体产生的物质）。,载体（,carrier,）：,能够使半抗原成为具有免疫原性（可诱导免疫应答）的物质称为载体。,半抗原,具有,抗原性,没有,免疫原性,的小分子物质。,小分子,免疫应答（,immune response）,+,载体,carrier,半抗原+,载体=,完全抗原,载体(,carrier),：,赋予半抗原免疫原性的大分子物质。,5.耐受原（,tolerogen,)：,可诱导机体产生免疫耐受的抗原。诱导相应的淋巴细胞克隆对该抗原表现为特异性无应答状态,6.变应原(,allergen)：,可引起机体发生变态反应的抗原。,1.抗原的免疫原性与特异性,异物性,特异性*,一、异物性：,是抗原的免疫原性的本质,是免疫反应发生的根本原因,.,异物就是非己，抗原来源与宿主的关系越远，异物越强,免疫原性也越强,免疫排斥反应越剧烈。,人,鸡,猴,猴,抗体+人,RBC,抗体+鸡,RBC,+,+,亲源关系与免疫排斥反应,（1）异种物质：,如细菌、病毒等。,（2）同种异体物质:,ABO,血型、,HLA,分子等。,（3）某些自身物质:,精子、脑组织、眼晶体等。,二、抗原的特异性（,specificity）,定义,抗原特异性的意义,决定抗原特异性的物质基础,1.,定义,(,defining),：,指某一抗原分子只能诱导相应淋巴细胞发生免疫应答的专一性，以及只能与相应抗体或效应细胞特异性结合的专一性。,特异性 是指物质之间的相互吻合性或针对性、专一性。,免疫原性和抗原性均具有特异性。,特异性是免疫应答最重要的特点。,T,B,淋巴细胞产生的免疫应答均有特异性。,保证在不损伤自身情况下，有针对性地清除病原体,/,异物,是免疫学诊断与防治的理论依据,2.决定抗原特异性的物质基础是抗原分子中的抗原决定基,（,antigen determinant,）抗原表位（,epitope,),是抗原分子中决定抗原特异性的,特殊化学基团,是抗原特异性分子基础,（1）是与,TCR/BCR、,抗体结合的基本单位,.,一个表位只能与一个特异性抗体或抗原受体特异性结合,一个抗原受体也只与一个表位特异性结合,.,（2）一个多肽决定基含56个氨基酸残基；一个多糖决定基含5,7,个单糖；一个核酸半抗原决定基含6,8,个核苷酸。,（3）通常一个抗原性物质含有多个抗原决定,基,。,),.,抗原决定基的类型,(1),构象决定基（,conformational determinant）：,抗原分子中序列不连续的多肽或多糖，由空间构象形成的抗原决定基。,BCR/,Ab,识别的决定基。,构象决定基,B,(2),顺序决定,基（,sequential determinant):,指位于抗原分子中序列连续氨基酸组成的决定基，多数可被,T细胞识别，,B,细胞也可识别分子表面的顺序决定基。,顺序决定基,APC,T,顺序决定簇和构象决定簇,顺序决定簇（线性决定簇）,：,一段序列相连的氨基酸片段形成,多在抗原分子内,主要由,T,识别，,B,也可识别,构象决定簇,：,序列上不相连，由天然构象形成,位于分子内部,由,B,识别,(3),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。,(4),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。,功能性决定基,隐蔽性决定基,(,)T,细胞表位与,B,细胞表位,*位于抗原分子的表面,抗原,抗体,CDR3,表位,B,细 胞 表 位,抗原中被,BCR,和抗体分子所识别的部位称为,B,细胞表位（,B cell,epitope,）。,*抗原表面能够与抗体结合的最小单位,*具有构象依赖性（抗原表位与抗体分子的抗原结合部位在形状上互补才能保证抗原与抗体的紧密结合。）,B,细胞表位,(,B cell,epitope,),T,细胞表位和,B,细胞表位,T,细胞表位,：,TCR,识别,必须经降解加工处理后才能,被,T,细胞识别,线性决定簇,B,细胞表位,：,BCR,识别或抗体识别并结合,直接识别,构象决定簇或线性决定,簇,抗体：针对,N,端117氨基酸残基,T,效应细胞：针对,C,端1829氨基酸残基,没有发现一个表位同时被,T,细胞和,B,细胞识别。