医学免疫学---抗原.ppt

第三章 抗 原 Antigen医学生学习网医学生学习网http:/ 目的要求目的要求1、掌握：、掌握：Ag、免疫原性、免疫反应性、半、免疫原性、免疫反应性、半Ag、表位、表位、TD-Ag及及TI-Ag的概念；抗原的分的概念；抗原的分类及其医学意义。类及其医学意义。2、熟悉：异嗜性抗原、抗原的特异性。、熟悉：异嗜性抗原、抗原的特异性。3、了解：超抗原的概念。、了解：超抗原的概念。教学难点教学难点 表位概念及其对抗原特异性影响的理解。表位概念及其对抗原特异性影响的理解。教学重点教学重点 掌握中所有基本概念；抗原的特异性。掌握中所有基本概念；抗原的特异性。主要内容主要内容一、抗原概念及特点一、抗原概念及特点二、决定抗原免疫原性的因素二、决定抗原免疫原性的因素三、抗原的特异性三、抗原的特异性四、抗原的分类及其医学意义四、抗原的分类及其医学意义一、一、抗原概念及特点抗原概念及特点 基本概念基本概念 1 1、抗原、抗原 (antigen(antigen，AgAg)指指能能刺刺激激机机体体免免疫疫系系统统产产生生特特异异性性免免疫疫应应答答，并并能能与与相相应应的的免免疫疫应应答答产产物物（抗抗体体或或效效应应淋淋巴巴细细胞胞）在在体体内内或体外发生特异性结合反应的物质。或体外发生特异性结合反应的物质。2 2、免疫原性：、免疫原性：刺激机体产生抗体或刺激机体产生抗体或效应效应淋巴细胞的能力。淋巴细胞的能力。即即：指抗原能刺激机体产生免疫应答的特性。：指抗原能刺激机体产生免疫应答的特性。3 3、免疫反应性：、免疫反应性：抗抗原原能能与与相相应应免免疫疫应应答答的的产产物物在在体体内内或或体体外，发生特异性结合的特性（或外，发生特异性结合的特性（或能力）能力）。抗原的性质抗原的性质 4 4、完完全全抗抗原原：同同时时具具有有免免疫疫原原性性和和免疫反应性的物质。免疫反应性的物质。5 5、半半抗抗原原：指指只只具具有有免免疫疫反反应应性性(即即能能与与相相应应抗抗体体发发生生特特异异性性结结合合)，而而无无免免疫疫原原性性(不不能能刺刺激激机机体体产产生生抗抗体体)的物质。的物质。6 6、载载体体：可可与与半半抗抗原原结结合合，使使半半抗抗原具有免疫原性的物质。原具有免疫原性的物质。二、抗原的特异性二、抗原的特异性(一一)抗原抗原特异性的概念特异性的概念:抗原诱导机体产生免疫应答及其与免疫应答抗原诱导机体产生免疫应答及其与免疫应答产物相互结合的高度专一性。产物相互结合的高度专一性。（抗原（抗原的的特异性既表现在特异性既表现在免疫原性免疫原性上上,也表现在也表现在免免疫反应性疫反应性上）。上）。学习抗原特异性有学习抗原特异性有何临床何临床意义意义?抗原与抗体结合的特异性 存在于抗原分子中决定抗原存在于抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团（或基特异性的特殊化学基团（或基本结构）。又称本结构）。又称抗原抗原决定基决定基。*是抗原与是抗原与TCR/BCRTCR/BCR及抗体及抗体特异性结合的基本单位。特异性结合的基本单位。抗原抗原 表位表位 (epitopeepitope)*抗原特异性的分子基础抗原特异性的分子基础决定抗原特异性的分子结构基础决定抗原特异性的分子结构基础抗原结合价抗原结合价(antigen valence)：一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的表位数目一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的表位数目epitopesvalence=6=4表位的类型线性表位线性表位 连续的短肽或核酸连续的短肽或核酸构象性表位构象性表位 不连续排列、空间上形成特定构象不连续排列、空间上形成特定构象 抗原抗体反应是钥匙抗原抗体反应是钥匙(Ag)和锁和锁(Ab)的关系的关系抗原的T细胞决定基和B细胞决定基 （二）共同抗原和交叉反应（二）共同抗原和交叉反应*共同抗原：共同抗原：两种不同抗原间所具有的两种不同抗原间所具有的 相同或相似抗原表位。相同或相似抗原表位。*交交叉叉反反应应：抗抗体体不不仅仅能能与与诱诱导导其其产产生生的的抗抗原原特特异异结结合合，还还能能与与含含有有共共同同抗抗原原表表位位的其他抗原发生反应。的其他抗原发生反应。