免疫2015抗原.pptx

抗原抗原抗原抗原(Antigen)Antigen)概念抗原的异物性及特异性影响抗原免疫应答的因素抗原的分类医学上重要的抗原抗原（antigen,Ag)是泛指能够被各类免疫细胞识别，并能够使其识别细胞活化发生免疫应答的物质。狭义的抗原概念：一类能与T细胞的TCR及B细胞的BCR结合，促进其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞；并能与相应免疫应答产物即抗体或致敏淋巴细胞在体内或体外发生特异性结合的物质，进而发挥免疫效应的物质。免疫原性（immunogenicity):是指能够刺激机体免疫系统产生免疫应答,诱生抗体或致敏淋巴细胞的性能。抗原性（antigenicity):是指能够与相应免疫应答产物发生特异性结合的性能。概念概念完全抗原（complete antigen)或免疫原（immunogen):凡同时具有免疫原性和抗原性的物质。半抗原（hapten)或不完全抗原（incomplete antigen)：只具有抗原性而无免疫原性的物质。耐受原：引起免疫耐受的抗原。变应原：引起超敏反应的抗原。抗原的免疫原性与特异性抗原的免疫原性与特异性一、异物性一、异物性异物性是免疫原的核心。其经典含义是指非机体自身异物性是免疫原的核心。其经典含义是指非机体自身物质的属性物质的属性.现定义为在胚胎期未与免疫活性细胞充现定义为在胚胎期未与免疫活性细胞充分接触过的物质分接触过的物质.1、非己物质、非己物质 一般来说，抗原与机体的亲缘关系越远，组织结构一般来说，抗原与机体的亲缘关系越远，组织结构差异越大，抗原性越强。差异越大，抗原性越强。2、自身成分、自身成分 一些与免疫系统在解剖位置上处于隔绝的组织器一些与免疫系统在解剖位置上处于隔绝的组织器官、或在出生后个体发育过程中产生的某些自身成分官、或在出生后个体发育过程中产生的某些自身成分也具有免疫原性；化学修饰的自身物质。也具有免疫原性；化学修饰的自身物质。二、抗原的特异性二、抗原的特异性 抗原决定基（抗原决定基（antigenic determinant):是抗原分是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，它是子中决定抗原特异性的特殊化学基团，它是TCR/BCR及抗体特异结合的基本单位，又称表位（及抗体特异结合的基本单位，又称表位（epitope)。表位决定抗原的特异性。表位决定抗原的特异性。B细胞表位：可以是构象的、也可以是线性的；可以细胞表位：可以是构象的、也可以是线性的；可以是蛋白质、核酸、脂类、糖及有机化学基团。是蛋白质、核酸、脂类、糖及有机化学基团。T细胞表位：线性的、主要蛋白质，少数是脂类。细胞表位：线性的、主要蛋白质，少数是脂类。化学基团的性质决定抗原的特异性化学基团的性质决定抗原的特异性 载体半抗原载体载体载体载体1、B细胞表位细胞表位 位于抗原分子的表面，亲水性位于抗原分子的表面，亲水性抗原决定基结构抗原决定基结构构象决定基（构象决定基（conformational determinant):序列上序列上不相连续的多肽或多糖在空间构象上形成的决定基（不相连续的多肽或多糖在空间构象上形成的决定基（B细胞）。细胞）。顺序决定基顺序决定基(senquential determinant)：一段序列上一段序列上相连续的氨基酸片段（相连续的氨基酸片段（T及及B细胞）。细胞）。功能性抗原决定基功能性抗原决定基 位于分子表面的表位易被位于分子表面的表位易被BCR或抗体结合的抗原或抗体结合的抗原决定基。决定基。免疫优势基团：免疫优势基团：抗原决定基中起关键作用的个别化学基抗原决定基中起关键作用的个别化学基团。团。隐蔽性抗原决定基：隐蔽性抗原决定基：位于分子内部的、不能被位于分子内部的、不能被BCR或抗或抗体结合的抗原决定基。体结合的抗原决定基。抗原的结合价：抗原的结合价：是指能与抗体分子结合的功能性抗原决是指能与抗体分子结合的功能性抗原决定基的数目。