第三章 抗 原 2学时 - 皖南医学院.doc

第三章 抗 原 2学时概述(一)抗原的概念：抗原(antigen, Ag)是指能与T,B淋巴细胞的受体结合，促使其增殖、分化、产生抗体和致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质二)抗原的基本性质1、免疫原性(immunogenicity)：抗原刺激机体产生免疫应答，诱生抗体或致敏淋巴细胞的能力2、抗原性(antigenicity)：抗原与其诱生的抗体或致敏淋巴细胞有特异性结合的能力也写作反应原性三)完全抗原和半抗原：根据两个基本性质将抗原分为完全抗原和半抗原1、完全抗原：同时具备2个性质天然的蛋白质都是完全抗原2、半抗原(hapten)：只有抗原性而没有免疫原性的物质，即只能与抗体结合，却不能单独诱导抗体产生的物质，称为半抗原也写作不完全抗原一般分子量较小，如化学药物半抗原+载体(carrier)→完全抗原(四)根据产生的效应不同，将抗原分3类1、免疫原(immunogen)：引起正常的免疫应答，即通常意义的抗原2、变应原(allergen)：引起超敏反应3、耐受原(tolerogen)：引起免疫耐受，即特异性无应答状态第一节 抗原的异物性与特异性(一)异物性：是免疫原的核心特点。

根据亲缘关系，异物性可包括：1、异种物质：抗原与宿主间的亲缘关系越远，组织结构差异越大，免疫原性越强如细菌、动物蛋白制剂等对人体而言就属于异种物质，是很好的免疫原2、同种异体物质：同物种的不同个体之间，由于遗传性不同，组织细胞结构也有差异，也具有免疫原性如ABO血型抗原等3、自身成分：⑴自身成分发生改变，被机体视为异物⑵在胚胎期未与淋巴细胞充分接触过的物质，如精子、脑组织、眼晶状体蛋白等因外伤逸出，也被视为异物，具有免疫原性二)特异性(specificity)：指抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性抗原的特异性表现在两个方面：①免疫原性的特异性――抗原只能刺激免疫系统产生针对该抗原的抗体和致敏淋巴细胞；②抗原性的特异性――抗原只能与相应的抗体和/或致敏淋巴细胞结合或反应特异性是免疫应答最根本的特点，也是免疫学诊断和防治的理论基础而免疫应答的特异性是由抗原的特异性所决定的，进一步说，是由抗原分子上的抗原决定基(表位)所决定的1、抗原决定基(antigenic determinant)：指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，又称为表位(epitope)，也写作抗原决定簇。

抗原通过抗原决定基与相应淋巴细胞表面的抗原受体(BCR/TCR)结合，引起免疫应答(特异的免疫原性)，抗原也藉此与抗体发生特异性结合(特异的反应原性) 能与抗体分子结合的抗原表位的总和称为抗原结合价完全抗原均为多价，半抗原为单价2、抗原决定基的类型：根据其结构不同，将抗原决定基分为2类：⑴构象决定基(conformational determinant)：指序列上不相连的几个氨基酸残基，在高级结构上联系在一起，构成一定的空间构象一般位于分子表面，由BCR或抗体识别⑵线性决定基(linear determinant)：指一段序列上连续的氨基酸片断多位于分子内部，需要酶水解后才暴露出来，主要由TCR识别，位于表面的也可由BCR识别T细胞决定基均为线性决定基T细胞表位和B细胞表位的比较 T细胞表位B细胞表位识别的受体TCRBCRMHC限制性必需无需APC处理需要不需要表位性质变性多肽天然多肽、多糖、有机化合物等表位大小8~12氨基酸(CD8+T细胞)12~17氨基酸(CD4+T细胞)5~15氨基酸，5~7单糖，5~7核苷酸表位类型线性表位(一级结构)构象表位(3级结构)，线性表位表位位置抗原分子任意部位(内部或表面)抗原分子表面3、抗原决定基的影响因素：抗原表位的性质、数目、位置和空间构象决定抗原表位的特异性4、半抗原－载体效应：可解释药物诱发的超敏反应5、共同抗原和交叉反应⑴共同抗原(common antigen)：两种不同抗原之间存在相同或相似的抗原决定基。

⑵交叉反应(cross-reaction)：抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似抗原决定基的不同抗原的反应意义：交叉反应常见，给临床的特异性诊断带来困难，出现假阳性结果第二节 影响抗原免疫应答的因素(一)抗原分子的理化性质：1、化学性质：蛋白质是良好的免疫原另外，多糖、脂类、脂多糖、核酸均有一定的免疫原性2、分子量：分子量越大，含有抗原决定基越多，且不易降解，免疫原性越强分子量一般在10KD以上3、结构复杂性：序列中含芳香环的氨基酸可增强免疫原性4、分子构象5、 易接近性6、物理状态：聚合体强于单体，颗粒性抗原强于可溶性抗原二)宿主方面因素1、遗传因素：机体对抗原的应答能力受免疫应答基因(Ir gene)的控制，故不同个体对同一抗原往往表现出不同程度的应答2、年龄、性别与健康状态：(三)抗原进入机体方式的影响：包括接种剂量、途径、两次免疫间的时间间隔、次数以及佐剂等均影响应答的强弱第三节 抗原的分类(一)根据产生抗体是否需要Th细胞而分类：1、胸腺依赖性抗原(thymus dependent antigen, TD-Ag)：这类抗原刺激B细胞产生抗体必须有巨噬细胞和Th细胞的参与大多数蛋白质抗原为TD-Ag。