抗体对具有相同或相似表位的不同抗抗体对具有相同或相似表位的不同抗原的反应，称为原的反应，称为交叉反应交叉反应。抗原抗原 1 1 抗原抗原 2 2 牛痘疫苗牛痘疫苗VACCINE天花病毒天花病毒Bm细胞细胞第二节、影响抗原免疫原性的因素第二节、影响抗原免疫原性的因素 1.1.异物性：异物性：指该抗原与自身正常组织指该抗原与自身正常组织成分差异的程度。异物性是决定免疫成分差异的程度。异物性是决定免疫原性的首要条件。原性的首要条件。异物的定义：异物的定义：指该物质与宿主自身指该物质与宿主自身成分不同或未与宿主胚胎期淋巴细胞成分不同或未与宿主胚胎期淋巴细胞接触过的物质。接触过的物质。异种物质异种物质 同种异体物质同种异体物质 自身物质自身物质（一）抗原理化性质（一）抗原理化性质（一）抗原理化性质（一）抗原理化性质2 2、化学组成与结构：、化学组成与结构：蛋白质最强，多糖、脂质、核酸次之蛋白质最强，多糖、脂质、核酸次之 含有芳香族氨基酸，如含有酪氨酸的蛋白质免疫原含有芳香族氨基酸，如含有酪氨酸的蛋白质免疫原性强。性强。化学结构复杂，则稳定，体内停留时间长。化学结构复杂，则稳定，体内停留时间长。3 3、分子大小：、分子大小：分子量常分子量常10kDa10kDa以上，低以上，低4.0kD 4.0kD 一般无免疫原性。一般无免疫原性。4 4、分子构象：分子构象：化学基团数目位置空间构象影响抗原的免疫原性、化学基团数目位置空间构象影响抗原的免疫原性、免疫反应性。免疫反应性。（一）理化性质（一）理化性质5.5.抗原表位易接近性抗原表位易接近性 抗原表面的特殊化学基团与淋巴细胞表面的抗抗原表面的特殊化学基团与淋巴细胞表面的抗原受体结合的难易程度。原受体结合的难易程度。6.6.物理性状物理性状：多聚体，可溶性多聚体，可溶性抗原的氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系 二、影响抗原免疫原性的因素二、影响抗原免疫原性的因素 1.1.遗传因素遗传因素 遗传背景，尤其是遗传背景，尤其是MHCMHC基因基因（二）机体的特性（二）机体的特性 （二）（二）抗原与机体的相互作用抗原与机体的相互作用1.遗传因素：遗传因素：2.机体因素机体因素 遗传因素、年龄性别和健康状况遗传因素、年龄性别和健康状况 （三）（三）进入机体的方式进入机体的方式 皮内注射皮内注射皮下注射皮下注射 肌内注射肌内注射腹腔腹腔（动物）注射（动物）注射 静脉注射静脉注射 口服可能诱导耐受口服可能诱导耐受 四、抗原的分类及其医学意义抗原的分类及其医学意义(一一)根据抗原与机体亲缘关系分类根据抗原与机体亲缘关系分类*异种抗原（异种抗原（xenogenicxenogenic Ag Ag）：）：病原微生物、细菌外毒素、内毒素病原微生物、细菌外毒素、内毒素*同种异型抗原（同种异型抗原（allogeneicallogeneic Ag Ag）：）：血型抗原、组织相容性抗原血型抗原、组织相容性抗原*自身抗原自身抗原*异嗜性抗原（又称异嗜性抗原（又称ForssmanForssman抗原）：抗原）：医学意义医学意义1 1、异种抗原异种抗原：病原微生物及其代谢产物、病原微生物及其代谢产物、动物免疫血清。动物免疫血清。来自另一物种的抗原称为异种抗原。来自另一物种的抗原称为异种抗原。治疗用动物免疫血清：马血清抗毒素治疗用动物免疫血清：马血清抗毒素马血清抗毒素的马血清抗毒素的两重性两重性：（1 1）特异性抗体）特异性抗体-中和毒素中和毒素（2 2）异种抗原，可刺激机体产生抗马血）异种抗原，可刺激机体产生抗马血清抗体。清抗体。类毒素类毒素毒素毒素马血清马血清抗毒素抗毒素超敏反应超敏反应抗体抗体抗原抗原2 2、同种异型抗原（、同种异型抗原（allogenicallogenic Ag Ag）：）：在同一种属不同个体之间所存在的抗原。在同一种属不同个体之间所存在的抗原。人类同种异型人类同种异型抗原抗原：血型血型（红细胞）抗原（红细胞）抗原;组织相容性抗原组织相容性抗原（人主要为（人主要为HLAHLA）血型：血型：ABOABO系统和系统和RhRh系统系统A B O AB抗原抗原抗体抗体A B A,B抗抗B 抗抗A 抗抗A,抗抗B 血型血型RBC+RBC补体补体RBCRBCA型型A抗原抗原B型型抗抗A抗体抗体抗抗A抗体抗体 、自身抗原、自身抗原：（隐蔽或修饰改变的自：（隐蔽或修饰改变的自身抗原）身抗原）自身成分在胚胎期末未与免疫细胞自身成分在胚胎期末未与免疫细胞接触的物质（精子、眼内容物等），接触的物质（精子、眼内容物等），在感染、外伤、某些药物等影响下，在感染、外伤、某些药物等影响下，使使隔离抗原隔离抗原释放；或释放；或改变和修饰改变和修饰了自了自身组织的抗原结构，称之自身抗原。