定基的数目。2、T细胞表位细胞表位 位于抗原分子的任意位置，由抗原呈递位于抗原分子的任意位置，由抗原呈递细胞（细胞（Antigen Presentation Cell，APC)处理、加工的短肽，该短肽与处理、加工的短肽，该短肽与APC的的MHC分分子结合呈现在细胞的表面。子结合呈现在细胞的表面。MHC分子分为两类：分子分为两类：MHCI类分子类分子(分布在几乎所有的细胞）分布在几乎所有的细胞）MHCII类分子类分子(只分布在少数的免疫细胞只分布在少数的免疫细胞,专职专职APC)。T T细胞只能识别由抗原递呈细胞细胞只能识别由抗原递呈细胞（APC)APC)所处理加工的抗原短肽所处理加工的抗原短肽三种专职性 APC的功能特点M：吞噬、处理加工抗原的能力较强。DC：巨吞饮能力，吞噬能力；抗原提呈能力最强B细胞：通过BCR特异识别及非特异吞噬 不同来源的抗原可接受不同类型的MHC分子提呈，其中内源性抗原（APC产生的）多肽通过MHCI类分子，激活CD8+T细胞；外源性抗原（来源于APC外的）多肽通过MHCII类分子，激活CD4+细胞。APCAPC分为专职性和非专职性的分为专职性和非专职性的专职性的：细胞表面有丰富的MHC分子，特别是II类分子，同时表面有共刺激分子，对抗原处理加工能力很强，对T细胞，特别是CD4+T细胞有较强的刺激活性。如，DC、M及B细胞。非专职性的：细胞表面有MHC分子（以I类为主），但一般不表达共刺激分子，对抗原的处理加工能力较弱，可激活CD8+T细胞。如，上皮细胞，成纤维细胞、内皮细胞。（恒定链）（恒定链）（II类相关恒定链短肽）类相关恒定链短肽）低分子量多肽低分子量多肽（LMP）T细胞表位和细胞表位和B细胞表位差别细胞表位差别 半抗原与蛋白质载体偶联后可诱导出抗半抗原抗体半抗原与蛋白质载体偶联后可诱导出抗半抗原抗体可模拟胸腺依赖抗原的载体效应。可模拟胸腺依赖抗原的载体效应。载体效应：载体效应：在免疫应答中，在免疫应答中，B细胞识别半抗原，并提呈细胞识别半抗原，并提呈载体表位给载体表位给CD4+T细胞，细胞，CD4+T细胞识别载体表位后，细胞识别载体表位后，即以载体表位将即以载体表位将T、B连接起来，连接起来，T细胞辅助激活细胞辅助激活 B细胞，细胞，这种效应称为载体效应。这种效应称为载体效应。半抗原半抗原载体载体B cellB cellB cellB cellT cellCD28B7CD40-CD40L胸腺依赖性抗原胸腺依赖性抗原，必有，必有T细胞表位和细胞表位和B细胞表位。细胞表位。DC/M 抗原异质性、共同抗原和交叉抗原抗原异质性、共同抗原和交叉抗原抗原异质性：抗原异质性：抗原异质性即抗原物质的非均抗原异质性即抗原物质的非均一性一性,同一分子表面可存在不同的表位同一分子表面可存在不同的表位.共同抗原（共同抗原（commmon antigen):两种不同两种不同抗原之间可有相同或相似的抗原表位。抗原之间可有相同或相似的抗原表位。交叉抗原（交叉抗原（cross-antigen):抗体对具有相抗体对具有相同或相似表位的不同抗原的反应，称为交叉同或相似表位的不同抗原的反应，称为交叉反应。反应。交叉反应的意义交叉反应的意义：诱发自身免疫病：诱发自身免疫病与人体组织起交叉反应的与人体组织起交叉反应的A组链球菌抗原组链球菌抗原影响抗原免疫应答的因素影响抗原免疫应答的因素一、抗原分子的理化特性一、抗原分子的理化特性1 1、化学性质（多数蛋白为良好抗原、化学性质（多数蛋白为良好抗原;多肽、多糖及脂类亦具一定的免疫原性）多肽、多糖及脂类亦具一定的免疫原性）2 2、分子量大小：抗原的分子量一般为、分子量大小：抗原的分子量一般为 10 10KDaKDa3 3、结构的复杂性结构的复杂性4 4、分子构象（、分子构象（conformation)conformation)和易接近性和易接近性(accessibility)accessibility)5 5、物理状态：颗粒状抗原物理状态：颗粒状抗原 