,*,B,细胞表位是天然的，,*,位于分子的表面或转折处,*,为构象决定基或顺序决定基,*,是抗原分子的三级结构,COOH,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,NH,3,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,*,T,细胞表位是抗原提呈细胞加工提呈的抗原肽,*,呈线性排列,T,细胞表位,蛋白质分子中被,MHC,分子递呈并被,TCR,识别的,肽段,称为,T,细胞表位（,T cell,epitope,）。,TCR,MHC,HIV peptide,Ep1,Ep2,Ep3,T,细胞表位（,T Cell,epitope,）,经,MHC,递呈并被,TCR,识别的肽段,与蛋白质分子,构象,无关,与肽段在蛋白质分子中的,位置,无关,主要决定于肽段的,氨基酸序列,与宿主表达的,MHC,分子有关,T,细胞和,B,细胞抗原表位的特性比较,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 天然的多肽、多糖、,脂多糖、有机化合物,表位的大小 8 12个氨基酸（,CD8,+,T,细胞）515个氨基酸、57个单糖,12 17个氨基酸（,CD4,+,T,细胞）或57个核苷酸,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 抗原分子表面氨基磺酸,氨基甲酸,氨基砷酸,+,抗氨基磺酸抗体,+,+/-,化学基团的性质对抗原表位的影响,化学基团位置,3),抗原结合价：表位数目,指一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的抗原决定基的总数。,多价抗原,4),.,共同抗原（表位）与交叉反应,(1),共同抗原表位,不同抗原之间存在的相同或相似抗原表位，称为共同抗原表位,（,commom,epitope,）,或共同抗原,（,commom,Ag）,(2),交叉反应,（,cross-reaction）,抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似表位的不同抗原的反应，称为交叉反应。,如,A,群溶血性链球菌的,M,蛋白与人心肌细胞和肾小球基底膜细胞之间,链球菌M,蛋白,A,B,A,C,人心肌,/,肾小球基底膜细胞,共同抗原表位,共同抗原与交叉反应,天然抗原表面常带有多种抗原决定基，每一种,B,细胞决定基都可引起一种特异性抗体产生。因此复杂抗原能使机体产生多种抗体。因而在两种不同的抗原之间可以存在有相同或相似的抗原决定基，称为,共同抗原（,common antigen,）,。,2.影响抗原免疫应答的因素,二、宿主,(host),因素,三、免疫的方法,一、抗原分子的理化特性,2.影响抗原免疫应答的因素,一、抗原的理化特性,1.,分子量大小：,一般分子量越大，免疫原性越强，一般为,10KD。,10,kD,100,kD,100,kD,）,直链氨基酸,加苯环氨基酸（2%酪氨酸）,（免疫原性很弱）,（免疫原性大大增强）,分子,构象,(,conformation),的易,接近,性(,accessibility),抗原性,+,酪氨酸 多聚丙氨酸 谷氨酸 多聚赖氨酸,+,三、免疫方法,1.免疫途径：多数抗原经皮内、皮下、肌注、腹腔、吸入等途径进入体内后免疫原性最强；部分抗原口服也可。,2.抗原的剂量、佐剂的使用。,3.抗原的种类,按其来源的亲缘关系分类：,根据抗原激活,B,细胞是否依赖,T,细胞辅助分类,一、根据抗原激活,B,细胞是否依赖,T,细胞辅助分类：,1、胸腺依赖性抗原（,thymus dependent antigen,TD-Ag,含有,T,细胞抗原决定基、需要在,T,细胞协助下才能刺激,B,细胞产生抗体的抗原，称。,（1）、胸腺依赖抗原,（,thymus dependent antigen,TD-Ag）,TD,抗原在没有,Th,细胞的帮助下，不能直接刺激,B,细胞产生抗体。蛋白质分子为,TD-Ag,.,在结构上，这些抗原的特征为有许多不同的抗原决定基，但拷贝数很少.,（2）、胸腺非依赖抗原,（,thymus independent antigen,TI-Ag）,胸腺非依赖抗原能直接,(,directly,),刺激,B,细胞产生抗体，而无需,T,细胞的帮助。