有以下主要特点：⑴分子量大，结构复杂，既有B细胞决定基，又有T细胞决定基⑵刺激机体主要产生IgG类抗体⑶既能引起体液免疫，又能引起细胞免疫⑷具有回忆应答2、胸腺非依赖性抗原(thymus independent antigen, TI-Ag)：这类抗原刺激B细胞产生抗体无需有巨噬细胞和Th细胞的参与少数抗原为TI-Ag，如细菌脂多糖、荚膜多糖、聚合鞭毛素等有以下主要特点：⑴结构简单，有相同B细胞决定基，且重复出现，无T细胞决定基⑵刺激机体主要产生IgM类抗体，无IgG类别转换⑶只能引起体液免疫，不能引起细胞免疫⑷不引起回忆应答（二）根据抗原与机体的亲缘关系分类： (1)异种抗原(xenogenic Ag)：微生物、血清制剂(TAT) (2)同种异型抗原(allogenic Ag)：同一种属不同个体间的特异抗原ABO、Rh、HLA (3)自身抗原(autoantigen)：隔离抗原暴露、自身抗原变性、修饰 (4)独特型抗原(idiotype,Id)：Ig、BCR、TCR上结合抗原的基团，是Ab也是Ag (5)异嗜性抗原：指不同种属生物间存在着的共同抗原其临床意义有两点：⑴解释某些疾病的发病机制例1：链球菌细胞壁与人肾小球基底膜及心肌组织有共同抗原，链球菌感染后可能引起肾小球肾炎、心肌炎。

例2：大肠杆菌O14脂多糖与人结肠粘膜有共同抗原，引起溃疡性结肠炎⑵借助异嗜性抗原进行临床诊断例1：Weil-Felix反应(外斐反应)：引起斑疹伤寒的立克次体与变形杆菌有共同抗原例2：EB病毒引起的传染性单核细胞增多症患者血清中出现能凝集绵羊红细胞(SRBC)的异嗜性抗体三)根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类 1、内源性抗原(endogenous antigen)指在抗原提呈细胞内新合成的抗原，如病毒感染细胞内新合成的病毒蛋白、肿瘤抗原2、外源性抗原(exogenous antigen)来源于抗原提呈细胞之外，不由其合成的抗原如被APC吞噬的细胞或细菌第四节 非特异性免疫刺激剂(一) 超抗原(superantigen, SAg): (1)概念：能以低浓度(1-10ng/ml)、高效率地直接激活某些亚型T细胞(2-20%)的抗原近年也发现B细胞超抗原，如SPA，HIV-gp120) (2)种类： 外源性SAg: 多为细菌毒素，如金黄色葡萄球菌肠毒素A~E(SEA~SEE) (Staphylococcus eterotoxin , SE 有A B C1 C2 C3 D E G H 九个血清型)。

内源性SAg：多为自身细胞的异常蛋白，如肿瘤细胞的病毒蛋白 (3)意义： ①传染免疫：致病性，食物中毒(SE-T细胞-细胞因子)；抗吞噬(SPA-B细胞-IgG-SPAIgG) AIDS：HIV-CD4T细胞-膜病毒糖蛋白gp120-B细胞-Ab-IC-ADCC-T细胞死亡②自身免疫: 自身抗原-T细胞-自身抗体③肿瘤免疫：致肿瘤：诱导抑制性免疫应答，产生封闭性抗体等； 抗肿瘤：金黄色葡萄球菌的热休克蛋白，作用于TCRγδT细胞，CTL活性增强二）佐剂：adjuvant (1) 概念：是一种非特异性免疫增强剂，当其与抗原一起或预先注入机体，可增强机体对抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型 (2) 种类：无机物：Al(OH)3, KAl (SO4)2*12H2O 有机物：油(石蜡油、植物油)，核苷酸类(poly I:C, poly A:U )，脂质体 生物性：微生物(BCG、短小棒状杆菌CP)及其代谢产物(LPS、细胞因子) 常用Freund佐剂：抗原水溶液+油剂→乳化→油包水乳化物---不完全弗氏佐剂不完全弗氏佐剂+分枝杆菌(死BCG)---完全弗氏佐剂 (3) 机制：①改变抗原的物理性状，延长在体内潴留时间②激活M-Mφ、APC，提高抗原处理和呈递能力③激活多种淋巴细胞，增强抗原特异淋巴细胞和辅助细胞的应答能力。

(4) 医学意义： ①科研生产：提高抗体、细胞因子的产量；免疫动物②预防接种：白百破③治疗慢性疾病及肿瘤：BCG、CP、LPS，发热疗法过敏原+弗氏佐剂→IgG(三)丝裂原(mitogen) 也称有丝分裂原，可与淋巴细胞表面相应受体结合，致细胞发生有丝分裂和增殖丝裂原可激活某一类淋巴细胞的全部克隆，为非特异性多克隆激活剂该性质用于体外机体免疫功能的检测，即淋巴细胞转化试验作用于人和小鼠T,B淋巴细胞的重要丝裂原 对T,B淋巴细胞的促增殖作用   人T细胞人B细胞小鼠T细胞小鼠B细胞刀豆蛋白A(ConA)+-+-植物血凝素(PHA)+-+-美洲商陆(PWM)++++脂多糖(LPS)---+葡萄球菌A蛋白(SPA)-+--超抗原与普通抗原及丝裂原的比较 普通抗原超抗原丝裂原T细胞首次应答无，需预先致敏有，有T细胞反应频率对应克隆，极少(10-6~10-4)多克隆((2-20%)近全部T细胞结合部位TCR VαVβ内TCR，Vβ外侧丝裂原受体MHC-Ⅱ分子的肽结合沟非多态区MHC限制性有无无APC存在++--。