可溶性抗原可溶性抗原;多聚体抗原多聚体抗原 单体抗原单体抗原;佐剂的作用佐剂的作用二、宿主方面的因素二、宿主方面的因素1 1、遗传因素、遗传因素 主要是主要是MHCMHC分子分子2 2、年龄、性别与健康状况、年龄、性别与健康状况三、抗原量及进入途径等因素三、抗原量及进入途径等因素皮下皮下 腹腔腹腔 肌肉肌肉 静脉静脉抗原的种类抗原的种类一、根据产生抗体是否一、根据产生抗体是否Th细胞参与细胞参与1 1、胸腺依赖性抗原（、胸腺依赖性抗原（thymus dependent thymus dependent antigen,TD-Agantigen,TD-Ag）2 2、胸腺非依赖性抗原（胸腺非依赖性抗原（thymus independent thymus independent antigen,TI-Agantigen,TI-Ag）TI-1 TI-1抗原抗原:具多克隆激活作用具多克隆激活作用,成熟与不成熟的成熟与不成熟的B B细胞细胞均可对其发生反应均可对其发生反应,主要代表为细菌脂多糖主要代表为细菌脂多糖;TI-2 TI-2抗原抗原:表面为多个重复表位表面为多个重复表位,但只能刺激成熟的但只能刺激成熟的B B细胞细胞,该类抗原包括肺炎荚膜多糖该类抗原包括肺炎荚膜多糖,聚合鞭毛素等聚合鞭毛素等.二、根据抗原与机体的亲缘关系分类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类1 1、异种抗原（、异种抗原（xenogenic Ag)xenogenic Ag)：即来自不同种属的抗原：即来自不同种属的抗原.如病原微生物及其产物如病原微生物及其产物;植物蛋白植物蛋白;动物来源的抗血清动物来源的抗血清;异异种器官移植抗原等。种器官移植抗原等。2 2、同种异型抗原（同种异型抗原（allogenic Ag)allogenic Ag)：如红细胞血型抗原：如红细胞血型抗原;主要组织相容性抗原即主要组织相容性抗原即MHCMHC。3 3、自身抗原（自身抗原（autoantigen)autoantigen)：如隐蔽抗原或隔离抗原的：如隐蔽抗原或隔离抗原的释放释放;改变或修饰的自身抗原；肿瘤抗原；独特型抗原改变或修饰的自身抗原；肿瘤抗原独特型抗原4 4、异嗜性抗原（异嗜性抗原（heterophilic antigen)heterophilic antigen)是一类与种属无关的存在于人、动物及微生物之间的是一类与种属无关的存在于人、动物及微生物之间的共同抗原。共同抗原。三、依根据抗原是否由抗原递呈细胞所合成三、依根据抗原是否由抗原递呈细胞所合成1.1.外外源源性性抗抗原原(exogenous(exogenous antigen)antigen)来来源源于于细细胞胞外外的的抗抗原原称称为为外外源源性性抗抗原原,如如被被吞吞噬噬的的细细胞胞或或细细菌等菌等.经经抗抗原原递递呈呈细细胞胞加加工工为为抗抗原原肽肽并并与与MHC MHC IIII类类分分子形成复合物子形成复合物,由由CD4CD4+T T细胞的细胞的TCRTCR识别识别.2.2.内内源源性性抗抗原原(endogenous(endogenous antigen)antigen)细细胞胞内内合合成成的的抗抗原原称称为为内内源源性性抗抗原原,如如被被病病毒毒感感染染细细胞胞合合成的病毒蛋白和肿瘤细胞内合成的蛋白等成的病毒蛋白和肿瘤细胞内合成的蛋白等.经经加加工工为为抗抗原原肽肽并并与与MHC MHC I I类类分分子子形形成成复复合合物物,由由CD8CD8+T T细胞的细胞的TCRTCR识别识别.四、其他分类四、其他分类1.1.完全抗原与半抗原完全抗原与半抗原 2.2.天然抗原与人工抗原天然抗原与人工抗原 3.3.根据诱导免疫应答的性质根据诱导免疫应答的性质 :移植抗原、肿瘤移植抗原、肿瘤抗原、微生物抗原、引起超敏反应的变应原或过抗原、微生物抗原、引起超敏反应的变应原或过敏原、导致免疫耐受的耐受原等敏原、导致免疫耐受的耐受原等 4.4.