身组织的抗原结构，称之自身抗原。改变和修饰了自身组织改变和修饰了自身组织(自身抗原）自身抗原）RBC自身免疫性自身免疫性溶溶 血性贫血血性贫血药物药物RBC自身抗体自身抗体 RBC抗原抗体复合物抗原抗体复合物激活补体激活补体红细胞膜红细胞膜C9C8C5b6 7 4 4、异嗜性抗原、异嗜性抗原 一一类类与与种种属属特特异异性性无无关关，存存在在于于人人、动动物物、植植物物及及微生物等不同微生物等不同种属种属间的共同抗原。间的共同抗原。乙型溶血性链球菌细胞壁乙型溶血性链球菌细胞壁C抗原、抗原、M抗原抗原链球菌感染链球菌感染急性急性肾小球肾炎肾小球肾炎大肠杆菌大肠杆菌O14型脂多糖型脂多糖结肠粘膜结肠粘膜结肠粘膜结肠粘膜溃疡性结肠炎溃疡性结肠炎心瓣膜的糖蛋白心瓣膜的糖蛋白心肌成分心肌成分风湿热风湿热A族族链球菌链球菌肾小球基底膜肾小球基底膜 (二二)根根据据抗抗原原刺刺激激B B细细胞胞产产生生抗抗体体是是否否需需要要T T细细胞协助分类胞协助分类 *胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen,TD-Agthymus dependent antigen,TD-Ag）*胸腺非依赖性抗原胸腺非依赖性抗原(thymus independent antigen,TI-Agthymus independent antigen,TI-Ag）(三三)其他其他分分类类 *胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原（TD-AgTD-Ag）：概念：概念：此此类类抗抗原原刺刺激激B B细细胞胞产产生生抗抗体体需需要要在在T T细胞协助。如细胞、细菌、病毒等。细胞协助。如细胞、细菌、病毒等。特点：特点：A A、具有、具有T T细胞和细胞和B B细胞表位细胞表位B B、产生抗体主要为、产生抗体主要为IgGIgG。C C、诱导细胞免疫应答和免疫记忆。、诱导细胞免疫应答和免疫记忆。*胸腺非依赖性抗原胸腺非依赖性抗原 (TI-AgTI-Ag）：）：概念：概念：此类抗原只含此类抗原只含B B细胞抗原决定基，不细胞抗原决定基，不需要需要T T细胞辅助。如：脂多糖细胞辅助。如：脂多糖 特点：特点：A A、具有、具有B B细胞表位细胞表位B B、产生的主要为产生的主要为I IgMgM类抗体类抗体 C C、不引起细胞免疫应答和免疫记忆。、不引起细胞免疫应答和免疫记忆。TD抗原抗原 TI抗原抗原T细胞辅助细胞辅助 需要需要 不需要不需要抗体类型抗体类型 IgG IgM细胞免疫细胞免疫 常引起常引起 不引起不引起免疫记忆免疫记忆 有有 无无表位性质表位性质 T、B细胞表位细胞表位 B细胞表位细胞表位TD抗原与抗原与TI抗原特性比较抗原特性比较 第四节第四节 非特异免疫刺激剂非特异免疫刺激剂免疫佐剂、丝裂原、免疫佐剂、丝裂原、超抗原超抗原免疫佐剂免疫佐剂(adjuvant)(adjuvant)与与抗抗原原一一起起或或预预先先注注入入机机体体，可可增增强强机机体体对对抗抗原原的的免免疫疫应应答答或或改改变变免疫应答的类型。免疫应答的类型。种种类类:微微生生物物及及其其产产物物、多多聚聚核核苷酸、无机物苷酸、无机物,细胞因子等。细胞因子等。丝丝裂裂原原（mitogenmitogen）:一一类类可可使使T T、B B细细胞胞发生非特异性多发生非特异性多克隆激活的物质。克隆激活的物质。超抗原超抗原(superantigen,SAgsuperantigen,SAg)一一类类主主要要由由细细菌菌和和病病毒毒的的成成分分及及产产物物组组成成的的，可可直直接接结结合合抗抗原原受受体体，极极低低浓浓度度即即可可激激活活大大量量T T细细胞胞或或B细细胞胞克克隆隆，产产生生极极强强的的免免疫疫应应答答。如如：细细菌菌外外毒毒素素、逆逆转转录录病病毒毒蛋蛋白、白、HSPHSP、SPASPA等。等。意意义义：超超抗抗原原可可引引起起免免疫疫系系统统过过度度反反应应，导致中毒性休克、多器官衰竭等病理反应。导致中毒性休克、多器官衰竭等病理反应。