一般来说，多糖,(,polysaccharides,),为,TI,抗原。,为多聚体样结构,即相同的抗原决定基重复多次.,抗原决定基,T,细胞协助,激活,细胞,免疫,记忆,产生抗体,应答类型,胸腺依赖/非依赖性抗原的区别,TD-Ag,TI-Ag,T,细胞,是,成熟,B,细胞,能,IgG,体液和细胞免疫,B,细胞,否,未成熟,B,细胞,不能,IgM,体液免疫,二,.,按机体的亲缘关系分类：,1,、,异种抗原,(,xenogenic,Ag),2,.,同种异型抗原,（,allogenic,Ag）,3,.,自身抗原(,autoantigen,),4,.,异嗜性抗原,(,heterophilic,Ag),5,.,独特型抗原（,idiotype,Ag）,1、异种抗原(,xenogenic,Ag),微生物及其代谢产物：,（一）,抗毒素：针对细菌外毒素抗原所产生的抗体，叫。临床上主要用于治疗。,（二）类毒素：指用甲醛处理后丧失毒性，但仍保持有抗原性的细菌外毒素，临床上主要用于预防。,实践中常用类毒素免疫动物来制备抗毒素血清。,2.同种异型抗原（,allogenic,Ag）,：,在同一种属不同个体之间所存在的抗原。,人类同种异型：血型（红细胞）抗原,组织相容性抗原（人主要为,HLA,）,血型：,ABO,系统和,Rh,A B O AB,抗原,抗体,A B A,B,抗,B,抗,A,抗,A,抗,B ,血型,3、自身抗原(,autoantigen,):,包括隐蔽/修饰改变的自身抗原两种，是自身免疫病成熟的基础。,(1)精子、脑组织、眼晶体等。,(2)感染、药物等导致新抗原的形成。,3.自身抗原（,autoantigen,）,：,在正常情况下，机体对自身组织细胞不会产生免疫应答，即自身耐受。但在感染、外伤、服用某些药物等影响下，使隔离抗原释放，或,改变和修饰了自身组织,的抗原结构，诱发对自身抗原的应答。,RBC,自身免疫性溶血性贫血,药物,RBC,自身抗体,RBC,抗原抗体复合物,激活补体,红细胞膜,C9,C8,C,5b,6,7,4.异嗜性抗原（,hetorophilic,antigen,）,又称,Forssam,抗原,：,是指一类与种属无关的存在于人、动物、植物和微生物之间的,共同抗原,。,乙型溶血性链球菌细胞壁,C,抗原,M,抗原,链球菌感染,急性,肾小球肾炎,大肠杆菌,O,14,型脂多糖,结肠粘膜,溃疡性结肠炎,心瓣膜的糖蛋白,心肌成分,风湿热,A,族链球菌,肾小球基底膜,共同抗原,类属抗原,异嗜性抗原,5、独特型抗原（,idiotype,Ag）,位于,TCR,BCR,Ig,可变区抗原决定基构成的抗原。,4.非特异性免疫刺激剂,一、超抗原（,superantigen,SAg,）,是一类只需极低浓度,(1,10ng/ml),即可激活,2,20%T,细胞克隆，产生极强的免疫应答,.,4.超抗原和佐剂,一.超抗原,1.概念及特点,只需微量就能激活大量,T,细胞克隆产生极强免疫应答的抗原物质称为超抗原.,特点:,无严格抗原特异性;不受,MHC,的限制;只需极低的浓度,.,2.,超抗原的种类,金葡菌肠毒素,链球菌致热外毒素,小鼠乳腺肿瘤病毒产生的蛋白,3.超抗原的生物学意义,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,.,T cell,TCR,MHC-,APC,效应,T,肠毒素,炎症因子,V,淋巴,组织,金葡菌的肠毒素导致的假膜性肠炎,T,细胞,肠上皮细胞,肠毒素,假膜,二、佐剂（,adjuvant）,1.,定义：,与抗原一起或预先注入机体时，可增强对抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型。,属于特异性免疫增强剂。,2.,佐剂的种类,(,1,),弗氏完全佐剂,(Freunds complete adjuvant,FCA),灭活结核杆菌,+,矿物油,(,2,),弗氏不完全佐剂,(Freunds incomplete adjuvant,FIA),矿物油,3.,佐剂的作用机制,改变物理性状,，,增加体内滞留期,增强巨噬细胞的抗原提呈能力,刺激淋巴细胞增殖和免疫应答,4.,佐剂的用途,增强特异性免疫应答,肿瘤和抗感染的辅助治疗,非特异性免疫增强剂,抗原,.T,、,B,细,胞活化,.,细胞克隆,扩增分化,.,免疫,效应物、记忆,抗原性,免疫原性,清除,