根根据据理理化化性性质质 :颗颗粒粒性性抗抗原原与与可可溶溶性性抗抗原原;蛋白抗原、多糖抗原及多肽抗原等。蛋白抗原、多糖抗原及多肽抗原等。医学上重要抗原医学上重要抗原微生物及其代谢产物异嗜性抗原同种异体抗原自身抗原肿瘤抗原1诊断与辅助诊断:用已知抗体检测相对应抗原或用已知的抗原检测体内存在的抗体可用于 (1)传染因子及其抗体的确定.(2)检测过敏原 (3)输血配型及移植配型2治疗:(1)治疗性疫苗的研制与开发 (2)治疗超敏反应 3.预防:经灭活或减毒的疫苗可用于传染病的预防.4.医学研究:发病机制探讨,研制新的诊断与治疗方法抗原在临床实践中的应用抗原在临床实践中的应用ELISA免疫组化免疫荧光Western blot超超 抗抗 原原某些抗原物质，只需要极低浓度（110ng）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，这类抗原称为超抗原（超抗原（superantigen,SAg)superantigen,SAg)。超抗原分类超抗原分类 根据来源根据来源：1、外源性：如金黄色葡萄球菌肠毒素A-E2、内源性：病毒产物或体内合成的。根据刺激淋巴细胞的种类：根据刺激淋巴细胞的种类：1、T细胞超抗原(金黄色葡萄球菌肠毒素A-E)2、B细胞超抗原(金黄色葡萄球菌A蛋白）APCT细胞超抗原MHC类分子抗原肽VVTCRT细胞超抗原为例激活激活T T细胞的机制：细胞的机制：SagSag表达于表达于APCAPC细胞后，其一端可直接与细胞后，其一端可直接与TCRTCR的某些的某些V V区结合，以完整的蛋白形式激活区结合，以完整的蛋白形式激活T T细胞，另一端和细胞，另一端和APCAPC细胞表面的细胞表面的MHCIIMHCII类分子非多肽区结合，故类分子非多肽区结合，故T T细胞的细胞的识别不受识别不受MHCMHC分子的限制。分子的限制。超抗原的作用特点超抗原的作用特点1 1、超抗原不需在、超抗原不需在APCAPC内处理内处理2 2、非、非MHCMHC分子的限制分子的限制3 3、TCRVTCRV特异性特异性4 4、刺激、刺激T T细胞释放大量细胞因子细胞释放大量细胞因子佐剂（佐剂（adjuvant)属非特异免疫增强剂，与抗原一起或预先注入机体后，属非特异免疫增强剂，与抗原一起或预先注入机体后，可增强机体对抗原的免疫应答能力。可增强机体对抗原的免疫应答能力。佐剂的种类：佐剂的种类：生物性的：卡介苗；短小棒状杆菌；脂多糖和细胞因子生物性的：卡介苗；短小棒状杆菌；脂多糖和细胞因子无机化合物：氢氧化铝；明矾等无机化合物：氢氧化铝；明矾等人工合成：如双链多聚肌苷酸：胞苷酸；人工合成：如双链多聚肌苷酸：胞苷酸；双链多聚腺苷酸：尿苷酸；双链多聚腺苷酸：尿苷酸；其他：脂质体；其他：脂质体；CpGCpG寡核苷酸；弗氏佐剂等寡核苷酸；弗氏佐剂等主要作用机制：主要作用机制：1、改变抗原物理性状，增强抗原在体内潴留时间。2、增强APC的功能3、刺激淋巴细胞的增殖分化 丝裂原丝裂原亦称有丝分裂原，可致细胞发生有丝分裂，进而增殖。体外实验中，特定丝裂原可使静止的淋巴细胞体积增大、胞浆增多、DNA合成增加，出现淋巴母细胞化即淋巴细胞转化淋巴细胞转化（lymphocyte transformationlymphocyte transformation）和有丝分裂。丝裂原（丝裂原（mitogenmitogen）1.1.决定抗原免疫原性的因素有哪些？怎样才能获得高效价决定抗原免疫原性的因素有哪些？怎样才能获得高效价抗体？抗体？2.2.何谓抗原特异性，存在交叉反应性的基础是什么？何谓抗原特异性，存在交叉反应性的基础是什么？3.3.何谓同种抗原，请举例说明其在医学实践中的意义何谓同种抗原，请举例说明其在医学实践中的意义4.4.何谓何谓TDTD抗原与抗原与TITI抗原？抗原？5.5.超抗原和常规抗原有何区别？超抗原和常规抗原有何区别？6.6.请举例说明抗原在医学实践中的意义？请举例说明抗原在医学实践中的意义？思考题